2025年永磁吸盘的工作原理及过程(四篇)

永磁吸盘的工作原理及过程篇一

效率和功率因数是两个不同的概念。电机的效率是指电机的轴输出功率与电机从电网吸取的功率之比，而功率因数是指电机的有功功率与视在功率之比。

功率因数低会造成无功电流大；进而造成因线路电阻压降大，电压低。因线路损耗增加，有功功率增加。

具体原理：

交流永磁同步电动机，转子无滑差，无电励磁，转子无基波铁、铜耗损。转子由于永磁体自带磁场，无需无功励磁电流，因此功率因数高，无功转子无基波铁、铜耗损。无功功率少，定子电流大幅下降，定子铜损耗大为减少。同时，由于稀土永磁电机的极弧系数大于异步电动机的极弧系数，当电压和定子结构一定时，该电机的平均磁感应强度比异步电机小，铁损耗小。由此可见，稀土永磁同步电动机是通过降低自身各种损耗而节能的，不受工况、环境等因素变化的影响。

永磁同步电动机的特性

效率高

平均节电10%以上

异步y2电动机效率曲线，一般在60% 额定负载时下跌较快，轻载时效率很低 永磁电动机效率曲线高而平，在20%~120% 额定负载时均处于高效率区。经多个厂家不同工况现场实测，永磁同步动机的节电率在10~40%。

功率因数高 接近1 永磁同步电机无需无功励磁电流，所以功率因数几乎为1，功率因数曲线和效率曲线高而平，功率因数高，定子电流小，进而降低定子铜耗，提高效率。工厂电网可减少甚至取消电容无功补偿。同时永磁电机的无功补偿是实时就地补偿，使得工厂的功率因数更平稳，对其它设备的正常运行非常有利，减少工厂内电缆传输的无功损耗，起到综合节能的效果。

电机电流小

采用永磁电机后，电机电流明显下降，经实测，永磁电机和y2电机相比，电机电流明显减少。永磁电机无需无功励磁电流，电机电流大幅降低。减少了电缆传输中的损耗，等于扩大了电缆的容量，输电电缆经可以安装更多电机。

运行无滑差转速稳定

永磁电机是同步电机，电机的转速只与电源频率有关，2极电机，在50hz电源下工作时，转速严格稳定在3000r/min。不丢转、无滑差、不受电压波动、负载大小的影响。

温升低15~20℃

永磁电机的电阻损耗小，总损耗大大降低，降低了电动机的温升。经实测，在同等条件下，工作温度比y2电机低15~20℃。

能源紧张是影响我国国民经济发展的一个重要问题，也是全世界共同关心的阔题。节能是我国经济和社会发展的一项长远战略方针，也是当前一项极为紧迫的任务。

永磁吸盘的工作原理及过程篇二

烧结钕铁硼永磁材料的制造工艺原理!

2009年06月26日

烧结钕铁硼系永磁材料是用粉末冶金方法制造的。其工艺流程如下：

原材料准备→冶炼→铸锭→破碎与制粉→磁场取向与压型→烧结→回火→机加工与表面处理→检测。下面按工艺流程的顺序简介其工艺原理。

烧结钕铁硼系永磁材料的磁性能主要由nd2fe14b基体相来决定的。因为其磁极化强度js(js=μ0ms，ms为饱和磁化强度)和各向异性场ha主要取决于nd2fe14b相的化学成分。虽然剩磁br、矫顽力hci和磁能积(bh)max是组织敏感量，但br的极限值是js，hci的极限值是ha，(bh)max的极限值是(js2)/4μ0，所以合金成分设计和原材料选择是至关重要的。

熔炼的目的是将纯金属料(fe、nd、b-fe、dy、a1、nb、co、cu等)熔化，并确保(1)所有的金属料熔清。纯fe和金属nd等的熔点较高，应设法使它们完全熔清；(2)合金的设计成分准确。造成成分不准确的原因是金属的挥发和氧化损失(总称烧损)。为此一般采用真空感应炉熔炼，真空度应达10-2～10-3pa以上；(3)保证合金成分均匀；(4)确保合金干净，防止夹杂物和气体污染。

铸锭组织不仅对制粉、取向、烧结工艺，而且对粉末性质和最终烧结磁性能均有重要影响。没有优良的铸锭组织，就不可能制造出高性能烧结永磁体。铸锭组织是制约磁体性能的关键技术之一。良好的铸锭组织应是：柱状晶生长良好，其尺寸细小，富nd相沿晶界均匀分布，但不得有大块的富nd相，以及不存在α-fe晶体。铸锭凝固是一个形核长大的过程。在结晶过程中，形核率越大，将有更多的晶核同时成长。这样，得到的片状晶尺寸会更细小。为了制造高性能nd-fe-b系永磁体，将铸锭组织的片状晶尺寸控制在5μm以下是较为理想的。

制粉目的是将大块合金锭破碎成一定尺寸的粉末。包括粗破和磨粉两个工艺过程。粗破碎方法有两种：一种是氢破碎(hd)，另一种是机械破碎。将粗破后的246μm～175μm(60～80目)的中等粉末研磨至3～4μm细粉，该种磁粉绝大多数为单晶体。一般采用球磨制粉或气流磨制粉两种方法。球磨制粉有滚动球磨、振动磨、高能球磨等。气流磨制粉是利用气流将粉末颗粒加速到超音速，使之相互对撞而破碎。目前生产规模较小的厂家用滚动球磨，多数nd-fe-b生产厂采用气流磨制造磁粉。

粉末磁场取向是制造高性能烧结nd-fe-b永磁体的又一关键工艺技术之一。

烧结nd-fe-b系永磁体的磁性能主要来源于具有四方结构的nd2fe14b基体相，它是单轴各向异性晶体，c轴为易磁化轴，a轴为难磁化轴。

对于单晶体来说，当沿其易磁化轴磁化时，有最大的剩磁br=μ0ms。

如果烧结永磁体的各个粉末颗粒的c轴是混乱取向的，则得到的是各向同性磁体，br=μ0ms/2=js/2，这是最低的。

如果使每一个粉末颗粒的易磁化方向(c轴)沿相同方向取向，制成各向异性磁体，则沿粉末颗粒c轴取向的方向有最大的剩磁。

在制粉阶段得到的3～5μm的粉末颗粒，一般来说它们是单晶体，但不是单畴体，所以粉末颗粒在磁场中的取向分两个阶段完成。

第一阶段是各个粉末颗粒变成单畴体。

第二阶段是磁畴内的磁矩转动过程。

粉末压形有两个目的：(1)将粉末压制成一定的形状与尺寸的压坯；(2)保持在磁场取向中所获得的晶体取向度。目前，普遍采用的压形方法有三种，即模压法、模压加冷等静压、橡皮模压(加冷等静压)。也可分为干压和湿压两种。

烧结过程是将nd-fe-b粉末压坯加热到粉末基体相熔点以下的温度约(0.70～0.85)t熔，进行保温处理一段时间。目的是提高压坯密度，改进粉末颗之间的接触性质，提高强度。使磁体具有高永磁性能的显微组织特征。烧结可粗略地分为固相烧结和液相烧结。

nd-fe-b永磁合金烧结并快冷后(烧结态)，磁性能较低，回火处理可显著提高nd-fe-b合金的磁性能，尤其是矫顽力。回火处理有一级回火和二级回火处理两种。两级回火处理可获得较好的磁性能。

永磁吸盘的工作原理及过程篇三

一、永磁吸盘介绍：

永磁吸盘又名磁力吸盘或永磁起重器，是机械厂，模具厂，锻造厂，炼钢厂，造船厂等等使用钢材场所的必备搬运工具，可以大大提高块状，圆柱状，板材，不规则导磁性钢铁材料的搬运效率。永磁吸盘是以高性能的稀土材料钕铁硼（n>40）为内核，通过手扳动吸盘手柄转动，从而改变吸盘内部钕铁硼的磁力系统，达到对需要搬运的工件的吸持或释放。

二、永磁吸盘的原理：

永磁吸盘是利用磁通的连续性原理及磁场的叠加原理设计的，永磁吸盘的磁路设计成多个磁系，通过磁系的相对运动，实现工作磁极面上磁场强度的相加或相消，从而达到吸持和卸载的目的。

图1 永磁吸盘工作原理图

其工作原理如图1所示，当永磁吸盘磁极处于图（a）状态时，磁力线从磁体的n极出来，通过磁轭，经过铁磁性工件，再回到磁轭进入磁体的s极。这样，就能把工件牢牢地吸在永磁吸盘的工作极面上。当磁极处于图（b）状态时，磁力线不到永磁吸盘的工作极面，就在永磁吸盘内部组成磁路的闭合回路，几乎没有磁力线从永磁吸盘的工作极面上出来，所以对工件不会产生吸力，就能顺利实现卸载。

三、永磁吸盘的设计： 1.永磁吸盘磁系及磁轭

设计永磁吸盘时，首先应精心设计磁路，良好的磁路结构可以尽量让更多的磁通量聚集在工作表面中去，满足起重重量的要求，而且可以尽量少用钕铁硼材料。

同时，设计磁路时还应仔细考虑操作者较易实现工作卸载。

解决永磁吸盘吸力很大，扳动手柄困难等技术难点。

永磁吸盘的磁路设计有2个磁系，磁系分为活动的和固定的两部分。

改变活动磁系状态，使工作极面分别处于磁场叠加或产生反向磁场，磁场被抵消的状态。

同时，在永磁回路中，为减少磁阻，增大工作极面关键部位的磁通密度，采用了一些软磁材料作为磁轭。

2.永磁吸盘的工作点选择 由于起吊的工件各式各样，因此，永磁吸盘工作极面与工件表面的气隙距离是变化的，其磁路是动态磁路。

如图2所示。

图2 钕铁硼永磁体的回复曲线及工作点示意图

永磁体的工作状态变化是在回复曲线（ad）上变化。

当永磁吸盘处于开路状态时，永磁体的工作点以退磁曲线上a点表示；当永磁吸盘的工作极面与工件完全无缝隙接合时，其工作点为d点，此时，永磁体的磁通全部通过工件。

在永磁吸盘靠近工件表面过程中，永磁体的工作状态从a点沿箭头到d点；反过来，永磁吸盘远离工件，永磁体的工作状态从d点沿箭头到a点。

由于这2条曲线很接近，可近似地以直线ad来代替。

oa为永磁体的工作负载线。

有用回复能（erec）是永磁体工作点中的有用磁通密度b和退磁场强度h的乘积（erec=b×h）。

即图2中剖面线区域efgc的面积。

e点位永磁体的工作点，设计时应使e点接近回复曲线ad的中点，以使a为起始点的有用回复能最大。

四、永磁吸盘的特点：

1）永磁吸盘 采用高性能永磁材料钕铁硼（nd-fe-b）为产品内核，使产品体积更小，起重吊装力更强，且磁力恒久不衰。

2）永磁吸盘 具备最高大额定起重力3.5倍的安全系数。3）永磁吸盘 底面“v”型槽设计，可起吊相对应的圆钢、钢板。4）永磁吸盘 不用电即可使用，省去供电麻烦。5）永磁吸盘 优化的磁路设计，使剩磁几乎为零。6）永磁吸盘 专业设计的外观造型使产品更加美观。

五、永磁吸盘使用方法：

1.将工件摆放到吸盘工作台面上,然后将扳手插入轴孔内沿顺时针方向转动180到”on”,即可吸住工件进行加工。

2.工件加工完毕,再将扳手插入轴孔内沿逆时针转动180到”off”,即可取下工件。

六、永磁吸盘维护和保养：

1.吸盘使用前应擦干净表面以免划伤影响精度。

2.使用环境温度在-40℃—50℃,严禁敲击,以防磁力降低。3用完后工作面涂防锈油,以防锈蚀。

永磁吸盘的工作原理及过程篇四

永磁同步电机的工作原理

永磁同步电机的工作原理与同步电机的工作原理是相同的。永磁同步电机在现在应用及其广泛。和感应电机一样是一种常用的交流电机。特点是：稳态运行时，转子的转速和电网频率之间又不变得关系n=ns=60f/p，ns成为同步转速。若电网的频率不变，则稳态时同步电机的转速恒为常数而与负载的大小无关。

作为发电机运行是同步电机最主要的运行方式，作为电动机运行是同步电机的另一种重要的运行方式。同步电动机的功率因数可以调节，在不要求调速的场合，应用大型同步电动机可以提高运行效率。近年来，小型同步电动机在变频 异步电动机又称感应电动机,是由气隙旋转磁场与转子绕组感应电流相互作用产生电磁转矩,从而实现机电能量转换为机械能量的一种交流电机。异步电动机按照转子结构分为两种形式:有鼠笼式〔鼠笼式异步电机〕绕线式异步电动机。永磁同步电机的工作原理如下：

永磁同步电机主磁场的建立：励磁绕组通以直流励磁电流，建立极性相间的励磁磁场，即建立起主磁场。

永磁同步电机的载流导体：三相对称的电枢绕组充当功率绕组，成为感应电势或者感应电流的载体。

永磁同步电机的切割运动：原动机拖动转子旋转（给电机输入机械能），极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组（相当于绕组的导体反向切割励磁磁场）。

永磁同步电机交变电势的产生：由于电枢绕组与主磁场之间的相对切割运动，电枢绕组中将会感应出大小和方向按周期性变化的三 相对称交变电势。通过引出线，即可提供交流电源。

永磁同步电机的交变性与对称性：由于旋转磁场极性相间，使得感应电势的极性交变；由于电枢绕组的对称性，保证了感应电势的三相对称性。

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