Razvoj motora s permanentnim magnetima i njegova primjena u raznim područjima!

Motor s trajnim magnetom koristi trajne magnete za stvaranje magnetskog polja motora, ne zahtijeva pobudne zavojnice ili pobudnu struju, ima visoku učinkovitost i jednostavnu strukturu te je motor koji štedi energiju.S pojavom visokoučinkovitih materijala s permanentnim magnetima i brzim razvojem tehnologije upravljanja.Primjena motora s permanentnim magnetima bit će sve veća.

640永磁电机的发展及在各个领域的应用!

Povijest razvoja motora s permanentnim magnetima
Razvoj motora s permanentnim magnetima usko je povezan s razvojem materijala s permanentnim magnetima.moja je zemlja prva zemlja u svijetu koja je otkrila magnetska svojstva materijala s trajnim magnetima i primijenila ih u praksi.Prije više od dvije tisuće godina naša je zemlja iskoristila magnetska svojstva materijala s trajnim magnetima za izradu kompasa koji je odigrao veliku ulogu u navigaciji, vojsci i drugim područjima.Postao je jedan od četiri velika izuma u drevnoj mojoj zemlji.
Prvi svjetski motor koji se pojavio 1820-ih bio je motor s permanentnim magnetom s pobudnim magnetskim poljem koje je generirao permanentni magnet.Međutim, materijal trajnog magneta koji se tada koristio bio je prirodni magnetit (Fe3O4), koji ima vrlo nisku gustoću magnetske energije, a motor napravljen od njega bio je glomazan, te je ubrzo zamijenjen motorom s električnom pobudom.
S brzim razvojem raznih motora i izumom trenutnih magnetizatora, ljudi su proveli dubinska istraživanja o mehanizmu, sastavu i proizvodnoj tehnologiji materijala s trajnim magnetima, te su sukcesivno otkrili ugljični čelik i volfram čelik (produkt maksimalne magnetske energije iznosi oko 2,7 kJ/m3), kobaltni čelik (maksimalni produkt magnetske energije je oko 7,2 kJ/m3) i drugi materijali s permanentnim magnetima.
Konkretno, AlNiCo trajni magneti koji su se pojavili 1930-ih (maksimalni produkt magnetske energije može doseći 85 kJ/m3) i feritni permanentni magneti koji su se pojavili 1950-ih (maksimalni produkt magnetske energije sada može doseći 40 kJ/m3) razna magnetska svojstva.Uz veliko poboljšanje, različiti mikro i mali motori koristili su uzbudu s permanentnim magnetom.Snaga motora s permanentnim magnetima je samo nekoliko milivata i velika kao deseci kilovata.Naširoko se koriste u vojnoj, industrijskoj i poljoprivrednoj proizvodnji i svakodnevnom životu, a proizvodnja se naglo povećala.Sukladno tome, tijekom ovog razdoblja napravljeni su pomaci u teoriji projektiranja, metodi proračuna, magnetiziranju i tehnologiji proizvodnje motora s permanentnim magnetima, te je formiran skup metoda analize i istraživanja predstavljenih radnim dijagramom permanentnih magneta.

640Međutim, koercitivnost AlNiCo trajnih magneta je mala

Međutim, koercitivnost AlNiCo permanentnih magneta je niska (36-160 kA/m), a gustoća remanencije feritnih permanentnih magneta nije visoka (0,2-0,44 T), što ograničava njihovu primjenu u motorima.Do 1960-ih i 1980-ih, kobaltni trajni magneti rijetke zemlje i neodimijski željezo-bor trajni magneti (obojica zajedno nazivani trajnim magnetima rijetke zemlje) pojavljivali su se jedan za drugim, sa svojom visokom gustoćom remanencije, visokom koercitivnošću, visokim produktom magnetske energije i linearnom demagnetizacijom zavoj.Izvrsna magnetska svojstva motora s permanentnim magnetima posebno su pogodna za proizvodnju elektromotora, tako da je razvoj motora s permanentnim magnetima ušao u novo povijesno razdoblje.
Karakteristike i primjena motora s permanentnim magnetima
U usporedbi s tradicionalnim električnim uzbudnim motorima, motori s trajnim magnetima, posebno motori s trajnim magnetima od rijetkih zemalja, imaju očite prednosti kao što su jednostavna struktura i pouzdan rad;mala veličina i mala težina;mali gubitak i visoka učinkovitost;oblik i veličina motora mogu biti fleksibilni i raznoliki..Stoga je raspon primjene iznimno širok, pokrivajući gotovo sva područja zrakoplovstva, nacionalne obrane, industrijske i poljoprivredne proizvodnje te svakodnevnog života.Glavne značajke nekoliko tipičnih motora s trajnim magnetima i njihove glavne primjene opisane su u nastavku.
U usporedbi s tradicionalnim generatorom, sinkroni generator s trajnim magnetom od rijetkih zemaljskih generatora s trajnim magnetima ne treba kolektorski prsten i uređaj s četkom, a ima jednostavnu strukturu i smanjuje stopu kvarova.Upotreba trajnih magneta rijetke zemlje također može povećati magnetsku gustoću zračnog raspora, povećati brzinu motora na optimalnu vrijednost i poboljšati omjer snage i mase.Gotovo svi generatori koji se koriste u suvremenom zrakoplovstvu i svemiru koriste generatore s trajnim magnetima rijetke zemlje.Njegovi tipični proizvodi su 150 kVA 14-polni 12 000 o/min~21 000 o/min i 100 kVA 60 000 o/min sinkroni generatori s trajnim magnetom na kobaltu s rijetkom zemljom koje proizvodi General Electric Company iz Sjedinjenih Država.Prvi motor s trajnim magnetom od rijetke zemlje razvijen u Kini je generator s permanentnim magnetom od 3 kW i 20 000 o/min.

640 Generator s permanentnim magnetom također se koristi kao pomoćni uzbudnik velikog generatora parne turbine.

Generator s permanentnim magnetom također se koristi kao pomoćni uzbudnik velikog generatora parne turbine.U 1980-ima, moja je zemlja uspješno razvila 40 kVA~160 kVA pomoćni pobudnik s trajnim magnetima rijetke zemlje s najvećim kapacitetom u svijetu u to vrijeme.Znatno poboljšati pouzdanost rada elektrane.
Trenutačno se postupno promoviraju mali generatori pogonjeni motorima s unutarnjim izgaranjem za neovisne izvore energije, generatori s trajnim magnetima za vozila i mali vjetrogeneratori s permanentnim magnetima izravno pogonjeni vjetroturbinama.
Važna uloga motora s permanentnim magnetima u raznim područjima primjene
1 Energetski štedljivi motori s trajnim magnetima rijetkih zemalja uglavnom se koriste za potrošnju, kao što su sinkroni motori s trajnim magnetima rijetkih zemalja za industriju tekstila i kemijskih vlakana, naftu, rudarstvo, sinkroni motori s trajnim magnetima rijetkih zemalja u transportnim strojevima rudnika ugljena, trajni magneti rijetkih zemalja sinkroni motori za pogon raznih pumpi i ventilatora.
2 Različiti motori s trajnim magnetima od rijetkih zemalja koriste se u raznim vrstama vozila (automobili, motocikli, vlakovi), a motori s trajnim magnetima od rijetkih zemalja najveće su tržište.Prema statistikama, oko 70% motora s trajnim magnetima od rijetke zemlje koristi se u vozilima.Za luksuzne automobile postoji više od 70 kompleta motora za različite primjene.Budući da su zahtjevi različitih automobilskih motora različiti, odabir materijala za trajne magnete je različit.Magneti motora koriste se u klima uređajima, ventilatorima i električnim prozorima.Iz perspektive cijene, prednosti ferita će se nastaviti iu budućnosti.Zavojnice paljenja, pogoni i senzori i dalje koriste Sm-Co sinterirane magnete.Osim toga, ne mogu se zanemariti ni autodijelovi, ali ni električna vozila, kao ekološki prihvatljiva (EV) i hibridna električna vozila (HEV).
3 AC servo sustav motora s trajnim magnetima od rijetkih zemalja Skup elektromehaničkih integracijskih strojeva s elektroničkim sustavom za kontrolu brzine visokih performansi.Sustav je samokontrolirano tijelo sinkronog motora s permanentnim magnetom.Sustav se koristi u razvoju CNC alatnih strojeva, fleksibilne tehnologije proizvodnje;i također u električnim vozilima, umjesto tradicionalnih vozila na toplinski pogon, za slobodu emisija iz vozila.Motor s trajnim magnetima rijetkih zemalja obećavajuća je industrija visoke tehnologije.
4 Novo polje je uglavnom za podršku sinkronog motora s rijetkim zemnim trajnim magnetom i varijabilnom frekvencijom za kontrolu brzine za nove klima-uređaje i hladnjake, bežične električne uređaje za razne DC mikro motore s trajnim magnetima s rijetkim zemljama, trajne magnete s rijetkim zemljama bez četkica DC motori su instrumenti različite snage.Takvi motori su također u velikoj potražnji.
5 Materijali s trajnim magnetima rijetke zemlje s prednostima u primjenama u zrakoplovima čine ih vrlo prikladnima za primjene u zrakoplovnim motorima.Iako postoje neke primjene motora s trajnim magnetima rijetkih zemalja u zraku (kao što su napon generatora i zaštita od kratkog spoja, itd.), stručnjaci u zemlji i inozemstvu slažu se da su motori s trajnim magnetima rijetkih zemalja važan smjer razvoja za novu generaciju zrakoplovnih motora.

pitanje troškova

 

Feritni motori s permanentnim magnetima, posebno minijaturni istosmjerni motori s permanentnim magnetima, naširoko su korišteni zbog njihove jednostavne strukture i procesa, smanjene mase i općenito niže ukupne cijene od elektropobudnih motora.Budući da su trajni magneti s rijetkim zemljama trenutno još uvijek relativno skupi, cijena motora s permanentnim magnetima s rijetkim zemljama općenito je viša nego kod motora s električnom pobudom, što treba nadoknaditi visokim performansama i uštedom operativnih troškova.

 

U nekim prilikama, kao što su motori glasovnih zavojnica diskovnih pogona računala, performanse NdFeB trajnih magneta su poboljšane, volumen i masa su značajno smanjeni, a smanjen je i ukupni trošak.U dizajnu je potrebno usporediti izvedbu i cijenu prema specifičnim prilikama i zahtjevima uporabe kako bi se odlučio o izboru, ali i inovirati strukturni proces i optimizaciju dizajna kako bi se smanjili troškovi.


Vrijeme objave: 20. lipnja 2022