Který magnet se používá v generátoru?

Odpověď je jednoduchá. Generátory používají buď permanentní magnety nebo elektromagnety v závislosti na designu. Malé generátory se obvykle spoléhají na permanentní magnety vyrobené z ferritu, neodymia nebo samarium-cobalt. Větší generátory obvykle používají elektromagnety, které jsou drátěné cívky podávané externím proudem.

To je krátká odpověď. Delší odpověď závisí na potřebách výkonu, omezení velikosti, teplotě a rozpočtu. Pokud si vybíráte magnet pro generátor nebo se snažíte pochopit, proč byl vybrán, pomáhá se podívat na zúčastněné kompromisy. Některé magnety jsou silnější. Někteří drží lépe na teplo. Některé jsou levné a snadno se dostanou do hromadného.

Tento článek prochází těmito možnostmi, aby vám pomohl přijímat praktická rozhodnutí, nikoli teoretické. Uvidíte, co každý typ magnetu nabízí, kde se každý používá a na co si můžete dát pozor při získávání.

Permanentní magnety vs. elektromagnety v generátorech

Každý generátor potřebuje fungování magnetického pole. Metoda použitá k vytvoření tohoto pole spadá do jedné ze dvou kategorií: permanentní magnety nebo elektromagnety.

Zde je srovnání, které vám pomůže zjistit, kam se každý hodí:

Proč používat permanentní magnety

Trvalé magnety produkují stabilní magnetické pole bez většího zdroje energie. Díky tomu jsou užitečné v menších systémech, které potřebují pracovat bez pomoci, například ve vzdálených větrných turbínách, přenosných generátorech nebo systémech bez baterií. Konstrukce je obvykle jednodušší, lehčí a snadněji se udržuje.

Proč používat elektromagnety

Elektromagnety externího proudu, takže můžete ovládat sílu pole při spuštění systému. To je užitečné ve větších generátorech, kde napětí musí při změně podmínek zatížení zůstat stabilní. Elektromagnety vyžadují více komponent, ale poskytují vám kontrolu, že permanentní magnety nemohou nabídnout. Toto je jedna část odpovědi na otázku,

Který magnet se používá v generátoru? Záleží na tom, zda kontrola nebo jednoduchost záleží více na aplikaci.

Proč používat elektromagnety

Některé generátory používají malý generátor permanentního magnetu k napájení většího systému rána. Tímto způsobem získáte autonomní spuštění plus flexibilitu nastavitelného výstupu.

Který funguje lépe?

To záleží na tom, co má váš generátor dělat. Pokud je to záleží na jednoduchosti a spouštění nezávislosti, trvalé magnety dávají smysl. Pokud záleží na kontrole a škálovatelnosti, jsou elektromagnety lepší.

Typy magnetů používaných v generátorech

Trvalé generátory magnetu se spoléhají na jeden ze tří materiálů: ferit, neodymium železo boron (NDFEB) nebo samarium kobalt (SMCO). Každý z nich má kompromisy v oblasti síly, odolnosti tepla, nákladů a zdrojů. Nepotřebujete veškerou fyziku, ale musíte vědět, co získáváte, když si vyberete jeden nad druhým. Běžná otázka v této fázi je:

Který magnet se používá v generátoru? Odpověď závisí na tom, s jakým materiálem odpovídá výkonu a prostředí, se kterým pracujete.

Ferit (keramické) magnety

Feritové magnety jsou vyrobeny z oxidu železa a keramických sloučenin. Jsou velké, levné a stabilní v teplu. Uvidíte je v malých generátorech, kde velikost není omezením a ceny je více než hustota energie.

● Síla:Feritové magnety jsou slabé ve srovnání s magnety vzácné země. Chcete -li získat stejný výstup, budete potřebovat více materiálu a více místa.

● Odolnost proti teplu:Vydrží dobře při vysokých teplotách, často lepší než neodymium.

● Odolnost proti korozi:Nezhrují a nepotřebují žádný ochranný povlak.

● Náklady a dodávka:Suroviny se snadno získá a výroba je jednoduchá. To udržuje nízké náklady a dostupnost vysoká.

Pokud jsou velikost a hmotnost méně důležitá než jednoduchost a cena, použijte feritové magnety. Mnoho přenosných generátorů rozpočtu a základní systémy větrné turbíny používají ferite, protože to dostává práci bez materiálových nákladů na vzácné země.

Neodymium (NDFEB) magnety

Neodymium magnetyjsou nejsilnější dostupné. Získáte větší magnetickou sílu v menším prostoru, a proto jsou běžné v kompaktních generátorech s vysokou účinností.

● Síla:Poskytují hodně magnetického toku v malé stopě. To umožňuje menší, lehčí sestavy rotoru.

● Citlivost na tepla:Standardní známky ztrácejí sílu při vytváření tepla. Existují verze s vysokou teplotou, ale stojí více.

● Riziko koroze:Neodymium koroduje snadno, takže musí být potaženo nebo utěsněno - obvykle niklem nebo epoxidem.

● Náklady a dodávka:Tyto magnety se spoléhají na materiály vzácné země, většinou pocházející z Číny. Ceny se mohou kolísat s globální politikou a těžební produkcí.

Pokud potřebujete maximální výkon v těsném prostoru, použijte neodymium. Najdete je ve větrných turbínách, automobilových generátorech a špičkových přenosných systémech. Pokud váš design potřebuje zůstat lehký, malý a efektivní, neodymium je těžké porazit, pokud správně zvládnete teplo a vlhkost.

Magnety samarium kobalt (SMCO)

Magnety SMCOjsou stabilnější než neodymium v ​​tepelných a tvrdých podmínkách. Jsou méně silné, ale spolehlivější, kde si výkon nemůže dovolit proklouznout.

● Síla:Silné, ale obvykle ne tak silné jako neodymium.

● Odolnost proti teplu:Vynikající. SMCO drží magnetismus při mnohem vyšších teplotách než jiné možnosti.

● Odolnost proti korozi:Velmi dobré - tyto magnety lze často používat bez povlaků.

● Náklady a dodávka:Jsou drahé. Samarium i kobalt nesou nabídky a cenová rizika.

Použijte samarium kobalt, pokud selhání není možnost. Tyto magnety se zobrazují v leteckém prostoru, vojenských systémech, offshore vybavení a vysokoteplotních průmyslových generátorech. Nejsou levné, ale neztrácejí sílu v horku nebo rezi v tvrdém prostředí.

Co byste měli zvážit při výběru magnetu

Výběr magnetu pro generátor není jen o tom, co se hodí do bydlení nebo co stojí méně na papíře. Jde o výkon v průběhu času, stabilitu při zatížení a o tom, zda magnet bude držet v prostředí, ve kterém běží. Musíte přemýšlet za specifikacemi a podívat se, jak se magnet bude chovat ve stroji.

Magnetická síla vs. dostupný prostor

Silnější magnet vám umožní zmenšit generátor bez ztráty výstupu. Pokud váš design potřebuje zůstat kompaktní, neodymium je obvykle odpovědí. Pokud prostor není problém a můžete si dovolit větší sestavu, může ferit fungovat dobře.

Nezaměňujte sílu pole s výkonem samotným. Menší, silnější magnet může snížit hmotnost a zlepšit účinnost, ale pouze pokud váš systém podporuje přísnější tolerance, které s ním přicházejí.

Teplotní rozsah a tepelná stabilita

Teplo ovlivňuje výkon magnetu, zejména v uzavřených nebo systémech s adjacetou motoru. Neodymium začne oslabit nad 80 stupňů, pokud nezaplatíte za verze vyšší třídy. Ferit a SMCO zadržují teplo lépe, přičemž SMCO je nejstabilnější ze všech.

Pokud bude generátor sedět poblíž horkého motoru, v uzavřeném pouzdře nebo v teplém podnebí se špatným proudem vzduchu, hodnocení teploty není volitelné, jedná se o pevný limit.

Odolnost vůči demagnetizaci

Magnety mohou v průběhu času oslabit, pokud čelí silným protichůdným magnetickým poli nebo elektrickým nárůstům. Neodymium a SMCO mají vysokou odolnost, ale ferit také dobře drží, zejména při vysokých teplotách.

Nehádejte tady. Zkontrolujte hodnocení magnetu a ujistěte se, že v generátoru překročí podmínky zatížení nejhorších případů.

Koroze a ochrana povrchu

Některé magnety rez. Někteří ne. Ferit a SMCO mohou být obvykle ponechány. Na druhé straně musí být neodymium utěsněno nebo pokoveno. Pokud stavíte pro venkovní použití, mořské prostředí nebo dlouhé úložiště, na tom záleží.

Neřezávejte rohy na povlacích. Rust poškodí magnetickou sílu a korodovaný magnet se může rozbít a poškodit rotor.

Cena, nabídka a dlouhodobá dostupnost

Ferit je levný a široce dostupný. Neodymium je dražší a může být předmětem výkyvů. SMCO je drahé a těžší zdroj, zejména ve velkých objemech.

Pokud stavíte generátory s vysokým objemem nebo potřebujete dlouhodobý dodavatelský řetězec, ujistěte se, že váš prodejce může poskytovat konzistentní kvalitu a materiál bez mezer nebo náhlých skoků na cenu.

Úvahy o bezpečnosti a shromáždění

Silné magnety je obtížné zvládnout. Mohou se zachytit, špetlit prsty nebo prasknout pod stres. Naplánujte si proces montáže kolem síly magnetu, křehkosti a křehkosti.

Pokud je magnet výkonný, může potřebovat opěrnou rukávu. Pokud je křehký, potřebuje jemné manipulace a přesné upevnění.

Běžné chyby, kterým se mu vyhnout

Výběr nesprávného magnetu může poškodit výkon, zvýšit náklady nebo zkrátit životnost generátoru. Toto jsou nejčastější problémy a proč záleží:

Použití nízkopodlažních magnetů v horkých nastaveních

Standardní neodymium ztrácí sílu, když se přehřívá a nemusí se zotavit.

Placení za magnetickou sílu, kterou nepotřebujete

Nadměrná specifikace přidává náklady bez zisku výkonu.

Přeskočení ochrany proti korozi ve venkovním používání

Nepojetí neodymiových magnetů se rozpadají, když jsou vystaveny vlhkosti.

Za předpokladu, že všechny magnetické známky jsou zaměnitelné

Použití nesprávného stupně vede ke ztrátě energie při zatížení nebo teplu.

Nákup od neověřených dodavatelů

Špatná kvalitní magnety mohou přicházet nekonzistentně, nedostatečně nebo nesprávně označit.

Ignorování bezpečnosti během manipulace a montáže

Silné magnety mohou prasknout nebo zranit, pokud jsou neschváleny.

Přiřazení magnetu prostředí a aplikace zabraňuje těmto problémům a udržuje váš generátor spolehlivé.

Závěr

Magnety nejsou promyšleným v designu generátoru. Ten, který zvolíte, formuje velikost, náklady, výkon a spolehlivost celého systému. Ferit je levný a stabilní, neodymium je kompaktní a výkonné a samarium kobalt drží stabilní pod teplem a tlakem.

Neexistuje žádná jediná nejlepší volba. Musíte odpovídat magnetu s prací. To znamená při pohledu na teplotní limity, omezení prostoru, rizika dodávek a to, jak velkou kontrolu potřebujete nad napětím.

Který magnet se používá v generátoru? Odpověď přichází, na které z těchto kompromisů je ve vaší aplikaci nejvíce záleželo.

Pokud získáváte na výrobu nebo designu, spolupracujte s dodavateli, kteří nabízejí jasné specifikace a konzistentní kvalitu. Věnujte pozornost povlakům, známkám a tepelnému výkonu, než se zavážete k magnetu. Ušetří to čas a peníze později a zabrání selháním, které si nemůžete dovolit v terénu.