永久磁石の選び方は?
永久磁石を選択する際に考慮すべき3つの重要なパラメータ
すべてのタイプの永久磁石には、さまざまなアプリケーションでの性能に影響を与える可能性のある固有の特性セットがあります。プロジェクトのマグネットオプションを評価するときは、次の点に注意してください。
1.温度
永久磁石を選択する際に考慮すべき最も重要なパラメータの1つは、動作温度です。磁場は一定ではなく、温度の変化に応じて強くなったり弱くなったりすることが想像できます。次の図は、5つの市販材料のそれぞれで利用可能な温度範囲を示しています。便利なことに、ほとんどのアプリケーションは-40°C〜150°Cの磁石を使用しており、リストされているすべての材料をこの範囲内で使用できます。
低コストのため、フェライト(ハードフェライト、セラミック)磁石は今でも広く使用されています。ただし、フェライト磁石は20〜150°Cの温度で磁束出力の25%を失うことに注意してください。また、比較的低エネルギーの製品、通常は10%の希土類磁石も使用しています。したがって、ハードディスクドライブや携帯用電子機器(携帯電話や補聴器など)などの機器のサイズと重量が重要な場合は、希土類磁石が必要です。
2.可用性
原材料の価格と入手可能性は、永久磁石に関する今日の議論の中心です。これらの要因は、原材料の一般的な入手可能性、地理的分布、抽出された鉱石の回収可能性、および公開市場取引によって影響を受けます。磁性材料に使用されるすべての元素の中で、起源の地理的制約に基づいて、希土類元素が最も問題があります。中国は今でも毎年90%の希土類酸化物と95%以上の希土類金属および合金を生産しています。中国はまた、永久磁石の80%を生産および消費しています。米国では、NdFeBの製造は無意味です。Smcoはネオジム磁石の代替品であり、ソースの制約が少なく、高温アプリケーションでのパフォーマンスが向上します。
3.磁気出力
磁石の強度は、2つの主要な指標のいずれかによって定量化できます。1つ目は残留誘導です。永久磁石がスチールブロックに配置されている場合、スチールブロックから磁石を取り外すのに必要な力はBrに比例します。BRは磁石メーカーが発行する磁石特性です。
2番目の重要な指標は、モーターの性能を計算するために使用できる最大エネルギー積(bh)です。(bh)最大値はbr2に比例します。このアプリケーション表で説明されているように、各タイプのデバイスは、B(つまり、Br)またはB2(つまり、(Bh)MaxまたはBr2)の恩恵を受けることができます。