Magnesy łukowe: jak je specyfikować

1. Czym jest magnes łukowy

Magnes łukowy (zwany też magnesem kafelkowym) to element zakrzywiony, dopasowany do kształtu wirnika lub stojana, dzięki czemu w okrągłym zespole leży blisko szczeliny powietrznej. Stosuje się go w silnikach bezszczotkowych prądu stałego, serwosilnikach i silnikach trakcyjnych, gdzie zapewnia równomierny strumień w szczelinie powietrznej, płynniejszy moment obrotowy i mniejszy moment zaczepowy [3].

2. Sześć wymiarów i kierunek magnesowania

Jeden z dostawców opisuje magnes łukowy za pomocą sześciu parametrów; jeśli któregoś zabraknie, fabryka musi zgadywać [1]:

• Promień zewnętrzny (OR): wypukła powierzchnia zwrócona do szczeliny powietrznej.
• Promień wewnętrzny (IR): wklęsła powierzchnia, która w wirniku z magnesami montowanymi na powierzchni jest powierzchnią klejenia.
• Kąt łuku: kąt, jaki obejmuje segment, w stopniach.
• Długość osiowa.
• Grubość ścianki: OR minus IR. To samo źródło podaje, że poniżej około 2 mm przy dużym promieniu liczba pęknięć szybko rośnie, a uzysk szlifowania maleje [1].
• Kierunek magnesowania: równoległy lub promieniowy, z oznaczeniem powierzchni północnej.

3. Magnesowanie równoległe czy promieniowe

Przy magnesowaniu równoległym linie pola biegną równolegle, jakby prostokątny blok wygięto w łuk. Oprzyrządowanie jest prostsze, a strumień osiąga maksimum w środku bieguna, co daje lekko trapezoidalny przebieg. Przy magnesowaniu promieniowym strumień biegnie wzdłuż promienia, prostopadle do szczeliny powietrznej, co daje bardziej równomierny strumień w szczelinie i bardziej sinusoidalną siłę elektromotoryczną (SEM), ale wymaga specjalnego oprzyrządowania promieniowego [1]. To, które z nich jest potrzebne, wynika z konstrukcji silnika i układu napędowego: sześciokrokowe napędy BLDC tolerują kształt trapezoidalny, a sinusoidalne napędy FOC/PMSM zyskują na płynniejszym przebiegu [1]. Poinformuj dostawcę, które magnesowanie jest potrzebne; nie zostawiaj tego jego decyzji.

4. Tolerancje

Jako przykład tego, co publikuje dostawca: jedno ze źródeł podaje standardowe tolerancje ±0,10 mm dla promienia zewnętrznego, promienia wewnętrznego i grubości ścianki, ±0,5° dla kąta łuku i ±0,15 mm dla długości osiowej, z możliwością zawężenia do wartości „precyzyjnych”, a strumień na biegun jest zwykle utrzymywany w granicach ±5% [1]. Są to wartości jednego dostawcy, a nie norma ani nasze zobowiązanie. Tolerancje różnią się między fabrykami i między elementami, dlatego podaj wymaganą tolerancję na rysunku i poproś fabrykę o jej potwierdzenie. Jeśli ważne jest wyrównanie strumienia między biegunami, poproś o dobrane zestawy [1].

5. Gatunek i temperatura

Gatunek należy dobierać razem z maksymalną temperaturą pracy [1]. Magnesy do silników zazwyczaj wymagają przyrostka wysokiej koercji (SH, UH i wyższe); w naszym poradniku doboru opisano, jak przyrostek i temperatura się łączą. Wiele z tych gatunków opiera się na dysprozie lub terbie, dlatego mogą podlegać chińskiej licencji eksportowej [4]; zanim ustalisz termin dostawy, przeczytaj nasz poradnik o licencji.

6. Prądy wirowe i segmentowanie

Spiekany NdFeB przewodzi prąd elektryczny, dlatego w magnesach wirnika indukują się prądy, które nagrzewają je od wewnątrz; ciepło obniża koercję i zwiększa ryzyko rozmagnesowania [2]. Jednym ze sposobów ograniczenia strat jest pocięcie magnesu na wzajemnie izolowane elektrycznie części. Teoretycznie straty maleją z kwadratem liczby części; w praktyce zysk jest mniejszy, na przykład około 30–40% przy dwóch częściach i 12–20% przy czterech, a praktyczne optimum to zazwyczaj od dwóch do sześciu segmentów [2]. Części muszą być od siebie odizolowane; przewodzący klej lub tuleja może je zewrzeć i zniweczyć korzyść [2]. Decyzja o segmentowaniu należy do projektu silnika, dlatego uzgodnij ją z konstruktorem przed złożeniem zamówienia.

7. Co przesłać do wyceny

• Rysunek lub sześć wymiarów podanych powyżej, wraz z tolerancjami.
• Magnesowanie: równoległe lub promieniowe, z oznaczeniem powierzchni północnej.
• Gatunek i maksymalna temperatura pracy.
• Powłoka (na przykład Ni-Cu-Ni lub epoksydowa) i środowisko pracy.
• Ilość na zamówienie i rocznie oraz adres dostawy.
• Czy potrzebujesz zestawów segmentowanych lub dobranych oraz jakich raportów z kontroli i badań wymagasz.

Literatura

1. [1]  Radial Magnets, Inc. (n.d.). Arc segment magnets. https://radialmagnet.com/arc-segment-magnets/
2. [2]  Radial Magnets, Inc. (n.d.). Magnet eddy current losses. https://radialmagnet.com/magnet-eddy-currents-losses/
3. [3]  HSMAGNET (n.d.). Motor magnets: arc segment magnets and rotor magnets explained. https://hsmagnet.com/?p=14493
4. [4]  MainRich Magnets (2026). Rare earth magnet export compliance in 2026. https://mainrichmagnets.com/rare-earth-magnet-export-compliance

Ważna informacja: Niniejszy poradnik zawiera ogólne informacje techniczne oparte na przywołanych źródłach publicznych. Dane innych dostawców są przykładami, a nie specyfikacją, ofertą ani zobowiązaniem Rami Technics. Każdą decyzję projektową potwierdź w karcie katalogowej konkretnego gatunku i kształtu oraz przetestuj próbkę w rzeczywistych warunkach.