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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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