2. KONSTRUKCJA I WŁAŚCIWOŚCI SILNIKÓW SKOKOWYCH 42
mieszką metali ziem rzadkich ma technologia wykonywania magnesów, które powstają w wyniku spiekania proszku uzyskanego ze zmielenia wlewek. Ze wzrostem zawartości Sm w stopach SmCo natężenie BHC pola magnetycznego znacznie wzrasta. Proszek rozdrabnia się w młynie wibracyjnym, przy czym czas mielenia ma wpływ na właściwości magnesu. Za optymalny wymiar cząstek uważa się 5 -i- 7 gm.
Na właściwości magnesu korzystny wpływ ma mielenie w toluenie lub spirytusie etylowym i zastosowanie substancji powierzchniowo czynnych. W celu uzyskania zupełnej tekstury magnesu przeprowadza się orientację cząstek proszku w polu magnetycznym o natężeniu ok. 1000 1200 kA-m"1. Korzystne jest wstępne magnesowanie cząstek w polu impulsowym o natężeniu ok. 4000^6400kA-m"1.
Właściwości magnetyczne materiału zależą od temperatury spiekania. Za maksymalną temperaturę spiekania stopów SmCo uważa się 1100-T- 1400°C, w zależności od składu stopu.
Ze względu na wysoką cenę materiałów z domieszką metali ziem rzadkich przyszłość mają nowe rodzaje materiałów magnetycznie twardych, które są od nich znacznie tańsze. Wśród nich na szczególną uwagę zasługuje materiał Nd-Fe-B (neodym-żelazo-bor), który zdecydowanie przewyższa materiały ziem rzadkich zarówno pod względem koercji, jak i pozostałości magnetycznej, a ponadto jego maksymalna energia jest prawie dwukrotnie większa niż w magnesach samarowo-kobaltowych. Jego wadą jest duży współczynnik temperaturowy i niska temperatura punktu Curie. Jednakże pod tym względem materiał ten może być udoskonala-
Rys, 2.17. Charakterystyki od magnesowania nowoczesnych materiałów magnetycznie twardych, stosowanych w silnikach skokowych
1 — neodym-żclazo-bor (Nd-Fe-B); 2 — stop samarowo-kobaltowy (SmCo5); 3 — — mangan-aluminium-węgiel (Mn-Al-C); 4 — ferryt ny. Stosując magnesy Nd-Fe-B w silniku prądu stałego uzyskano 1,7-krot-ne zmniejszenie masy w porównaniu z magnesami ziemie rzadkie-kobalt i zwiększenie sprawności o 15%. Można oczekiwać podobnych efektów w przypadku silników skokowych.
Innym tanim materiałem magnetycznie twardym, mało dotychczas znanym, a obecnie wprowadzanym do budowy maszyn elektrycznych, jest mangan-aluminium-węgiel (Mn-Al-C) o właściwościach zbliżonych do ferrytu, lecz o większej indukcji szczątkowej (rys. 2.17.)
2.3,3. Magnesowanie magnesów trwałych
Znanych jest kilka sposobów magnesowania magnesów trwałych maszyn elektrycznych: za pomocą elektromagnesów (na zewnątrz maszyny); za pomocą uzwojenia stojana; za pomocą specjalnego uzwojenia dodatkowego.
Urządzenie do magnesowania magnesów trwałych umieszczonych na wirniku silników skokowych małej mocy opisano w rumuńskim patencie [31]. Służy ono w zasadzie do magnesowania metalicznych magnesów trwałych typu Alnico, lecz może być stosowane również do innych magnesów o kształcie cylindrycznym, współosiowych w stosunku do wirnika.
o magnesie trwałym umieszczonym współosiowo w stosunku do osi wału w dwóch wariantach (wg [31])