Comprendre l'augmentation de la température de fonctionnement due aux pertes par courants de Foucault
Dans les aimants de stator (aimants montés sur le stator d'un moteur ou d'un générateur PM), le champ magnétique alterne à la fréquence électrique. Cela induit des courants de Foucault dans le matériau de l’aimant, générant de la chaleur. Pour un moteur tétrapolaire tournant à 6000 tr/min, la fréquence électrique est de 200 Hz. Les pertes par courants de Foucault dans les aimants SmCo solides peuvent augmenter la température de l'aimant de 30 à 60 degrés au-dessus de la température ambiante, en fonction de l'épaisseur et de la conductivité de l'aimant.
To mitigate eddy current heating, we segment SmCo magnets into thin slices (1-2mm thickness) insulated with epoxy coating between segments. This reduces eddy current loss by 80-90%. For high-frequency applications (>500 Hz), du SmCo fritté avec une résistivité électrique de 80-100 μΩ·cm (contre 50-60 μΩ·cm pour le NdFeB).
Pourquoi SmCo est irremplaçable dans les moteurs à-chaleur extrême
Les aimants NdFeB au-dessus de 220 degrés (même avec les qualités EH ou AH) subissent une démagnétisation rapide et irréversible en raison de la diffusion des joints de grains lourds de terres rares. SmCo, avec une température de Curie de 750 à 800 degrés, ne présente aucune transformation de phase en dessous de 400 degrés. Les applications qui mandatent SmCo incluent :
Actionneurs aérospatiaux : fonctionnement continu à 250 degrés, survie à 350 degrés pendant 30 minutes.
Moteurs de forage de fond (pétrole et gaz) : température ambiante 200 degrés + auto-chauffage jusqu'à 280 degrés.
Industrial induction heating rollers: magnet temperatures >250 degrés.
Moteurs de broche à grande-vitesse (20 000 à 60 000 tr/min) : chauffage par dérive + courants de Foucault.
Dans ces environnements, l’utilisation du NdFeB nécessiterait un refroidissement liquide coûteux ou entraînerait une panne catastrophique en quelques heures.
Définir des coefficients de température réversibles et des pertes irréversibles
Perte réversible : changement de Br avec la température qui revient une fois refroidi. Le SmCo (coefficient de température du Br) est de -0,03 à -0,04 %/degré, ce qui signifie qu'une augmentation de 200 degrés réduit le Br de 6 à 8 %. Cette perte est récupérée à température ambiante.
Perte irréversible : perte permanente due à des modifications métallurgiques ou à une démagnétisation partielle. Pour SmCo en dessous de 350 degrés, la perte irréversible est négligeable (<0.5% per 1000 hours). For NdFeB at 200°C (grade N40UH), irreversible loss can exceed 10% per 1000 hours.
Selecting the correct SmCo grade: SmCo 2:17 (e.g., Sm2Co17, grades 26-32 MGOe) has higher Br and better thermal stability than SmCo 1:5 (18-22 MGOe). For continuous 300°C, use Sm2Co17 with Hcj > 25 kOe at 20°C, derated to >12 kOe à 300 degrés.
Aligner la conception thermique du moteur avec la bonne qualité d'aimant
La conception thermique du moteur doit prendre en compte :
Température maximale continue de l'aimant (ambiante + échauffement).
Température maximale à court terme-(conditions de surcharge ou de décrochage).
Méthode de refroidissement (air, chemise d'eau, pulvérisation d'huile ou passif).
Nous fournissons une matrice de sélection des notes :
| Température maximale de l'aimant (degrés) | Qualité SmCo recommandée | Hcj min @ temp (kOe) | Type de moteur typique |
|---|---|---|---|
| 150-200 | SmCo 1:5 (niveau 18) | 5-8 | Industriel général, sensible aux coûts |
| 200-280 | Sm2Co17 (grade 24) | 8-12 | Servo à couple élevé-, traction |
| 280-350 | Sm2Co17 (grade 28 avec V) | 12-18 | Aéronautique, fond de trou, service extrême |
| >350 | AlNiCo (moulée) | N/A (pas de risque de démagnétisation) | Spécialisé (pas de SmCo au-dessus de 350 degrés en continu) |
Pour les fabricants de moteurs industriels nécessitant des aimants de stator SmCo ou des assemblages de rotor complets avec des arcs SmCo, veuillez visiter nos pages Aimants de stator et Aimants en samarium-cobalt sur notre site Web. Nous fournissons des aimants entièrement segmentés pour réduire les pertes par courants de Foucault.
Pour demander une simulation thermique et une recommandation de qualité pour votre moteur (y compris la température ambiante prévue, le cycle de service et la méthode de refroidissement), contactez notre équipe d'ingénierie moteur.
Foire aux questions
Q : Les aimants SmCo peuvent-ils être usinés selon des tolérances strictes telles que ± 0,03 mm ?
R : Oui, mais le SmCo est plus dur et plus fragile que le NdFeB. Nous utilisons des meules diamantées. Attendez-vous à un coût d’usinage 10 à 15 % plus élevé que celui du NdFeB. Les tolérances ±0,05 mm sont standard ; ±0,02 mm disponible à un prix premium.
Q : Les aimants SmCo nécessitent-ils un revêtement pour la protection contre la corrosion ?
R : SmCo présente une excellente résistance à la corrosion dans les environnements secs ou légèrement humides. En cas de brouillard salin ou d'exposition à des produits chimiques, nous recommandons une fine couche de Ni-Cu-Ni (10-15 μm) ou de parylène. La plupart des moteurs industriels dotés de boîtiers étanches ne nécessitent aucun revêtement.
Q : Quel est le délai de livraison pour les segments d'arc SmCo personnalisés (OD 80 mm, ID 70 mm, longueur 50 mm) ?
A: 15-20 working days for prototype quantities (10-50 pcs). 25-30 working days for production (>500 pièces). Coût de l'outillage : 800-1 200 $ pour la matrice segmentée.
