一文读懂辐射磁环

目前主流永磁无刷电机大多是将磁瓦采用表贴式或内嵌式拼接成环型磁路。但拼接磁环存在磁瓦加工精度要求高、装配难度大、磁极过渡平稳性差、电机噪声严重等缺点，并且该结构需要软磁材料的框架结构固定磁瓦，磁通损失明显，极大的影响电机功率因数和效率。辐射磁环是一类特殊取向的圆环状永磁体，在磁环圆周沿径向充磁，替代拼接式磁环可以广泛应用在伺服电机、磁传动、磁性轴承和传感器等领域。

辐射磁环的主要优点包括：

1、辐射环为整体式磁环，尺寸精度更好控制，装配过程更简化；

2、表场呈正弦波形，分布均匀，磁极间过渡区小，因此电机运行稳定、噪音低；

3、充磁方式及磁场分布多样，可单极辐射、多极直充和多极斜充磁化，磁路设计更加灵活。

辐射磁环根据取向方式可分为磁场取向和压力取向磁环，其中烧结或粘接磁环多为磁场取向，热压/热变形磁环多为压力取向。根据材质可分为：铁氧体永磁环、稀土永磁环以及其它永磁环，其中稀土永磁环主要包括钐钴永磁环和钕铁硼永磁环，磁性能最高的为烧结或热压/热变形钕铁硼磁环。按照形状区分，内外径比小于0.7的为厚壁环，内外径比大于0.9的为薄壁环。

由于粘接工艺较为成熟，且价格低廉，粘接钕铁硼辐射环产量占比最大。但粘接磁环密度和性能较低，高端应用场景有限。而高性能的烧结和热压/热变形钕铁硼辐射磁环，由于钕铁硼晶粒易磁化轴与难磁化轴方向的收缩比和热膨胀系数存在较大差异，因此在制备、充磁和装配过程极易碎裂，成品率低，价格普遍较高。日本较早的开展了辐射环设备和工艺的开发，其设备精度和稳定性，以及产品的牌号均具有较大优势。国内辐射环的研究起步较晚，但目前已有很多企业及科研院所已能稳定供应多种尺寸和牌号的辐射环产品。

关于辐射环的尺寸，通常来说：

1、粘接辐射环受尺寸限制较小；

2、热压辐射环多为薄壁磁环，直径多在30mm以下，壁厚3mm以下；

3、烧结辐射环最大可制备外径大于200mm，壁厚超过5mm，高度小于50mm的产品，但受合格率和成本限制，市场上多为外径100mm以下的小口径磁环。