Berriki, teknologia maiztasun handiko eta abiadura handirantz garatzen den heinean, imanen korronte ertainen galera arazo handi bat bihurtu da. Batez ereNeodimio Burdina Boroa(NdFeB) etaSamario Kobaltoa(SmCo) imanek errazago eragiten dute tenperaturak. Korronte ertainen galera arazo handi bat bihurtu da.
Korronte ertain hauek beroa sortzea eragiten dute beti, eta, ondoren, motor, sorgailu eta sentsoreen errendimenduaren degradazioa. Imanen korronte ertainen aurkako teknologiak normalean korronte ertainen sorrera kentzen du edo korronte induzituaren mugimendua kentzen du.
"Magnet Power" NdFeB eta SmCo imanen korronte zurrunbiloaren aurkako teknologia garatu da.
Eddy Korronteak
Eremu elektriko alternoan edo eremu magnetiko alternoan dauden material eroaleetan sortzen dira korronte ertainak. Faradayren legearen arabera, eremu magnetiko txandakatuek elektrizitatea sortzen dute, eta alderantziz. Industrian, funts metalurgikoan erabiltzen da printzipio hau. Maiztasun ertaineko indukzioaren bidez, arragoan dauden material eroaleak, Fe eta beste metal batzuk, beroa sortzea eragiten dute eta, azkenik, material solidoak urtu egiten dira.
NdFeB iman, SmCo iman edo Alnico imanen erresistentzia oso baxua da beti. 1. taulan ageri da. Beraz, iman hauek gailu elektromagnetikoetan funtzionatzen badute, fluxu magnetikoaren eta osagai eroaleen arteko elkarrekintzak oso erraz sortzen ditu korronte ertainak.
Taula 1 NdFeB imanen, SmCo imanen edo Alnico imanen erresistentzia
| Imanak | Resistibitatea (mΩ·cm) |
| Alnico | 0,03-0,04 |
| SmCo | 0,05-0,06 |
| NdFeB | 0,09-0,10 |
Lenz-en legearen arabera, NdFeB eta SmCo imanetan sortutako Eddy korronteek hainbat efektu desiragarri eragiten dituzte:
● Energia-galera: Korronte ertainen ondorioz, energia magnetikoaren zati bat bero bihurtzen da, gailuaren eraginkortasuna murriztuz. Esate baterako, burdina-galera eta kobre-galera korronte ertainaren ondorioz motorren eraginkortasun-faktore nagusia da. Karbono emisioen murrizketaren testuinguruan, motorren eraginkortasuna hobetzea oso garrantzitsua da.
● Beroaren Sorkuntza eta Desmagnetizazioa: NdFeB zein SmCo imanek funtzionamendu-tenperatura maximoa dute, iman iraunkorren parametro kritikoa dena. Korronte ertainen galerak sortutako beroak imanen tenperatura igotzen du. Funtzionamendu-tenperatura maximoa gainditzen denean, desmagnetizazioa gertatuko da, eta horrek azkenean gailuaren funtzioa gutxitzea edo errendimendu arazo larriak ekarriko ditu.
Batez ere abiadura handiko motorren garapenaren ondoren, hala nola errodamendu magnetikoak eta airea duten motorrak, errotoreen desmagnetizazio arazoa nabarmenagoa izan da. 1. irudiak airea daraman motor baten errotorea erakusten du30.000RPM. Azkenean tenperaturak gora egin zuen gutxi gorabehera500°C, imanen desmagnetizazioa eraginez.
1. irudia. a eta c eremu magnetikoaren diagrama eta errotore normalaren banaketa dira, hurrenez hurren.
b eta d eremu magnetikoaren diagrama eta errotore desmagnetizatuaren banaketa dira, hurrenez hurren.
Gainera, NdFeB imanek Curie tenperatura baxua dute (~320 °C), eta horrek desmagnetizazioa eragiten du. SmCo imanen curie tenperatura 750-820 °C artean dago. NdFeB errazagoa da korronte ertainek SmCo baino eragitea.
Korronteen Aurkako Teknologiak
Hainbat metodo garatu dira NdFeB eta SmCo imanetan korronte ertainak murrizteko. Lehenengo metodo hauek imanen konposizioa eta egitura aldatzea da, erresistentzia hobetzeko. Ingeniaritzan beti erabiltzen den bigarren metodoa korronte ertainen begizta handien eraketa oztopatzeko.
1.Imanen erresistentzia hobetu
Gabay et.al-ek CaF2, B2O3 gehitu zaizkie SmCo imanei erresistentzia hobetzeko, hau da, 130 μΩ cm-tik 640 μΩ cm-ra hobetu da. Hala ere, (BH)max eta Br nabarmen jaitsi ziren.
2. Imanen laminazioa
Imanak laminatzea, ingeniaritzako metodorik eraginkorrena da.
Imanak geruza finetan zatitu eta gero elkarrekin itsatsi zituzten. Bi iman piezen arteko interfazea kola isolatzailea da. Korronte ertainen bide elektrikoa eten egiten da. Teknologia hau oso erabilia da abiadura handiko motor eta sorgailuetan. "Magnet Power" teknologia asko garatu dira imanen erresistentzia hobetzeko. https://www.magnetpower-tech.com/high-electrical-impedance-eddy-current-series-product/
Lehenengo parametro kritikoa erresistibitatea da. "Magnet Power"-ek sortutako NdFeB eta SmCo iman laminatuen erresistentzia 2 MΩ·cm baino handiagoa da. Iman hauek imanaren korrontearen eroapena nabarmen eragotzi dezakete eta gero bero-sorkuntza kendu.
Bigarren parametroa iman zatien arteko kolaren lodiera da. Kola geruzaren lodiera handiegia bada, imanaren bolumena gutxitzea eragingo du, fluxu magnetiko orokorra gutxitzea eraginez. "Magnet Power"-ek 0,05 mm-ko kola-geruzaren lodiera duten iman laminatuak sor ditzake.
3. Erresistentzia handiko materialekin estaldura
Estaldura isolatzaileak imanen gainazalean aplikatzen dira beti imanen erresistentzia hobetzeko. Estaldura hauek oztopo gisa jokatzen dute, imanaren gainazaleko korronte ertainen fluxua murrizteko. Esaterako, epoxi edo parilenoa, zeramikazko estaldurak erabiltzen dira beti.
Korronteen aurkako teknologiaren abantailak
Korronte ertainen aurkako teknologia ezinbestekoa da NdFeB eta SmCo imanekin aplikazio askotan aplikatuta. barne:
● Habiadura handiko motorrak: Abiadura handiko motorretan, hau da, abiadura 30.000-200.000 RPM artekoa da, korronte ertainak kentzea eta beroa murriztea da funtsezko baldintza. 3. irudiak SmCo iman normalaren eta korronte ertainaren aurkako SmCo 2600Hz-en konparazio-tenperatura erakusten du. SmCo iman arrunten tenperatura (ezkerreko gorria) 300 ℃ gainditzen denean, korronte zurrunbiloaren aurkako SmCo imanen tenperatura (eskuineko bule bat) ez da 150 ℃ gainditzen.
●MRI Makinak: Korronte ertainak murriztea funtsezkoa da MRIn sistemen egonkortasuna mantentzeko.
Korronte ertainen aurkako teknologia oso garrantzitsua da NdFeB eta SmCo imanen errendimendua hobetzeko aplikazio askotan. Laminazio-, segmentazio- eta estaldura-teknologiak erabiliz, "Iman-potentzian" korronte ertainak nabarmen murriztu daitezke. NdFeB eta SmCo imanak sistema elektromagnetiko modernoetan aplika daitezke.
Argitalpenaren ordua: 2024-09-23
