Ktorý magnet sa používa v generátore?

Odpoveď je jednoduchá. Generátory používajú v závislosti od návrhu permanentné magnety alebo elektromagnety. Malé generátory sa zvyčajne spoliehajú na trvalé magnety vyrobené z feritu, noodymia alebo Samarium-Cobalt. Väčšie generátory zvyčajne používajú elektromagnety, ktoré sú drôtené cievky napájané vonkajším prúdom.

To je krátka odpoveď. Dlhšia odpoveď závisí od potrieb výkonnosti, obmedzení veľkosti, teploty a rozpočtu. Ak si vyberiete magnet pre generátor alebo sa snažíte pochopiť, prečo bol vybraný, pomáha sa pozrieť na zapojené kompromisy. Niektoré magnety sú silnejšie. Niektorí zdržiavajú lepšie zohrievanie. Niektoré sú lacné a ľahko sa dostanú do hromadného.

Tento článok prechádza týmito možnosťami, ktoré vám pomôžu robiť praktické rozhodnutia, nie teoretické. Uvidíte, čo ponúka každý typ magnetu, kde sa používa každý a na čo treba dávať pozor na získavanie zdrojov.

Trvalé magnety vs. elektromagnety vo generátoroch

Každý generátor potrebuje na fungovanie magnetické pole. Metóda použitá na vytvorenie tohto poľa spadá do jednej z dvoch kategórií: trvalé magnety alebo elektromagnety.

Tu je porovnanie, ktoré vám pomôže zistiť, kde sa každý hodí:

Prečo používať trvalé magnety

Trvalé magnety produkujú stabilné magnetické pole bez ďalšieho zdroja energie. Vďaka tomu sú užitočné v menších systémoch, ktoré musia pracovať bez pomoci, napríklad vzdialené veterné turbíny, prenosné generátory alebo systémy bez batérie. Dizajn je zvyčajne jednoduchší, ľahší a ľahšie sa udržiava.

Prečo používať elektromagnety

Elektromagnety externého prúdu poháňa elektromagnety, takže počas spustenia systému môžete ovládať silu poľa. To je užitočné vo väčších generátoroch, kde napätie musí zostať stabilné za meniacich sa podmienok zaťaženia. Elektromagnety vyžadujú viac komponentov, ale poskytujú vám kontrolu, že trvalé magnety nemôžu ponúknuť. Toto je jedna časť odpovede na otázku,

Ktorý magnet sa používa v generátore? Závisí to od toho, či na aplikácii záleží viac na kontrolu alebo jednoduchosti.

Prečo používať elektromagnety

Niektorí generátory používajú malý generátor s permanentným magnetom na napájanie väčšieho systému poľa rany. Týmto spôsobom získate autonómne spustenie plus flexibilitu nastaviteľného výstupu.

Ktorý z nich funguje lepšie?

Závisí to od toho, čo má váš generátor robiť. Ak je to jednoduchosť a nezávislosť na spustení, trvalé magnety majú zmysel. Ak je viac záleží na kontrole a škálovateľnosti, elektromagnety sú lepšie.

Typy magnetov používaných v generátoroch

Generátory permanentných magnetov sa spoliehajú na jeden z troch materiálov: ferit, neodymia železo Bór (NDFEB) alebo Samarium Cobalt (SMCO). Každý z nich má kompromisy v sile, tepelnom odporu, nákladoch a získavaní. Nepotrebujete všetku fyziku, ale potrebujete vedieť, čo získate, keď si vyberiete jeden nad druhým. Bežnou otázkou v tejto fáze je:

Ktorý magnet sa používa v generátore? Odpoveď závisí od toho, ktorý materiál sa zhoduje s výkonom a prostredím, s ktorým pracujete.

Feritové (keramické) magnety

Feritové magnety sú vyrobené z oxidu železa a z keramických zlúčenín. Sú veľké, lacné a stabilné v teple. Uvidíte ich v malých generátoroch, kde veľkosť nie je obmedzením a cena záleží viac ako hustota energie.

● Sila:Feritové magnety sú slabé v porovnaní s magnetmi zriedkavých Zeme. Ak chcete získať rovnaký výstup, budete potrebovať viac materiálu a viac miesta.

● Odolnosť proti tepla:Drží dobre pri vysokých teplotách, často lepšie ako Neodymia.

● Odolnosť proti korózii:Neskúšajú a nepotrebujú ochranný povlak.

● Cena a dodávka:Suroviny sa dajú ľahko získať a výroba je jednoduchá. Ktoré udržujú nízku náklady a dostupnosť vysoké.

Používajte feritové magnety, keď sú veľkosť a hmotnosť menej dôležité ako jednoduchosť a cena. Mnoho rozpočtových prenosných generátorov a základných systémov veterných turbín používa ferity, pretože vykonáva prácu bez nákladov na materiál zriedkavej zeme.

Magnety z neodymia (NDFEB)

Neodymiové magnetysú najsilnejšie dostupné. Získate viac magnetickej energie v menšom priestore, a preto sú bežné v kompaktných, vysokoúčinných generátoroch.

● Sila:Poskytujú veľa magnetického toku v malej stope. To umožňuje menšie a ľahšie zostavy rotora.

● Citlivosť tepla:Štandardné známky strácajú silu, keď sa tepelne vytvárajú. Existujú vysokoteplotné verzie, ale stoja viac.

● Riziko korózie:Neodymiové koródy ľahko, takže musí byť potiahnutý alebo utesnený - zvyčajne niklom alebo epoxidom.

● Cena a dodávka:Tieto magnety sa spoliehajú na materiály zriedkavej zeme, väčšinou získané z Číny. Ceny sa môžu kolísať s globálnou politikou a ťažobnou produkciou.

Ak potrebujete maximálny výkon v tesnom priestore, použite neodymium. Nájdete ich vo veterných turbínach, automobilových generátoroch a špičkových prenosných systémoch. Ak váš dizajn potrebuje zostať ľahký, malý a efektívny, je ťažké poraziť, pokiaľ správne zvládnete teplo a vlhkosť.

Samarium Cobalt (SMCO) Magnety

Magnety SMCOsú stabilnejšie ako noodymia v teple a tvrdých podmienkach. Sú menej výkonné, ale spoľahlivejšie, kde si výkon nemôže dovoliť skĺznuť.

● Sila:Silné, ale zvyčajne nie také silné ako neodymium.

● Odolnosť proti tepla:Vynikajúce. SMCO drží magnetizmus pri oveľa vyšších teplotách ako iné možnosti.

● Odolnosť proti korózii:Veľmi dobré - tieto magnety sa často dajú používať bez povlakov.

● Cena a dodávka:Sú drahé. Samarium aj Cobalt prenášajú dodávky a cenové riziká.

Ak zlyhanie nie je možnosťou, použite kobalt Samarium. Tieto magnety sa objavujú v leteckom, vojenských systémoch, na mori a priemyselných generátoroch s vysokým teplotou. Nie sú lacné, ale nestrácajú silu v horúčave alebo hrdze v tvrdom prostredí.

Čo by ste mali zvážiť pri výbere magnetu

Výber magnetu pre generátor nie je len o tom, čo sa hodí do bývania alebo čo stojí menej na papieri. Je to o výkone v priebehu času, stabilite pri zaťažení a o tom, či sa magnet vydrží v prostredí, v ktorom sa nachádza. Musíte premýšľať nad rámec špecifikácií a pozrieť sa na to, ako sa bude magnet správať v stroji.

Magnetická pevnosť vs. dostupný priestor

Silnejší magnet vám umožní zmenšiť generátor bez straty výstupu. Ak váš dizajn potrebuje zostať kompaktný, je odpoveďou zvyčajne odpoveďou. Ak priestor nie je problémom a môžete si dovoliť väčšiu montáž, ferit môže fungovať dobre.

Nezamieňajte silu poľa iba s výstupom energie. Menší, silnejší magnet môže znížiť hmotnosť a zlepšiť účinnosť, ale iba ak váš systém podporuje prísnejšie tolerancie, ktoré s ním prichádzajú.

Teplotný rozsah a tepelná stabilita

Teplo ovplyvní výkon magnetu, najmä v uzavretých systémoch alebo systémoch s obdržaním motora. Neodymium začne oslabovať nad 80 stupňov, pokiaľ neplatíte za verzie vyššej triedy. Ferrit a SMCO lepšie zvládajú teplo, pričom SMCO je najstabilnejšia zo všetkých.

Ak bude generátor sedieť v blízkosti horúceho motora, v zapečatenom prípade alebo v teplom podnebí so zlým prietokom vzduchu, teplotné hodnotenia nie sú voliteľné, sú tvrdým limitom.

Odolnosť proti demagnetizácii

Magnety môžu postupom času oslabiť, ak čelia silným protichodným magnetickým poliam alebo elektrickým prepätiam. Neodymium a SMCO majú vysokú odolnosť, ale ferit tiež drží dobre, najmä pri vysokých teplotách.

Nehádajte tu. Skontrolujte hodnotenie koercivity magnetu a uistite sa, že presahuje podmienky zaťaženia najhoršieho prípadu vo vašom generátore.

Korózia a ochrana povrchu

Niektoré magnety hrdzavia. Niektoré nie. Ferrit a SMCO sa zvyčajne dajú ponechať. Na druhej strane musí byť neodymium utesnená alebo poklepaná. Ak staviate na vonkajšie použitie, morské prostredie alebo dlhé skladovanie, záleží na tom.

Nerečte rohy na povlaky. Hrdza poškodí magnetickú pevnosť a korodovaný magnet sa môže rozpadnúť a poškodiť rotor.

Cena, ponuka a dlhodobá dostupnosť

Ferrit je lacný a široko dostupný. Neodymium je drahšie a môže byť predmetom dodávok výkyvov. SMCO je drahý a ťažšie sa získava, najmä vo veľkých objemoch.

Ak budujete generátory s vysokým objemom alebo potrebujete dlhodobý dodávateľský reťazec, uistite sa, že váš predajca môže dodávať konzistentnú kvalitu a materiál bez medzier alebo náhlych cenových skokov.

Úvahy o bezpečnosti a montáži

Silné magnety sa ťažko zvládajú. Môžu sa zachytiť, pritlačte prsty alebo prasknúť pod stresom. Naplánujte si proces montáže okolo sily, krehkosti a krehkosti magnetu.

Ak je magnet výkonný, môže potrebovať rukáv. Ak je krehký, potrebuje jemnú manipuláciu a presnú montáž.

Bežné chyby, ktorým sa treba vyhnúť

Výber nesprávneho magnetu môže poškodiť výkon, zvýšiť náklady alebo skrátiť životnosť generátora. Toto sú najbežnejšie problémy a prečo sú dôležité:

Použitie magnet s nízkym tempom v horúcom nastaveniach

Štandardné noodymium stráca pevnosť pri prehriatí a nemusí sa zotaviť.

Platba za magnetickú silu, ktorú nepotrebujete

Preverenie dodáva náklady bez zisku výkonu.

Preskočenie ochrany proti korózii pri vonkajšom používaní

Keď sú vystavené vlhkosti, nepotiahnuté neodymiové magnety.

Za predpokladu, že všetky stupne magnetu sú vymeniteľné

Použitie nesprávneho stupňa vedie k strate energie pri zaťažení alebo teplom.

Nákup od neocenených dodávateľov

Magnety zlá kvalita môžu doraziť nekonzistentne, nedostatočne silne alebo nesprávne označené.

Ignorovanie bezpečnosti počas manipulácie a montáže

Silné magnety môžu prasknúť alebo zraniť, ak sú zlé.

Zodpovedanie magnetu k životnému prostrediu a aplikácii zabraňuje týmto problémom a udržuje spoľahlivý generátor.

Záver

Magnety nie sú dodatočne vymyslené v dizajne generátora. Ten, ktorý si vyberiete, tvaruje veľkosť, náklady, výkon a spoľahlivosť celého systému. Ferrit je lacný a stabilný, noodymium je kompaktné a výkonné a kobalt Samarium drží stabilne pod teplom a tlakom.

Neexistuje žiadna najlepšia možnosť. Musíte priradiť magnet k úlohe. To znamená, že sa pozrieme na teplotné limity, priestorové obmedzenia, zásobovacie riziká a koľko kontroly potrebujete počas napätia.

Ktorý magnet sa používa v generátore? Odpoveď spočíva v tom, na ktorý z týchto kompromisov je vo vašej žiadosti najviac dôležitý.

Ak získavate výrobu alebo dizajn, pracujte s dodávateľmi, ktorí ponúkajú jasné špecifikácie a konzistentnú kvalitu. Pred zaviazaním k magnetu venujte pozornosť povlakom, stupňom a tepelným výkonom. Ušetrí čas a peniaze neskôr a zabráni zlyhaniam, ktoré si v teréne nemôžete dovoliť.