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✨ Kernziel: Entwicklung eines kostengünstigen Ferritmotors mit stabiler Leistung (Ziel: Kostenreduzierung um 20-30 % im Vergleich zu Seltenerd-Permanentmagnetmotoren) Wie lässt sich ein Ferritmotor kostengünstig konstruieren? Im Vergleich zu Seltenerd-Permanentmagnetmotoren bieten Ferrit-Permanentmagnetmotoren die Vorteile einer hohen Entmagnetisierungsbeständigkeit (hohe Temperaturbeständigkeit, geeignet für Betriebstemperaturen von -40 °C bis 150 °C) und geringer Kosten (Materialkosten nur 1/5 bis 1/3 der von Seltenerdmagneten). Ihr geringer Restmagnetismus führt jedoch zu einer niedrigen magnetischen Feldstärke im Luftspalt (nur 0,3 bis 0,5 T) und einem unzureichenden Permanentmagnetdrehmoment (ca. 80 % des Drehmoments eines Seltenerdmotors bei gleicher Leistung). Das Hauptproblem besteht daher darin, die geringe Drehmomentdichte zu beheben und gleichzeitig die Kosten deutlich zu senken. Dafür gibt es zwei Lösungsansätze: ✅ Lösung 1: IPM-Motor Es werden eingebaute Permanentmagnete oder ein Tangentialflussdesign verwendet. Der magnetische Fluss jedes Pols wird durch zwei parallele Magnete erzeugt, wodurch die magnetische Flussdichte im Luftspalt auf 0,6–0,8 T erhöht wird. Dies kompensiert den geringen Restmagnetismus des Ferrits und verbessert die magnetische Flussdichte um 20–30 %. ✅ Lösung 2: Permanentmagnet-unterstützter Synchronreluktanzmotor Durch die Verwendung einer IPM-Rotorstruktur wird das Saliency-Verhältnis um 15% bis 25% erhöht und das unzureichende Permanentmagnetdrehmoment durch ein Reluktanzdrehmoment ausgeglichen, wodurch das gesamte Ausgangsdrehmoment um 10% bis 15% gesteigert wird. � Klassisches Gehäuse: Mehrschichtige U-förmige Rotorstruktur – ✅ Leistung: Durch die effektive Verbesserung des magnetoresistiven Drehmoments und der Leistungsdichte kann der Wirkungsgrad des Motors 88 % bis 92 % erreichen (entspricht dem von Seltenerdmotoren). – ✅ Kühlung: Ausgestattet mit einem Flüssigkeitskühlsystem und einem spiralförmigen Aluminiumgehäuse, wodurch der Temperaturanstieg des Motors um 15–20 °C reduziert und ein langfristig stabiler Betrieb gewährleistet wird. – ✅ Stabilität: Durch die mehrlagige Anordnung und das Rotorstapeldesign wird die Entmagnetisierungsbeständigkeit um 30% bis 40% erhöht, und das System kann hohen Belastungen und Kurzschlussfehlern standhalten. – ✅ Kosteneinsparung: Permanentmagnete einheitlicher Größe reduzieren die Verarbeitungskosten um 10–15 %, und die Gesamtmotorkosten sind 40–60 % niedriger als bei Motoren mit Seltenerd-Permanentmagneten. � Lieferanteninformationen: Quelle: Netzwerkübersicht. Wir sind ein professioneller Anbieter von magnetischen Fliesen (Bogenmagneten) mit einer monatlichen Lieferkapazität von 200 Tonnen. Die Bearbeitungszeit für Sonderanfertigungen beträgt 7–15 Werktage. Für Angebote, Sonderanfertigungen und Beratung kontaktieren Sie uns bitte. � shirley@gaumumagnet.com

Luftspaltmagnetfeld, erzeugt durch 2-polige und 4-polige Magnetplättchen bei verschiedenen Magnetisierungsmethoden In Permanentmagnetmotoren werden üblicherweise mehrere Magnetplättchen (ein Plättchen pro Pol) verwendet, die hauptsächlich aus NdFeB oder Ferrit bestehen. Der Magnet setzt sich aus zwei oder sogar Dutzenden von Magnetplättchen zusammen. Zu den gängigen Magnetisierungsverfahren gehören: � Parallele Magnetisierung � Radiale Magnetisierung Diese Arbeit konzentriert sich auf das Luftspaltmagnetfeld, das von 2-poligen und 4-poligen Magnetplättchen unter den beiden oben genannten Magnetisierungsmethoden erzeugt wird. � Fallstudie: 3 kW, 100 kr/min Hochgeschwindigkeitsmotor ▶️ 2-polige Magnetfliesen Die folgende Abbildung zeigt die Wellenformen der Magnetfeldverteilung im Luftspalt unter verschiedenen Magnetisierungsmethoden: – Radiale Magnetisierung: • Luftspalt-Magnetfeld: Nahezu trapezförmige Wellenform • Ergebnisse der Fourier-Zerlegung: – Grundkomponente: Nur 91,2 % davon bei paralleler Magnetisierung – 3. Harmonische: 16,3 % der Grundkomponente – 5. Harmonische: 3,8 % der Grundkomponente – 7. Harmonische: 1,0 % der Grundkomponente • Fazit: Die Harmonischen 5. und höherer Ordnung sind sehr klein. ▶️ 4-polige Magnetfliesen Die folgende Abbildung zeigt die Wellenformen der Magnetfeldverteilung im Luftspalt unter verschiedenen Magnetisierungsmethoden: – Hauptmerkmal: Die 5. und höhere Harmonische sind vernachlässigbar. – Parallele Magnetisierung: 3. Harmonische = 4,2 % der Grundkomponente – Radiale Magnetisierung: 3. Harmonische = 6,2 % der Grundkomponente � Kritischer Befund Im Vergleich zur radialen Magnetisierung kann die parallele Magnetisierung das fundamentale Luftspaltmagnetfeld um 26,7 % erhöhen. � Abschließende Analyse Durch die parallele Magnetisierung nähert sich das Magnetfeld im Luftspalt einer sinusförmigen Verteilung an und trägt zur Verbesserung der Grundkomponente des Magnetfelds sowie des effektiven elektromagnetischen Drehmoments bei. � shirley@gaumumagnet.com

Die Wahl der falschen Magnetqualität kann zu Ineffizienz des Motors oder unnötigen Kosten führen. Hier ist eine 7-Punkte-Checkliste, die Ihnen hilft, den perfekten Permanentmagneten für Ihre Anwendung auszuwählen: 1️⃣ Kenne deinen Motortyp ● Allgemein/Haushaltsgeräte/Spielzeug: Wirtschaftliches Ferrit ist in der Regel ausreichend. ● Automobil-/Servomotoren: Wählen Sie Sorten mit höherer Stabilität und Gleichmäßigkeit. 2️⃣ Wählen Sie die Magnetklasse ● Y30: Kostengünstig, für allgemeine Anforderungen. ● Y35: Der „Sweet Spot“ – bestes Preis-Leistungs-Verhältnis und am weitesten verbreitet. ● Y40/Y46: Für hohes Drehmoment und kompakte Bauweisen mit höherem Leistungsbedarf. � Tipp: Wählen Sie nicht blind hohe Zahlen. Erfüllen Sie die Leistungsanforderungen, um die Kosten zu kontrollieren. 3️⃣ Spezifikationen prüfen: Stellen Sie sicher, dass Bogenlänge, Dicke und Toleranz exakt zu Ihrem Stator passen. Die Dicke beeinflusst direkt den magnetischen Fluss und das Entmagnetisierungsrisiko. 4️⃣ Berücksichtigen Sie die Umwelt ● Hohe Temperaturen: Wählen Sie hochtemperaturbeständige Sorten. ● Feucht/Staubig: Stellen Sie sicher, dass der Magnet dicht und rissfrei ist. 5️⃣ Magnetisierung & Pole Bestätigen Sie die Anzahl der Pole (2, 4, 6, 8…) und die Richtung (Radial/Mehrpol), um sie an Ihr Rotordesign anzupassen. 6️⃣ Oberfläche & Montage: Achten Sie auf glatte Oberflächen ohne Lufteinschlüsse. Entscheiden Sie sich frühzeitig für eine Montageart (Kleben oder Stecken), um die Maßgenauigkeit zu gewährleisten. 7️⃣ Kosteneffizienz: Ferrit ist unübertroffen in puncto Preis-Leistung. Wechseln Sie nur dann zu teurem Neodym, wenn es unbedingt notwendig ist. Benötigen Sie Hilfe bei der Auswahl der richtigen Ferritmagnete für Ihr Projekt? Wir sind spezialisiert auf hochwertige Ferritmagnete (Y30-Y40). Schreiben Sie mir eine Nachricht für eine kostenlose Beratung oder ein Angebot! � shirley@gaumumagnet.com Ferritmagnet