鐵氧體多極環(huán)形磁鐵(磁環(huán))跟鐵氧體磁瓦是電機(jī)中常用的2種形式,多極磁環(huán)是一個(gè)環(huán)形磁鐵的表面呈現(xiàn)多個(gè)NS,而磁瓦則一塊代表一極,8片磁瓦也就是8極(4N4S),今天我們來(lái)說(shuō)說(shuō)鐵氧體多極磁環(huán)跟磁瓦拼圓環(huán)的各自優(yōu)點(diǎn)及選擇。
多極磁環(huán)和磁瓦拼組成環(huán)形,可以外圓充磁或者內(nèi)圓充磁,可以作為轉(zhuǎn)子或者定子,兩者結(jié)構(gòu)對(duì)比,多極磁環(huán)轉(zhuǎn)子具有機(jī)械精度高、同心度好的優(yōu)點(diǎn)。多極磁環(huán)可方便地由無(wú)芯磨床加工,外圓精度可保證在0.05mm 之內(nèi),這對(duì)電機(jī)的效率和穩(wěn)定性至關(guān)重要,而磁瓦則需要單件磨加工,再由多件組裝,因而尺寸精度則低得多,公差往往會(huì)增加一倍以上。
此外,多極磁環(huán)轉(zhuǎn)子的環(huán)心部分,不用導(dǎo)磁材料,可選用塑料,因?yàn)樵诖怒h(huán)壁內(nèi)已形成了閉合磁路。而磁瓦組合轉(zhuǎn)子這部分須選用硅鋼片類的導(dǎo)磁材料,否則會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重漏磁,磁通損失明顯,導(dǎo)致轉(zhuǎn)子表面磁通密度降低。
下圖為多極磁環(huán)跟磁瓦組合轉(zhuǎn)子的磁極分布與表面磁通密度對(duì)比
據(jù)一些工程師的實(shí)驗(yàn)和分析:鐵氧體多極磁環(huán)轉(zhuǎn)和磁瓦組合轉(zhuǎn)子,各有其特點(diǎn),各有其相對(duì)應(yīng)的適用范圍,但又有交叉區(qū)兩者競(jìng)爭(zhēng)的區(qū)域。對(duì)于小規(guī)格的轉(zhuǎn)子磁體,例如40mm以下,尤其磁極數(shù)較多的情況,合理的方案是采用多極磁環(huán),目前國(guó)內(nèi)外的實(shí)際情況也是如此。對(duì)于功率要求大,需要的轉(zhuǎn)子尺寸大,例如100 mm 以上,目前還是磁瓦拼接更為合理,因?yàn)檫@種大規(guī)格的多極磁環(huán)對(duì)設(shè)備的要求更為特殊,制造成本大幅增加,性能優(yōu)勢(shì)消失。
在上述范圍的交叉區(qū),所需要的轉(zhuǎn)子磁環(huán)的尺寸大致為50~80 mm之間,從現(xiàn)實(shí)的條件及發(fā)展前景來(lái)看,多極磁環(huán)比磁瓦更有優(yōu)勢(shì)。從電機(jī)的效率、小型化、節(jié)能、成本諸多方面考慮,使用多極磁環(huán)更合理。