একটি মোটর চুম্বক কি এবং কিভাবে এটি মোটর কর্মক্ষমতা প্রভাবিত করে?

ক মোটর চুম্বক একটি স্থায়ী চুম্বক বা ইলেক্ট্রোম্যাগনেট একটি বৈদ্যুতিক মোটরে এম্বেড করা হয় যা ঘূর্ণন বল (টর্ক) তৈরির জন্য প্রয়োজনীয় চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে। একটি মোটর চুম্বক ছাড়া, কোন চৌম্বকীয় প্রবাহ নেই, বর্তমান-বহনকারী কন্ডাক্টরের সাথে কোন মিথস্ক্রিয়া নেই এবং তাই কোন যান্ত্রিক গতি নেই। মোটর চুম্বকের ধরন, গ্রেড, আকৃতি এবং বসানো সরাসরি নির্ধারণ করে যে কোনো প্রদত্ত অ্যাপ্লিকেশনে মোটর কতটা শক্তিশালী, দক্ষ, কমপ্যাক্ট এবং তাপগতভাবে স্থিতিশীল হবে।

আমাদের পণ্য দেখার জন্য ক্লিক করুন: সিন্টারযুক্ত NdFeB চুম্বক

মোটর চুম্বকগুলি কার্যত প্রতিটি শিল্প জুড়ে ব্যবহৃত হয় — শ্রবণ সহায়ক সাব-গ্রাম মাইক্রো মোটর থেকে শুরু করে অফশোর উইন্ড টারবাইনে মাল্টি-মেগাওয়াট স্থায়ী চুম্বক জেনারেটর। শিল্পের তথ্য অনুসারে, বিশ্বব্যাপী স্থায়ী চুম্বক মোটর বাজারের মূল্য ছিল বেশি 2023 সালে $42 বিলিয়ন এবং 2030 সালের মধ্যে $72 বিলিয়ন ছাড়িয়ে যাওয়ার অনুমান করা হয়েছে, যা মূলত স্বয়ংচালিত, শিল্প অটোমেশন এবং ক্লিন এনার্জি সেক্টরে বিদ্যুতায়নের মাধ্যমে চালিত হয়। একটি মোটর চুম্বক কি, কোন ধরনের বিদ্যমান এবং কিভাবে সঠিকটি নির্বাচন করতে হয় তা বোঝা ইঞ্জিনিয়ার, পণ্য ডিজাইনার এবং প্রকিউরমেন্ট পেশাদারদের জন্য একইভাবে গুরুত্বপূর্ণ।

কিভাবে একটি মোটর চুম্বক একটি বৈদ্যুতিক মোটর ভিতরে কাজ করে?

ক motor magnet works by creating a stationary or rotating magnetic field that interacts with current-flowing conductors in the motor winding, producing a force — described by the Lorentz force law — that drives the motor's rotor to spin.

প্রতিটি স্থায়ী চুম্বক মোটরের মৌলিক অপারেটিং নীতি দুটি ভৌত আইনের উপর নির্ভর করে:

• কmpere's Law : একটি পরিবাহীর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্ট একটি পার্শ্ববর্তী চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে।
• লরেন্টজ ফোর্স আইন : একটি চৌম্বক ক্ষেত্রের মধ্যে স্থাপিত একটি কারেন্ট-বহনকারী পরিবাহী বর্তমান দিক এবং ক্ষেত্রের দিক উভয়ের সাথে লম্বভাবে একটি যান্ত্রিক বল অনুভব করে।

একটি স্থায়ী চুম্বক ডিসি মোটর (PMDC), উদাহরণস্বরূপ, মোটর চুম্বক স্টেটর (বাহ্যিক শেল) এ স্থির করা হয়, একটি স্থির চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে। যখন রটার উইন্ডিংগুলির মধ্য দিয়ে কারেন্ট প্রবাহিত হয়, তখন স্টেটর ফিল্ড এবং রটারের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া ঘূর্ণন সঁচারক বল তৈরি করে, যার ফলে রটারটি ঘুরতে থাকে। কমিউটেটর এবং ব্রাশগুলি (বা, ব্রাশবিহীন ডিজাইনে, ইলেকট্রনিক কন্ট্রোলার) অবিচ্ছিন্ন ঘূর্ণন বজায় রাখতে ক্রমাগত বর্তমান দিক পরিবর্তন করে।

ক ব্রাশহীন স্থায়ী চুম্বক মোটর (BLDC/PMSM) , স্থায়ী চুম্বক পরিবর্তে রটার উপর মাউন্ট করা হয়. স্টেটর উইন্ডিংগুলি একটি ঘূর্ণমান চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করতে বৈদ্যুতিনভাবে পরিবর্তন করা হয় যা রটারের স্থায়ী চুম্বকগুলি তাড়া করে, ন্যূনতম পরিধানের সাথে মসৃণ, অত্যন্ত দক্ষ ঘূর্ণন তৈরি করে।

বৈদ্যুতিক মোটরগুলিতে কী ধরণের মোটর চুম্বক ব্যবহার করা হয়?

মোটর চুম্বক প্রধানত চার প্রকার নিওডিয়ামিয়াম আয়রন বোরন (NdFeB) , সামারিয়াম কোবাল্ট (SmCo) , আলনিকো , এবং ফেরাইট (সিরামিক) চুম্বক — প্রত্যেকেরই আলাদা চৌম্বক শক্তি, তাপমাত্রা সহনশীলতা, খরচ এবং জারা প্রতিরোধের প্রোফাইল রয়েছে।

1. নিওডিয়ামিয়াম আয়রন বোরন (NdFeB) মোটর চুম্বক

NdFeB চুম্বকগুলি বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ সবচেয়ে শক্তিশালী স্থায়ী চুম্বক এবং ইভি ট্র্যাকশন মোটর, সার্ভো মোটর এবং শিল্প BLDC মোটর সহ আধুনিক উচ্চ-কর্মক্ষমতা সম্পন্ন মোটর অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে প্রভাবশালী পছন্দ।

NdFeB মোটর চুম্বক থেকে শক্তি পণ্য (BHmax) অফার 35 MGOe থেকে 55 এর বেশি MGOe sintered আকারে - মোটামুটি 5 থেকে 15 বার ফেরাইট চুম্বক চৌম্বকীয় শক্তি. এই অসাধারণ ক্ষেত্রের ঘনত্ব একই টর্ক আউটপুটের জন্য মোটরগুলিকে উল্লেখযোগ্যভাবে ছোট এবং হালকা হতে সক্ষম করে। ট্রেড-অফ তুলনামূলকভাবে দুর্বল জারা প্রতিরোধের (নিকেল, দস্তা বা ইপোক্সির মতো পৃষ্ঠের আবরণের প্রয়োজন) এবং সর্বোচ্চ পরিচালন তাপমাত্রা সাধারণত 80°C এবং 220°C এর মধ্যে গ্রেডের উপর নির্ভর করে (স্ট্যান্ডার্ড N-গ্রেড থেকে AH-গ্রেড)।

2. সামারিয়াম কোবাল্ট (SmCo) মোটর চুম্বক

SmCo মোটর চুম্বকগুলি উচ্চ-তাপমাত্রা এবং ক্ষয়কারী-পরিবেশ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য পছন্দের পছন্দ, যা 350°C পর্যন্ত ক্রায়োজেনিক তাপমাত্রা থেকে চৌম্বকীয় স্থিতিশীলতা প্রদান করে যার পৃষ্ঠের আবরণের প্রয়োজন নেই।

SmCo চুম্বক এর BHmax মান অর্জন করে 16 থেকে 32 MGOe , শীর্ষ-গ্রেড NdFeB থেকে কিছুটা কম কিন্তু অনেক উচ্চতর তাপীয় স্থিতিশীলতা এবং অন্তর্নিহিত জারা প্রতিরোধের সাথে। এগুলি মহাকাশ অ্যাকচুয়েটর, ডাউনহোল তেল এবং গ্যাসের মোটর এবং সামরিক-গ্রেড অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় যেখানে তাপীয় চরমগুলি NdFeB অনুপযুক্ত করে তোলে। প্রধান সীমাবদ্ধতা হল খরচ — SmCo চুম্বকের দাম সাধারণত সমতুল্য NdFeB গ্রেডের তুলনায় প্রতি কিলোগ্রামে 3 থেকে 5 গুণ বেশি।

3. আলনিকো মোটর চুম্বক

কlnico motor magnets — composed of aluminum, nickel, and cobalt — were the dominant motor magnet type before rare-earth magnets emerged in the 1970s and are still used in applications requiring very high temperature resistance combined with excellent corrosion resistance.

কlnico magnets can operate continuously above 450°C - কোনো বিরল-পৃথিবী বা ফেরাইট বিকল্পের চেয়ে অনেক বেশি। যাইহোক, তাদের শক্তি উৎপাদন কম (1-10 MGOe) এবং তাদের জবরদস্তি অত্যন্ত দুর্বল, যার অর্থ তারা চৌম্বক ক্ষেত্র বা শারীরিক শক বিরোধী থেকে সহজেই চুম্বকীয়করণ করে। আধুনিক অ্যাপ্লিকেশন হল বিশেষ স্থান: গিটার পিকআপ, নির্দিষ্ট সেন্সর, উচ্চ-তাপমাত্রা মিটার, এবং উত্তরাধিকারী মোটর প্রতিস্থাপন।

4. ফেরাইট (সিরামিক) মোটর চুম্বক

ফেরাইট মোটর চুম্বক হল আয়তনের দিক থেকে বিশ্বের সবচেয়ে ব্যাপকভাবে উত্পাদিত চুম্বক প্রকার, যা খরচ-সংবেদনশীল ভর-বাজার অ্যাপ্লিকেশন যেমন গৃহস্থালী যন্ত্রপাতি মোটর, স্বয়ংচালিত সহায়ক মোটর এবং ছোট পাওয়ার টুলের উপর আধিপত্য বিস্তার করে।

ফেরাইট চুম্বক পরিমিত শক্তি পণ্য প্রস্তাব 1 থেকে 5 MGOe কিন্তু অত্যন্ত সস্তা (প্রায়ই প্রতি পিস $1 এর নিচে), সহজাতভাবে জারা-প্রতিরোধী, এবং 250°C পর্যন্ত কাজ করতে সক্ষম। তাদের কম খরচ এবং ভাল জবরদস্তি (ডিম্যাগনেটাইজেশন প্রতিরোধ) তাদের উচ্চ-আয়তনের, মূল্য-প্রতিযোগীতামূলক মোটর সেগমেন্টের জন্য আদর্শ করে তোলে যেখানে সর্বাধিক শক্তি ঘনত্ব প্রাথমিক ডিজাইন ড্রাইভার নয়।

মোটর চুম্বক প্রকার: কর্মক্ষমতা তুলনা

সঠিক মোটর চুম্বক উপাদান নির্বাচন করার জন্য চৌম্বকীয় শক্তি, অপারেটিং তাপমাত্রা, জারা প্রতিরোধ এবং খরচের ভারসাম্য প্রয়োজন। নীচের সারণীটি চারটি প্রধান মোটর চুম্বক প্রকারের মূল কর্মক্ষমতা পরামিতিগুলির সংক্ষিপ্তসার করে।

কোন মোটর চুম্বক আকৃতি আপনার অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সঠিক?

একটি মোটর চুম্বকের আকৃতি নিছক একটি জ্যামিতিক বিশদ নয় - এটি সরাসরি নিয়ন্ত্রণ করে যে কীভাবে চৌম্বকীয় প্রবাহ মোটরের বায়ু ফাঁকে ঘনীভূত, বিতরণ এবং সংযুক্ত হয়, টর্কের ঘনত্ব, কগিং টর্ক এবং ব্যাক-ইএমএফ তরঙ্গরূপকে প্রভাবিত করে।

সবচেয়ে সাধারণ মোটর চুম্বক আকার অন্তর্ভুক্ত:

কrc Segment (Tile) Magnets

কrc segment motor magnets are the most widely used shape in cylindrical brushed and brushless motors, conforming to the curved inner surface of the stator to maximize the air gap flux density and minimize flux leakage.

এই বাঁকানো চুম্বকগুলি রটারের চারপাশে বা স্টেটরের বোরের ভিতরে বন্ধন বা প্রেস-ফিট করা হয়। আর্ক জ্যামিতি একটি সামঞ্জস্যপূর্ণ, সংকীর্ণ বায়ু ব্যবধান নিশ্চিত করে (সাধারণত নির্ভুল মোটরগুলিতে 0.5 মিমি থেকে 2 মিমি), যা সরাসরি টর্ক আউটপুটের সাথে সম্পর্কিত — বায়ু ব্যবধানে 10% হ্রাস তুলনামূলক মোটরগুলিতে প্রায় 15-20% টর্কের ঘনত্ব বৃদ্ধি করতে পারে।

ব্লক এবং বার চুম্বক

আয়তক্ষেত্রাকার ব্লক বা বার মোটর চুম্বকগুলি রৈখিক মোটর, ভয়েস কয়েল অ্যাকুয়েটর এবং ফ্ল্যাট-প্যাক মোটর কনফিগারেশনে ব্যবহৃত হয় যেখানে নলাকার ক্ষেত্রের জ্যামিতির পরিবর্তে একটি প্ল্যানার প্রয়োজন।

ব্লক ম্যাগনেটগুলি অক্ষীয় ফ্লাক্স মোটর ডিজাইনেও সাধারণ, যেখানে একাধিক ফ্ল্যাট চুম্বক একটি ডিস্ক-আকৃতির রটারে একটি হালবাচ অ্যারে প্যাটার্নে সাজানো থাকে যাতে একদিকে ফ্লাক্সকে ঘনীভূত করা যায় এবং অন্য দিকে এটি বাতিল করা হয় — ব্যবহারযোগ্য ফ্লাক্সের ঘনত্বকে পর্যন্ত উন্নত করে একটি সাধারণ বিকল্প মেরু বিন্যাসের তুলনায় 40% একই চুম্বক ভরের।

রিং এবং ডিস্ক চুম্বক

রিং এবং ডিস্ক মোটর চুম্বকগুলি ছোট অক্ষীয়-ক্ষেত্র মোটর, স্টেপার মোটর এবং সেন্সরগুলিতে ব্যবহৃত হয়, যেখানে একটি কেন্দ্রীয় চৌম্বকীয় চাকতি ন্যূনতম সমাবেশ পদক্ষেপ সহ একটি সহজ, কমপ্যাক্ট চৌম্বকীয় সার্কিট প্রদান করে।

মাল্টি-পোল রিং ম্যাগনেট - একটি একক রিং যার পরিধির চারপাশে পর্যায়ক্রমে উত্তর এবং দক্ষিণ মেরু দিয়ে চুম্বক করা হয় - ক্ষুদ্র আকারের BLDC মোটরগুলিতে (ক্যামেরা অটোফোকাস, মেডিকেল পাম্প, ড্রোন পিচ কন্ট্রোল) বিশেষভাবে মূল্যবান কারণ তারা একাধিক পৃথক চুম্বক টুকরার প্রয়োজনীয়তা দূর করে, সমাবেশ খরচ কমায় এবং ভারসাম্য উন্নত করে।

হালবাচ অ্যারে কনফিগারেশন

ক Halbach array is a spatial arrangement of motor magnets with progressively rotated magnetization directions that concentrates the magnetic field on one side of the array while nearly eliminating it on the other — enabling lighter, more flux-efficient motor designs.

হালবাচ অ্যারেগুলি উচ্চ-দক্ষ ইভি মোটর এবং ম্যাগলেভ সিস্টেমে ক্রমবর্ধমানভাবে ব্যবহৃত হচ্ছে। একতরফা ফ্লাক্স ঘনত্ব রটার ব্যাক-আয়রন (সাধারণত চৌম্বকীয় সার্কিট সম্পূর্ণ করে এমন কাঠামোগত ইস্পাত) অপসারণ বা পাতলা করার অনুমতি দেয়, যা রটার ভরকে পর্যন্ত কমিয়ে দেয় 30% এবং শক্তি-টু-ওজন অনুপাত উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করা।

মোটর চুম্বক বসানো মোটর নকশা প্রভাবিত কিভাবে

মোটর চুম্বক বসানো - পৃষ্ঠ-মাউন্ট করা, অভ্যন্তরীণ-এম্বেড করা, বা রটারে স্পোক-সাজানো - মোটরের টর্ক বৈশিষ্ট্য, গতি পরিসীমা এবং বিভিন্ন ড্রাইভ চক্রের জন্য উপযুক্ততার উপর একটি মৌলিক প্রভাব ফেলে।

সারফেস-মাউন্টেড পার্মানেন্ট ম্যাগনেট (SPM) মোটর

SPM মোটরগুলিতে, চুম্বকগুলিকে রটারের বাইরের পৃষ্ঠে বন্ধন বা ধরে রাখা হয়, যা সহজ নির্মাণ, কম কগিং টর্ক এবং চমৎকার উচ্চ-গতির কর্মক্ষমতা প্রদান করে — এগুলোকে ধ্রুব-গতি এবং উচ্চ-গতির অ্যাপ্লিকেশনের জন্য আদর্শ করে তোলে।

যেহেতু চুম্বকগুলি রটার পৃষ্ঠে উন্মুক্ত হয়, উচ্চ গতিতে উচ্চ কেন্দ্রাতিগ শক্তির (অনেক ডিজাইনে 10,000 RPM-এর উপরে) চুম্বক বিচ্ছিন্নতা রোধ করতে একটি কার্বন ফাইবার বা স্টেইনলেস স্টীল ধরে রাখার হাতা প্রয়োজন। SPM মোটর তুলনামূলকভাবে কম লবণাক্ততা প্রদর্শন করে (Ld ≈ Lq), যার অর্থ অনিচ্ছা টর্ক অবদান ন্যূনতম, এবং টর্ক উৎপাদন প্রায় সম্পূর্ণভাবে স্থায়ী চুম্বক প্রবাহ মিথস্ক্রিয়া উপর নির্ভর করে।

ইন্টেরিয়র পারমানেন্ট ম্যাগনেট (IPM) মোটর

IPM মোটরগুলি রটার ল্যামিনেশনের ভিতরে মোটর চুম্বকগুলিকে এম্বেড করে, স্থায়ী চুম্বক টর্ক এবং অনিচ্ছা টর্ক উভয়কেই আউটপুটে অবদান রাখতে সক্ষম করে — উচ্চ টর্কের ঘনত্ব এবং SPM ডিজাইনের তুলনায় একটি বিস্তৃত ধ্রুবক-শক্তি গতির পরিসর (ক্ষেত্র দুর্বল করার পরিসর) তৈরি করে৷

আধুনিক বৈদ্যুতিক গাড়ির ট্র্যাকশন মোটরগুলিতে IPM মোটরগুলি প্রভাবশালী স্থাপত্য কারণ তাদের সমাহিত চুম্বক কনফিগারেশন কেন্দ্রাতিগ শক্তিগুলির বিরুদ্ধে অন্তর্নিহিত সুরক্ষা প্রদান করে, হাই-স্পিড হাইওয়ে ড্রাইভিংয়ের জন্য আক্রমনাত্মক ক্ষেত্রকে দুর্বল করার অনুমতি দেয় এবং উপরে দক্ষতা অর্জন করতে পারে। সর্বোচ্চ অপারেটিং পয়েন্টে 96% . আইপিএম রোটারগুলিতে সাধারণ ভি-আকৃতির এবং ডেল্টা-আকৃতির চুম্বক পকেট কনফিগারেশনগুলি বিশেষভাবে অনিচ্ছা টর্ক অবদানকে সর্বাধিক করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।

কি কী পরামিতি মোটর চুম্বক গুণমান সংজ্ঞায়িত করে?

মোটর চুম্বকের গুণমানকে সংজ্ঞায়িত করে এমন চারটি সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ পরামিতি হল অবশিষ্টাংশ (ব্র) , জবরদস্তি (Hc) , শক্তি পণ্য (BHmax) , এবং সর্বোচ্চ অপারেটিং তাপমাত্রা (Tmax) — এইগুলি একসাথে নির্ধারণ করে যে চুম্বকটি কতটা শক্তিশালী, ডিম্যাগনেটাইজেশন-প্রতিরোধী, তাপগতভাবে স্থিতিশীল এবং আকার-দক্ষ হবে।

মোটর চুম্বক কোথায় ব্যবহার করা হয়? কী অ্যাপ্লিকেশন সেক্টর

মোটর চুম্বকগুলি আধুনিক শিল্পের কার্যত প্রতিটি ইলেক্ট্রোমেকানিকাল সিস্টেমে পাওয়া যায় - মিলিগ্রাম-স্কেল মেডিকেল মাইক্রো-অ্যাকচুয়েটর থেকে মেগাওয়াট-স্কেল উইন্ড টারবাইন জেনারেটর পর্যন্ত। প্রতিটি সেক্টরের প্রয়োগের প্রয়োজনীয়তা বোঝার ফলে বিভিন্ন বাজারে বিভিন্ন চুম্বকের আধিপত্য কেন তা স্পষ্ট করে।

বৈদ্যুতিক যানবাহন (EV) এবং হাইব্রিড যানবাহন

উচ্চ-গ্রেডের সিন্টারযুক্ত NdFeB মোটর চুম্বক (সাধারণত N45H থেকে N52H গ্রেডগুলি উচ্চ তাপমাত্রায় উচ্চ-জবরদস্তির জন্য ডিসপ্রোসিয়াম সংযোজন সহ) তাদের অতুলনীয় শক্তি ঘনত্বের প্রয়োজনীয়তার কারণে ইভি ট্র্যাকশন মোটর অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে আধিপত্য বিস্তার করে।

ক typical mid-size passenger EV traction motor contains 1 থেকে 3 কেজি NdFeB চুম্বক . যেহেতু বিশ্বব্যাপী ইভি উৎপাদন 2030 সালের মধ্যে বার্ষিক 40 মিলিয়ন ইউনিটে পৌঁছানোর অনুমান করা হয়েছে, উচ্চ-কার্যক্ষমতা সম্পন্ন NdFeB মোটর চুম্বকের চাহিদা এক দশক ধরে 14% এর বেশি বার্ষিক হারে বাড়বে বলে আশা করা হচ্ছে।

ইন্ডাস্ট্রিয়াল অটোমেশন এবং সার্ভো মোটরস

CNC মেশিনিং, রোবোটিক্স এবং স্বয়ংক্রিয় উত্পাদন লাইনে ব্যবহৃত যথার্থ সার্ভো মোটরগুলি উচ্চ-গ্রেডের NdFeB বা SmCo মোটর চুম্বকের উপর নির্ভর করে তাদের উচ্চ টর্ক ঘনত্ব, সুনির্দিষ্ট অবস্থান নিয়ন্ত্রণ, এবং অবিচ্ছিন্ন শুল্ক চক্রের অধীনে তাপীয় স্থিতিশীলতার সমন্বয়ের জন্য।

রোবোটিক জয়েন্ট অ্যাকচুয়েটরগুলিতে, যেখানে মোটরকে 10-200 Nm এর সর্বোচ্চ টর্ক দেওয়ার সময় জয়েন্ট খামের ভিতরে ফিট করতে হবে, মোটর চুম্বকের শক্তি পণ্য প্রায়শই মোটর ক্ষুদ্রকরণের প্রাথমিক সীমাবদ্ধ কারণ। SmCo 150°C এর উপরে সার্ভো অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে পছন্দ করা হয় যেখানে বিস্তৃত তাপমাত্রার সুইং জুড়ে সামঞ্জস্যপূর্ণ টর্ক আউটপুট অবস্থান নির্ভুলতার জন্য গুরুত্বপূর্ণ।

কনজিউমার ইলেকট্রনিক্স এবং হোম অ্যাপ্লায়েন্সেস

এই ডিউটি চক্রের জন্য কম খরচে এবং পর্যাপ্ত পারফরম্যান্সের কারণে - ওয়াশিং মেশিন ড্রাম মোটর, রেফ্রিজারেটর কম্প্রেসার মোটর, ভ্যাকুয়াম ক্লিনার মোটর, এবং ব্লেন্ডার মোটর সহ - ফেরাইট মোটর চুম্বকগুলি গ্রাহক যন্ত্রপাতি মোটরগুলিতে অত্যধিক আধিপত্য বিস্তার করে৷

স্মার্টফোন ভাইব্রেশন মোটর, ক্যামেরা অপটিক্যাল ইমেজ স্ট্যাবিলাইজেশন (OIS) অ্যাকচুয়েটর, এবং ল্যাপটপ কুলিং ফ্যানগুলির মতো ক্ষুদ্র ভোক্তা অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, বন্ধনযুক্ত NdFeB চুম্বকগুলি (ইনজেকশন-মোল্ডেড বা কম্প্রেশন-মোল্ডেড) পছন্দ করা হয় কারণ সেগুলিকে জটিল আকারে গঠন করা যেতে পারে যা সিন্টারড মোড ম্যাগনেটের সাথে অর্জন করা অসম্ভব।

বায়ু শক্তি এবং বিদ্যুৎ উৎপাদন

বড় ডাইরেক্ট-ড্রাইভ উইন্ড টারবাইন জেনারেটর প্রতি ইউনিটে মাল্টি-টন পরিমাণে NdFeB মোটর ম্যাগনেট ব্যবহার করে এবং এই সেক্টরটি বিশ্বব্যাপী উচ্চ-পারফরম্যান্স মোটর ম্যাগনেটের জন্য দ্রুততম ক্রমবর্ধমান চাহিদা চালকগুলির মধ্যে একটি।

ক single 5 MW direct-drive offshore wind turbine generator may contain 2,000 থেকে 4,000 কেজি NdFeB স্থায়ী চুম্বক . ডাইরেক্ট-ড্রাইভ ডিজাইনে গিয়ারবক্সের নির্মূল — স্থায়ী চুম্বক জেনারেটরের উচ্চ টর্ক ঘনত্ব দ্বারা সক্ষম — রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজনীয়তাগুলিকে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে, অফশোর ইনস্টলেশনের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ বিবেচনা যেখানে অ্যাক্সেস ব্যয়বহুল এবং কঠিন।

আপনার অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সঠিক মোটর চুম্বকটি কীভাবে নির্বাচন করবেন

সঠিক মোটর চুম্বক নির্বাচন করার জন্য পাঁচটি মূল মানদণ্ডের মূল্যায়ন করা প্রয়োজন: প্রয়োজনীয় চৌম্বকীয় শক্তি পণ্য, সর্বোচ্চ অপারেটিং তাপমাত্রা, পরিবেশগত এক্সপোজার, শারীরিক আকারের সীমাবদ্ধতা এবং ইউনিট খরচ লক্ষ্য।

• ধাপ 1 - অপারেটিং তাপমাত্রা পরিসীমা সংজ্ঞায়িত করুন : যদি মোটর স্বাভাবিক ক্রিয়াকলাপে 150°C এর উপরে পৌঁছায়, তাহলে স্ট্যান্ডার্ড N-গ্রেড NdFeB অযোগ্য ঘোষণা করা হয়। উন্নত ডিসপ্রোসিয়াম সামগ্রী সহ SH, UH, বা EH গ্রেডগুলি বেছে নিন বা 200 ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে তাপমাত্রার জন্য SmCo-তে স্যুইচ করুন।
• ধাপ 2 — প্রয়োজনীয় BHmax নির্ধারণ করুন : আপনার ঘূর্ণন সঁচারক বল এবং মোটর জ্যামিতি লক্ষ্য থেকে প্রয়োজনীয় বায়ু ফাঁক ফ্লাক্স ঘনত্ব গণনা করুন। প্রয়োজনীয় ন্যূনতম BHmax থেকে পিছনের দিকে কাজ করতে এটি ব্যবহার করুন। যদি ferrite লক্ষ্য অর্জন করে, ferrite ব্যবহার করুন — আপনার প্রয়োজন নেই এমন বিরল-আর্থ কর্মক্ষমতার জন্য অর্থ প্রদানের কোন কারণ নেই।
• ধাপ 3 - পরিবেশ মূল্যায়ন করুন : আর্দ্র, লবণাক্ত, বা রাসায়নিকভাবে আক্রমনাত্মক পরিবেশ তাদের অন্তর্নিহিত জারা প্রতিরোধের জন্য ফেরাইট বা SmCo-এর পক্ষে। NdFeB প্রয়োজন হলে, এক্সপোজার স্তরের জন্য উপযুক্ত প্রতিরক্ষামূলক আবরণ (নিকেল, ইপোক্সি, প্যারিলিন) নির্দিষ্ট করুন।
• ধাপ 4 — চুম্বক আকৃতির সম্ভাব্যতা মূল্যায়ন করুন : জটিল বক্ররেখা এবং পাতলা-প্রাচীর জ্যামিতি sintered NdFeB মধ্যে অর্জনযোগ্য কিন্তু আঁট মেশিনিং সহনশীলতা প্রয়োজন হতে পারে এবং খরচ যোগ করুন. বন্ডেড NdFeB বা ইনজেকশন-মোল্ডেড ফেরাইট উচ্চ ভলিউমে জটিল জ্যামিতির জন্য ভাল পছন্দ।
• ধাপ 5 — সরবরাহ চেইন ঝুঁকি বিবেচনা করুন : NdFeB এবং SmCo-তে বিরল-আর্থ উপাদান রয়েছে (প্রাথমিকভাবে একটি ভৌগলিকভাবে কেন্দ্রীভূত সরবরাহ শৃঙ্খল থেকে উৎসারিত)। খরচ-সংবেদনশীল বা সরবরাহ-শৃঙ্খল-সংবেদনশীল ডিজাইনের জন্য, ফেরাইট-ভিত্তিক বিকল্পগুলি মূল্যায়ন করা - এমনকি কিছু মোটর দক্ষতার শাস্তিতেও - কৌশলগতভাবে ন্যায়সঙ্গত হতে পারে।

মোটর ম্যাগনেট সম্পর্কে প্রায়শ জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী

একটি মোটর চুম্বক সময়ের সাথে তার চুম্বকত্ব হারাতে পারে?

হ্যাঁ, কিন্তু আধুনিক উচ্চ-জবরদস্তি চুম্বক ব্যবহার করে ভাল-পরিকল্পিত মোটরগুলির সাথে, সাধারণ অপারেটিং অবস্থার অধীনে চুম্বককরণের হার অত্যন্ত কম। NdFeB চুম্বক 10 বছরে রেট করা তাপমাত্রায় 1% এর কম একটি সাধারণ অপরিবর্তনীয় ফ্লাক্স ক্ষতি অনুভব করে। তাৎপর্যপূর্ণ ডিম্যাগনেটাইজেশনের প্রাথমিক কারণগুলি হল চুম্বকের রেট করা সর্বাধিকের উপরে তাপমাত্রার টেকসই এক্সপোজার, শক্তিশালী বিরোধী চৌম্বক ক্ষেত্র (যেমন শর্ট-সার্কিট ফল্ট অবস্থার মতো), এবং শারীরিক শক বা কম্পন যা অ্যালনিকোর মতো নিম্ন-জবরদস্তি সামগ্রীতে ডোমেন সারিবদ্ধকরণকে ব্যাহত করে।

একটি sintered এবং একটি বন্ধন মোটর চুম্বক মধ্যে পার্থক্য কি?

সিন্টারযুক্ত মোটর চুম্বকগুলি উচ্চ চাপের অধীনে কম্প্যাক্টিং এবং তাপ-সিন্টারিং চৌম্বকীয় পাউডার দ্বারা উত্পাদিত হয়, যার ফলে সর্বাধিক চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য সহ একটি ঘন, সম্পূর্ণরূপে স্ফটিক উপাদান তৈরি হয় - তবে সীমিত আকারের জটিলতা এবং ভঙ্গুরতা। বন্ডেড মোটর চুম্বকগুলি একটি পলিমার বাইন্ডারের সাথে চৌম্বকীয় পাউডার মিশ্রিত করে এবং শক্ত মাত্রিক সহনশীলতা এবং আরও ভাল যান্ত্রিক দৃঢ়তা সহ কাছাকাছি-নেট-আকৃতির জ্যামিতিতে ইনজেকশন-ছাঁচানো বা কম্প্রেশন-ঢালাই করা হয়। বন্ডেড NdFeB-এ sintered NdFeB-এর শক্তি পণ্যের প্রায় 50-70% আছে কিন্তু অনেক বেশি ডিজাইনের নমনীয়তা প্রদান করে এবং ক্ষুদ্র, জটিল-জ্যামিতি মোটর অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে পছন্দ করা হয়।

কেন কিছু মোটর চুম্বক ডিসপ্রোসিয়াম ধারণ করে?

ডিসপ্রোসিয়াম (Dy) NdFeB মোটর চুম্বকগুলিতে যোগ করা হয় জবরদস্তি বাড়াতে — উচ্চ তাপমাত্রায় চুম্বককরণের প্রতিরোধ। তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথে NdFeB এর জবরদস্তি ক্ষেত্র হ্রাস পায়; ডিসপ্রোসিয়াম সংযোজন ছাড়া, স্ট্যান্ডার্ড গ্রেডগুলি তাপগতভাবে চাহিদাযুক্ত মোটর পরিবেশে অপরিবর্তনীয় আংশিক ডিম্যাগনেটাইজেশনের শিকার হবে। উচ্চ-তাপমাত্রার NdFeB গ্রেডে (SH, UH, EH) 2-10 wt% ডিসপ্রোসিয়াম সংযোজন এই চুম্বকগুলিকে 200-220°C পর্যন্ত পর্যাপ্ত জোরদারতা বজায় রাখতে দেয়, যা ইভি ট্র্যাকশন মোটর, সার্ভো ড্রাইভ এবং অন্যান্য চাহিদাপূর্ণ অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহার সক্ষম করে।

NdFeB মোটর চুম্বকের উপর কোন আবরণ ব্যবহার করা উচিত?

NdFeB মোটর চুম্বকের জন্য সবচেয়ে সাধারণ আবরণ হল নিকেল-কপার-নিকেল (Ni-Cu-Ni), যা চমৎকার আনুগত্য, যুক্তিসঙ্গত ক্ষয় প্রতিরোধের, এবং একটি শক্ত পরিধান-প্রতিরোধী পৃষ্ঠ প্রদান করে। উচ্চ আর্দ্রতা বা রাসায়নিক এক্সপোজার সহ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, ইপোক্সি রজন আবরণ একটি ঘন, আরও অভেদ্য বাধা প্রদান করে তবে কম যান্ত্রিক কঠোরতা সহ। দস্তা আবরণ মাঝারি আর্দ্রতা সঙ্গে ইনডোর অ্যাপ্লিকেশনের জন্য খরচ দক্ষতা প্রস্তাব. সর্বাধিক চাহিদাযুক্ত সামুদ্রিক বা রাসায়নিক পরিবেশের জন্য, প্যারিলিন (বাষ্প-জমাযুক্ত কনফর্মাল আবরণ) সর্বোত্তম জারা বাধা প্রদান করে তবে প্রতি পিস সর্বোচ্চ ব্যয়ে।

একটি মোটর চুম্বক বিন্যাসে কয়টি খুঁটি থাকা উচিত?

একটি মোটর চুম্বক বিন্যাসে খুঁটির সর্বোত্তম সংখ্যা লক্ষ্য গতি, টর্কের ঘনত্ব এবং দক্ষতার প্রয়োজনীয়তার উপর নির্ভর করে। একই গতিতে আরও খুঁটি বৈদ্যুতিক ফ্রিকোয়েন্সি বাড়ায়, যা স্টেটরে লোহার ক্ষয়ক্ষতি বাড়ায় কিন্তু শেষ-বাঁক দৈর্ঘ্য কম করে (তামার ক্ষতি এবং মোটর অক্ষীয় দৈর্ঘ্য কমায়)। কম-গতি, উচ্চ-টর্ক ডাইরেক্ট-ড্রাইভ মোটর (যেমন উইন্ড জেনারেটর বা হাব মোটর) সাধারণত গিয়ারবক্স ছাড়াই কম RPM-এ প্রয়োজনীয় টর্ক তৈরি করতে 20-100 খুঁটি ব্যবহার করে। উচ্চ-গতির মোটর (20,000 RPM) সাধারণত কম খুঁটি ব্যবহার করে (4-8) বৈদ্যুতিক ফ্রিকোয়েন্সি সুইচিং ইলেকট্রনিক্সের জন্য পরিচালনাযোগ্য সীমার মধ্যে রাখতে।

কre motor magnets recyclable?

হ্যাঁ, NdFeB মোটর চুম্বকগুলি পুনর্ব্যবহারযোগ্য, এবং জীবনের শেষ মোটর থেকে বিরল-আর্থ পুনরুদ্ধার শিল্প উন্নয়নের একটি সক্রিয় ক্ষেত্র। হাইড্রোমেটালার্জিক্যাল, পাইরোমেটালার্জিক্যাল এবং সরাসরি রিসাইক্লিং প্রক্রিয়া NdFeB স্ক্র্যাপ থেকে বিরল-আর্থ সামগ্রীর 90% পুনরুদ্ধার করতে পারে। যাইহোক, 2024 সালের হিসাবে, শেষ-জীবনের মোটরগুলিতে বিরল-পৃথিবীর উপাদানগুলির 5% এরও কম প্রকৃতপক্ষে বিশ্বব্যাপী পুনর্ব্যবহৃত হয় - প্রাথমিকভাবে শিল্প স্কেলে বন্ডেড বা এনক্যাপসুলেটেড মোটর চুম্বকগুলিকে বিচ্ছিন্ন করার জটিলতার কারণে। ইউরোপ এবং উত্তর আমেরিকায় নিয়ন্ত্রক চাপ গুরুত্বপূর্ণ উপকরণ সরবরাহ নিরাপত্তা এজেন্ডার অংশ হিসাবে মোটর চুম্বক পুনর্ব্যবহারযোগ্য পরিকাঠামোতে বিনিয়োগকে ত্বরান্বিত করছে।

উপসংহার: মোটর চুম্বক হল প্রতিটি স্থায়ী চুম্বক মোটরের হৃদয়

দ মোটর চুম্বক এটি একটি নিষ্ক্রিয় উপাদানের চেয়ে অনেক বেশি - এটি প্রাথমিক শক্তি-রূপান্তর উপাদান যা শক্তির ঘনত্ব, দক্ষতা, তাপ সীমা এবং যেকোনো স্থায়ী চুম্বক বৈদ্যুতিক মোটরের পরিষেবা জীবনকে সংজ্ঞায়িত করে। সঠিক মোটর চুম্বক উপাদান, গ্রেড, আকৃতি এবং কনফিগারেশন নির্বাচন করা মোটর ডিজাইনের সবচেয়ে পরিণত প্রকৌশল সিদ্ধান্তগুলির মধ্যে একটি।

বেশিরভাগ আধুনিক উচ্চ-পারফরম্যান্স অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য — ইভি ট্র্যাকশন, সার্ভো রোবোটিক্স, বায়ু উত্পাদন এবং নির্ভুল চিকিৎসা ডিভাইসগুলি — sintered NdFeB মোটর চুম্বক উপযুক্ত তাপমাত্রা গ্রেডে মানদণ্ডের পছন্দ হিসাবে রয়ে গেছে, একটি কমপ্যাক্ট, ক্রমবর্ধমান ব্যয়-প্রতিযোগিতামূলক প্যাকেজে অতুলনীয় শক্তি পণ্য সরবরাহ করে। তাপগতভাবে চরম বা ক্ষয়কারী পরিবেশের জন্য, SmCo অতুলনীয় স্থিতিশীলতা প্রদান করে। খরচ-সংবেদনশীল, উচ্চ-ভলিউম ভর-বাজার মোটরগুলির জন্য, ফেরাইট ভলিউম দ্বারা আধিপত্য বজায় রাখে।

কs electrification accelerates across transportation, industry, and energy generation, the strategic and technical importance of the motor magnet will only grow. Engineers who deeply understand motor magnet selection — from remanence and coercivity to coating chemistry and Halbach array geometry — will be best positioned to design the next generation of efficient, reliable, and compact electric motors.