In DC-micromotoren worden tegenwoordig vrijwel uitsluitend permanente magneten toegepast om de magnetische excitatiestroom op te wekken. Er zijn vier verschillende magnetische materialen beschikbaar: hard ferriet, AlNiCo, SmCo en NdFeB. Onderling verschillen deze materialen met name qua temperatuureigenschappen, corrosie-eigenschappen, kosten, en vooral de remanentie en de coërcitieve veldsterkte.
Hieronder vergelijken we de eigenschappen van de vier magnetische materialen.
Hard ferriet
Dit zijn oxidische materialen met barium of strontium. Als het gaat om micromotoren, is dit de meest toegepaste keus. De benodigde grondstoffen zijn niet duur en gemakkelijk verkrijgbaar. Het nadeel is dat de remanentie met minder dan 0,5 T relatief laag is (T = tesla), en de magnetische eigenschappen zijn sterk afhankelijk van de temperatuur.
AlNiCo-materiaal
Dit type permanente magneet is een gegoten of gesinterd materiaal van aluminium, nikkel en kobalt, met een remanentie van net iets minder dan 1 T. Magneten van AlNiCo-materiaal hebben een geringe coërcitieve veldsterkte en zijn daarom gemakkelijk te demagnetiseren. Dit geldt vooral voor T-armatuurmotoren, door de sterke armatuurreactie. Bij grote stroomsterktes, bijvoorbeeld door storingen, kan de magneet gedeeltelijk of volledig gedemagnetiseerd worden. Dat maakt de motor onbruikbaar. Klokankermotoren zijn hiervoor minder gevoelig, dankzij hun bijzonder constructie. AlNiCo-magneten werken goed bij hogere temperaturen en zijn extreem ongevoelig voor temperatuurwisselingen. Ook zijn ze uitstekend bestand tegen corrosie.
SmCo-materialen
Magneten van zeldzame aardmetalen en kobalt zijn gesinterde materialen van samarium en kobalt (SmCo5, Sm2Co7) met een zeer hoge coërcitieve veldsterkte en een remanentie van ca. 1,1 T. Net als AlNiCo-materialen hebben deze magneten een bijzonder lage temperatuurgevoeligheid. SmCo-magneten zijn duur. Daarom worden ze meer en meer vervangen door NdFeB-magneten. Ze worden vooral ingezet in toepassingen die vragen om een bijzonder krachtige motor, die werkt bij hoge omgevingstemperaturen en met speciale vereisten aan de corrosiebestendigheid.
NdFeB-materiaal
Deze groep permanente magneten bestaat uit anisotrope composieten van neodymium, ijzer en borium. De remanentie van dit materiaal is ongeveer 20% hoger dan die van SmCo-materialen. Het nadeel ten opzicht van SmCo-materialen is de hogere temperatuurgevoeligheid en de lagere corrosiebestendigheid. Het voordeel is een lagere prijs. Speciale coatings kunnen nodig zijn om NdFeB-magneten te beschermen tegen corrosie. Hiervoor moet precies bekend zijn onder wat voor omstandigheden de magneet zal worden ingezet.
Mogelijk bent u ook geïnteresseerd in
