汽车极化继电器是一种利用磁性材料实现电磁控制的关键元件,磁钢的选择和设计对于其性能至关重要,磁钢常见结构有平片状和圆形结构,用于汽车极化继电器中时,对磁钢材料的选择和设计都有一定的技术要求。
一、磁钢材料选择
1、应保证磁钢的各项磁性能指标能满足产品的要求。
2、磁钢在不同温度下应能保持稳定的磁性能。汽车环境温度变化范围大,要求磁钢在低温和高温下都能正常工作。
3、由于汽车在各种环境下使用,磁钢应具备良好的抗腐蚀性能,避免因氧化或其他化学反应导致性能下降。
二、基于功能的设计要求
1、磁钢在磁路中,主要起到产生磁通,在铁芯极靴处产生吸力的作用。磁钢在设计时需要考虑磁性能,也要考虑减小漏磁。
2、磁钢产生的磁势主要与磁钢材料和体积有关,磁钢的体积根据需要的磁势和选择的磁钢材料来共同确定。
3、厚度越大,磁势越大,磁阻也越大,故在体积一样时,在满足磁势要求的前提下厚度尽量往小的设计。或者磁钢考虑做成薄片状,以减少体积,这种设计比较适合钐钴、钕铁硼材料的磁钢。
4、磁钢可以串联在磁路中,也可以并联在磁路中。为了减小漏磁,当磁钢应尽量加大与导磁体的接触面积。但磁钢并联在磁路中,应尽量减小短路磁路的截面积。
5、为减小漏磁,磁钢与两侧的导磁体需要紧密接触,需要对磁钢接触面的粗糙度有要求;而磁钢需要胶进行固定,为防止胶渗入磁钢和导磁体(与磁钢接触)接触面之间,导致磁阻增大,也需要对磁钢接触面的粗糙度进行要求。
6、若磁钢放置在另一个零件的槽中,为保证磁钢与两侧的导磁体紧密接触,磁钢的厚度要高于槽的高度。比如:放置槽深度与磁钢厚度名义尺寸一致时,磁钢厚度尺寸为正公差,放置槽深度尺寸为负公差。
7、磁钢用于灭弧时,为保证灭弧能力,磁钢极面要能覆盖继电器的触点间隙和触点直径。
三、基于可制造性的设计要求
1、考虑磁钢加工的工艺性,应考虑如下设计:
2、永磁材料主要采用的是烧结工艺制成,因而非常脆,一般采用磨削或切割加工方式,因此磁钢的厚度一般要求≥0.4mm。
3、磁钢周边最好不要增加圆角或倒角要求,因为这会增加许多加工成本。
4、基于可装配性的设计要求磁钢硬而脆,因而不适宜作结构件,可以采用点胶方式固定。带有磁性的磁钢易吸附金属物件,也不易装配。所以,磁钢一般以退磁状态交货,在装配成磁路后在进行充磁。
5、在磁保持继电器中,充磁后的磁场方向需要与图纸规定的一致;而在磁钢用于吹弧时,磁钢的磁场方向需要根据吹弧的方向而定。
在实际应用中,汽车极化继电器的磁钢设计需根据具体使用环境和要求进行优化。例如,发动机舱内的高温高湿环境要求磁钢具有良好的耐温和抗腐蚀性能;而在电子控制单元(ECU)中,则更关注磁钢的尺寸精度和磁性能的稳定性。