Дуговые сегменты магнитов: как их задавать

1. Что такое дуговой сегмент магнита

Дуговой сегмент (в англоязычных каталогах — «tile») — это изогнутая деталь, повторяющая форму ротора или статора, благодаря чему она располагается близко к воздушному зазору в круглой сборке. Такие магниты применяются в бесколлекторных двигателях постоянного тока, серводвигателях и тяговых двигателях, где они обеспечивают равномерный поток в воздушном зазоре, более плавный момент и меньший зубцовый момент [3].

2. Шесть размеров и направление намагничивания

Один из поставщиков описывает дугу шестью параметрами; если не указать хотя бы один, заводу придётся догадываться [1]:

• Наружный радиус (OR): выпуклая поверхность, обращённая к воздушному зазору.
• Внутренний радиус (IR): вогнутая поверхность, которая в роторе с поверхностным монтажом является поверхностью склейки.
• Угол дуги: угол, который охватывает сегмент, в градусах.
• Осевая длина.
• Толщина стенки: OR минус IR. Тот же источник отмечает, что при толщине менее примерно 2 мм на большом радиусе резко растёт риск поломки и снижается выход при шлифовке [1].
• Направление намагничивания: параллельное или радиальное, с отметкой северной поверхности.

3. Параллельное или радиальное намагничивание

При параллельном намагничивании силовые линии идут параллельно, как если бы прямоугольный блок изогнули в дугу. Оснастка проще, а поток достигает максимума в центре полюса, что даёт слегка трапецеидальную форму сигнала. При радиальном намагничивании поток направлен вдоль радиуса, по нормали к воздушному зазору, что даёт более равномерный поток в зазоре и более синусоидальную противо-ЭДС, но требует специальной радиальной оснастки [1]. Какой вариант нужен, определяется конструкцией двигателя и приводом: шестишаговые BLDC-приводы допускают трапецеидальную форму, а синусоидальные приводы FOC/PMSM выигрывают от более плавной [1]. Сообщите поставщику, какой вариант вам нужен, и не оставляйте этот выбор на его усмотрение.

4. Допуски

В качестве примера того, что публикует поставщик: один из источников приводит стандартные допуски ±0,10 мм на наружный радиус, внутренний радиус и толщину стенки, ±0,5° на угол дуги и ±0,15 мм на осевую длину, с возможностью более жёстких «прецизионных» значений, и указывает, что поток на полюс, как правило, выдерживается в пределах ±5% [1]. Это цифры одного поставщика, а не стандарт и не наше обязательство. Допуски различаются от завода к заводу и от детали к детали, поэтому указывайте нужный допуск на чертеже и просите завод подтвердить его. Если важен баланс потока между полюсами, запрашивайте подобранные комплекты [1].

5. Марка и температура

Марку необходимо выбирать вместе с максимальной рабочей температурой [1]. Магнитам для двигателей обычно нужен суффикс высокой коэрцитивной силы (SH, UH и выше); о том, как суффикс и температура связаны между собой, см. наше руководство по выбору. Многие из этих марок содержат диспрозий или тербий, поэтому на них может распространяться китайская экспортная лицензия [4]; прочитайте наше руководство по лицензии, прежде чем назначать дату поставки.

6. Вихревые токи и секционирование

Спечённый Nd-Fe-B проводит электрический ток, поэтому в магнитах ротора наводятся токи, которые нагревают их изнутри; нагрев снижает коэрцитивную силу и повышает риск размагничивания [2]. Один из способов уменьшить потери — разрезать магнит на электрически изолированные части. Теоретически потери уменьшаются пропорционально квадрату числа частей; на практике выигрыш меньше, например около 30–40% при двух частях и 12–20% при четырёх, а практический оптимум обычно составляет от двух до шести сегментов [2]. Части должны быть изолированы друг от друга; токопроводящий клей или гильза могут замкнуть их и свести выигрыш на нет [2]. Решение о секционировании — это часть проектирования двигателя, поэтому согласуйте его с вашим инженером-конструктором до размещения заказа.

7. Что прислать нам для предложения

• Чертёж или шесть перечисленных выше размеров, с допусками.
• Намагничивание: параллельное или радиальное, с отметкой северной поверхности.
• Марка и максимальная рабочая температура.
• Покрытие (например, Ni-Cu-Ni или эпоксидное) и условия эксплуатации.
• Количество на заказ и в год, а также адрес поставки.
• Нужны ли секционированные или подобранные комплекты, а также какие инспекции и протоколы испытаний вам требуются.

Источники

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

Важное уведомление: настоящее руководство содержит общую техническую информацию, основанную на цитируемых публичных источниках. Цифры других поставщиков — это примеры, а не спецификация, оферта или обязательство Rami Technics. Подтверждайте каждое проектное решение по техническому описанию конкретной марки и формы и испытывайте образец в реальных условиях.