同期モーター

I.同期モーター用の焼結されたNDFEB磁石のコアポジショニングと適応ロジック

（i）基本的な定義と機能
同期モーター用の焼結ndfeb磁石 Sは、同期モーター用の焼結したNDFEB磁石であり、同期モーターローターのコア磁気成分です。それらの高磁気エネルギー製品は、従来の電気励起方法に取って代わる安定した高強度の永久磁場を提供します。これにより、操作中にローター速度がステーターの回転磁場と同期し、効率的なエネルギー変換が達成されます。これらの磁石は、同期モーターのローター構造、動作温度、および電力要件と完全に互換性があり、モーターの電力密度、効率、および信頼性を決定する上で重要なコンポーネントでなければなりません。

（ii）同期モーターの適応ロジック
構造適応：同期モーターローターの設計（組み込み、表面マウント、またはプラグインなど）に応じて、磁石は、アーク、台形、長方形などのさまざまな形状でカスタマイズする必要があります。たとえば、サーフェスマウントローターはしばしば湾曲した磁石を使用します。これは、ローター表面に密接に接着し、磁束漏れを減らします。内部ローターは、多くの場合、遠心力に対する耐性を改善するために、ローターコアの溝で固定された長方形または台形の磁石を使用します。

パフォーマンスの適応：モーターパワーが異なるには、磁石のパフォーマンス要件が大幅に異なる必要があります。小さな精密同期モーター（サーボモーターなど）には、アーマチュア反応によって引き起こされる消磁磁化に抵抗するために、強力性（HCJ≥1500ka/m）の磁石が必要です。高出力の同期モーター（新しいエネルギー車両で使用されるものなど）には、高負荷の下で磁性性能が劣化しないようにするために、高磁気エネルギー製品（（BH）≥350kJ/m³）と高温安定性の両方が必要です。

環境適応：同期モーターは、さまざまな温度、湿度、振動条件を備えた多様な環境（産業用ワークショップ、新しいエネルギー車両、航空宇宙など）で動作します。したがって、磁石には、表面処理（ニッケルコッパーニッケル電気栄養型やエポキシコーティングなど）と組成の最適化（デスプロシウムとテルビウムを追加して高温安定性を高める）が必要です。

ii。同期モーター用の焼結されたNDFEBマグネットの主要なパフォーマンス指標と技術的要件

（i）コアパフォーマンスインジケーター

磁気エネルギー製品（BH）最大：これにより、モーターの電力密度が直接決定されます。新しいエネルギー車を駆動する同期モーターで使用される磁石は、通常、380-450 kJ/m³のBH最大を必要とします。これにより、限られたローターボリューム内の強力な磁場が可能になり、同じモーターサイズのより高い出力が可能になります。中小規模の産業同期モーターの磁石は、通常、280-350 kJ/m³のBH最大値を持ち、パフォーマンスとコストのバランスをとっています。

固有の強制性（HCJ）：これは、磁化に対する耐性の重要な指標です。同期モーターが動作している場合、ステーターアーマチュア反応は逆磁場を生成します。高HCJ磁石（HCJ≥2000ka/mを備えた高温グレード製品など）は、磁気特性の不可逆的な分解を防ぐことができます。たとえば、モーターの起動または過負荷中に、高いHCJ磁石は安定した磁場を維持し、継続的なモーターの動作を確保します。温度の安定性：温度係数（αBRおよびβHCJ）で測定します。従来の同期モーター磁石には、αBR≤ -0.12％/°CおよびβHCJ≤ -0.6％/°Cが必要です。高温用途（航空宇宙同期モーターなど）の場合、αBRはディスプロシウムを追加することにより-0.10％/°C以下に最適化する必要があります。

磁気均一性：磁石のバッチ内の磁気均一性は、±3％以内に制御する必要があります。磁石性能の過度の変動は、モーターローターの不均一な磁場分布につながり、トルクの変動、モーターノイズの増加、エネルギー消費の増加を引き起こす可能性があります。この影響は、精密サーボ同期モーターで特に重要です。 （ii）特別な技術的要件

機械的強度：同期モーターが高速で回転する場合（たとえば、新しいエネルギー車駆動モーターは最大15,000 rpmの速度に達することができます）、磁石は巨大な遠心力に耐える必要があります。したがって、磁石は、高速運転中の磁石の破壊を防ぐために、高い曲げ強度（≥25MPa）と圧縮強度（≥800MPa）を所有する必要があります。
寸法精度：磁石の寸法耐性は、特に湾曲した磁石の場合は±0.02 mm以内で、曲率耐性は0.01 mm以下で制御する必要があります。過度の寸法偏差は、磁石とローターコアの間の不均一な適合につながり、磁束漏れが増加し、運動効率が低下する可能性があります。

腐食抵抗：湿度の高いほこりの多い産業環境で使用するには、磁石表面を均一で密な保護層でコーティングする必要があります。たとえば、厚さ15μm以上のニッケル濃度ニッケルメッキ層を適用する必要があります。磁石は、長期の安定した動作を確保するために腐食なしで、48時間の塩スプレー試験（ニュートラルソルトスプレー、5％NaCl溶液）に合格する必要があります。

iii。同期モーター用の焼結されたNDFEBマグネットの主要な製造プロセスポイント

（i）カスタマイズされた生産プロセス

組成の設計と融解：希土類元素比は、同期モーターの温度と性能要件に基づいて調整されます。たとえば、高温グレードの磁石には、HCJと温度の安定性を改善するために、3〜5％の異常性（DY）含有量の増加が必要です。従来のグレードの磁石は、重い希土類の使用を減らしてコストのバランスをとることができます。融解は真空誘導炉で行われ、均一な合金組成を確保し、不純物が磁気特性に影響を与えるのを防ぎます。

粉末および磁場方向：エアジェットミリングと組み合わせた水素粉砕（HD）を使用して、2〜5μmの均一な粉末を生成して、一貫した磁気ドメインアライメントを確保します。磁場方向段階では、方向の磁場方向は磁石の形状（例えば、アーク型または台形）に基づいて設計されています。たとえば、アーク型の磁石は、磁場方向がモーターローターの磁場要件と整列し、それによって磁石の利用が改善されることを確認するために、アーク接線に沿った方向を必要とします。成形と焼結：モールディング方法は、ローター構造に基づいて選択されます。表面に取り付けられた湾曲した磁石は、等式の密度（≥7.5g/cm³）を確保するために等張型のプレスを使用して形成されます。組み込みの長方形の磁石は、生産効率を改善するために圧縮成形を使用して成形されています。焼結温度は1050〜1100°Cの間で制御され、段階的保持（たとえば、1080°Cで4時間）を使用して、内部多孔性を低減し、機械的強度を高めます。

精密加工と表面処理：ダイヤモンド研削輪は、寸法の精度と表面仕上げ（RA≤0.8μm）を確保するために研削に使用されます。曲線磁石の曲率処理のために、専用のCNCグラインダーを使用して、曲率許容度が要件を満たすことを保証します。表面処理は、アプリケーション環境に基づいて選択されます。ニッケルコッパーニッケル電気栄養素は一般に産業モーターに使用されますが、エポキシ樹脂コーティング（厚さ30μm）は、耐食性と断熱特性の両方を確保するために、新しいエネルギー車両モーターによく使用されます。 （ii）プロセスの困難と解決策

高度に均一な磁場方向：アーク型の磁石は、向き中に不均一な磁場分布を起こしやすい。方向型の磁場透磁率構造を最適化し、多極方向技術を使用することにより、磁石内の磁気ドメインはターゲット方向に沿って均等に整列し、磁場の均一性が向上します。

高速運動磁石の遠心力抵抗：焼結プロセスを調整することにより磁石密度が向上します（たとえば、焼結温度を1100°Cに上げ、保持時間を延長します）。チャンファー（R0.2-R0.5mm）は、磁石とローターコアの間の接触面積で設計され、ストレス濃度を減らし、高速回転中の破損を防ぎます。

寸法精度制御：高精度のCNC加工装置（例：5軸研削盤）は、オンライン次元検査（レーザー直径ゲージ）と組み合わせて使用​​され、±0.02mm以内の寸法許容範囲を維持するための機械加工パラメーターのリアルタイム調整を可能にし、モーターアセンブリ要件を満たしています。 30年以上の業界経験により、Ningbo Jinlun Magnet Technology Co.、Ltd。は、最先端の永久磁石生産装置（高精度の磁場方向機械やCNCアークグラインダーなど）を使用して、同期モーター用の焼結NDFEBマグネットを製造しています。これにより、コンポーネントの融解から精密機械加工まで、プロセス全体を通してプロセスパラメーターを正確に制御できます。たとえば、磁場方向プロセス中に、同社は独立して開発された多極方向の金型を利用して、アーク型の磁石の±2％以内の磁場の均一性を維持します。さらに、専用のR＆Dチームを活用して、同社はさまざまな同期モーターの電力と温度の要件に合わせたカスタマイズされたマグネット製剤を開発できます。たとえば、同社は、新しいエネルギー車両ドライブモーターに高HCJ（≥2200ka/m）および低温コエの高温グレード磁石を提供し、これらのモーターの高負荷要件を満たしています。

IV。同期モーター用の焼結されたNDFEBマグネットのアプリケーションシナリオと価値
（i）主なアプリケーションエリア
新しいエネルギー車駆動モーター：新しいエネルギー車のコア電源である永久磁石同期モーター（PMSM）は、焼結したNDFEB磁石を広く利用しています。たとえば、純粋な電気自動車ドライブモーターは、A（BH）最大400-450kJ/m³の表面マウント湾曲磁石を使用し、運動密度≥4kW/kgを達成し、車両範囲を改善します（たとえば、モーター効率の10％増加ごとに範囲を8〜10％増加させることができます）。 Ningbo Jinlun Magnet Technology Co.、Ltd。は、プロの焼結NDFEBメーカーであり、さまざまな車両モデルに合わせたドライブモーターマグネットを提供しています。磁石の構造を最適化して磁気漏れを減らすことにより、モーター効率を96％以上増加させるのに役立ちます。

Industrial Servo同期モーター：精密機械工具、ロボット工学、その他の機器では、サーボ同期モーターには、高精度速度と位置制御が必要です。磁石は、高磁性均一性と低トルクの波紋を示す必要があります。たとえば、工作機械サーボモーターは、BHが1800ka/m以上の長方形焼結NDFEB磁石を使用し、±0.001mmの位置決め精度を確保し、精密加工要件を満たしています。風力タービン同期モーター：大きな風力タービン用の永久磁石同期モーター（1.5MWを超える）は、350kJ/m³以上の（BH）最大（BH）を備えた内部焼結NDFEB磁石を利用しています。これらのモーターは、低風速で高い効率を達成し、従来の電気的に励起されたモーターと比較して発電効率を5〜8％改善し、励起システムのメンテナンスコストを削減します。

航空宇宙同期モーター：航空宇宙産業の同期モーター（衛星姿勢制御モーターなど）には、磁石の重量と温度の安定性に関する厳しい要件があります。極端な環境での安定した動作を確保するために、密度が7.5g/cm³以下で密度が≤7.5g/cm³、HCJ減衰率は180°Cで≤5％の軽量で高温グレードの焼結型NDFEB磁石が必要です。 （ii）アプリケーション値

モーター効率の向上：焼結したNDFEB磁石の高磁気エネルギー生成物は、同期モーターの励起コイルの必要性を排除し、銅と鉄の損失を減らします。これにより、モーター効率が95〜98％に向上し、従来の電気的に励起されたモーターの85〜90％を大幅に超えています。これにより、特に新しいエネルギー車や風力発電などの用途では、エネルギー消費が大幅に削減されます。

モーターサイズの削減：高出力密度マグネットは、同じ出力を維持しながら、同期モーターのサイズを30〜50％削減できます。たとえば、従来の電気的に励起された駆動モーターのサイズは約20Lですが、焼結されたNDFEB磁石を使用した永続的な磁石同期モーターは12Lに還元でき、新しいエネルギー車や小型産業用具に必要なコンパクトなスペースに適しています。

メンテナンスコストの削減：恒久的な磁石同期モーターには、励起巻線とスリップリングがなく、励起システムの故障によるメンテナンス要件が削減されます。さらに、焼結ndfebマグネットは10〜15年の寿命（モーターの寿命に合わせて）を提供し、機器のライフサイクル全体でメンテナンスコストを削減します。