Razvoj motora s trajnim magnetima i njegova primjena u raznim oblastima!

Motor sa trajnim magnetom koristi trajne magnete za stvaranje magnetnog polja motora, ne zahtijeva pobudne zavojnice ili pobudnu struju, ima visoku efikasnost i jednostavnu strukturu i dobar je motor koji štedi energiju.Sa pojavom materijala sa trajnim magnetima visokih performansi i brzim razvojem tehnologije upravljanja.Primjena motora s trajnim magnetima će postati sve veća.

640永磁电机的发展及在各个领域的应用!

Istorija razvoja motora sa trajnim magnetima
Razvoj motora s trajnim magnetima usko je povezan s razvojem materijala s trajnim magnetima.moja zemlja je prva zemlja na svijetu koja je otkrila magnetska svojstva materijala s trajnim magnetima i primijenila ih u praksi.Prije više od dvije hiljade godina, naša zemlja je koristila magnetna svojstva materijala trajnih magneta za izradu kompasa, koji je odigrao ogromnu ulogu u navigaciji, vojsci i drugim oblastima.Postao je jedan od četiri velika izuma u drevnoj mojoj zemlji.
Prvi motor na svijetu koji se pojavio 1820-ih bio je motor s permanentnim magnetom s pobudnim magnetskim poljem koje je generirao trajni magnet.Međutim, trajni magnet koji se tada koristio bio je prirodni magnetit (Fe3O4), koji ima vrlo nisku gustinu magnetske energije, a motor napravljen od njega bio je glomazan i ubrzo je zamijenjen električnim pobudnim motorom.
S brzim razvojem raznih motora i izumom strujnih magnetizatora, ljudi su sproveli dubinska istraživanja mehanizma, sastava i tehnologije proizvodnje materijala s trajnim magnetima, te su sukcesivno otkrili ugljični čelik i volfram čelik (maksimalni proizvod magnetne energije iznosi oko 2,7 kJ/m3), kobalt čelik (maksimalni proizvod magnetne energije je oko 7,2 kJ/m3) i drugi materijali s trajnim magnetima.
Konkretno, AlNiCo trajni magneti koji su se pojavili 1930-ih (maksimalni proizvod magnetne energije može doseći 85 kJ/m3) i feritni permanentni magneti koji su se pojavili 1950-ih (maksimalni proizvod magnetske energije sada može doseći 40 kJ/m3) imaju različita magnetna svojstva.Uz veliko poboljšanje, razni mikro i mali motori su koristili uzbudu s trajnim magnetom.Snaga motora sa trajnim magnetima je samo nekoliko milivata, a velika desetine kilovata.Široko se koriste u vojnoj, industrijskoj i poljoprivrednoj proizvodnji i svakodnevnom životu, a proizvodnja je naglo porasla.Shodno tome, u ovom periodu napravljeni su pomaci u teoriji projektovanja, metodi proračuna, magnetizaciji i tehnologiji proizvodnje motora sa trajnim magnetima, a formiran je skup metoda analize i istraživanja predstavljenih radnim dijagramom permanentnih magneta.

640Međutim, koercitivnost AlNiCo trajnih magneta je niska

Međutim, koercitivnost AlNiCo trajnih magneta je niska (36-160 kA/m), a gustina remanencije feritnih permanentnih magneta nije visoka (0,2-0,44 T), što ograničava njihovu primjenu u motorima.Sve do 1960-ih i 1980-ih, trajni magneti od rijetkih zemalja kobalta i neodimijum željezo-bor trajni magneti (obojica se zajednički nazivaju trajni magneti rijetkih zemalja) izlazili su jedan za drugim, sa svojom visokom gustinom remanencije, visokom koercitivnošću, visokim proizvodom magnetske energije i linearnom demagnetizacijom. krivulja.Odlična magnetna svojstva motora sa trajnim magnetom posebno su pogodna za proizvodnju elektromotora, tako da je razvoj motora s trajnim magnetima ušao u novi istorijski period.
Karakteristike i primjena motora s trajnim magnetima
U poređenju sa tradicionalnim elektromotorima za pobudu, motori sa trajnim magnetima, posebno motori sa stalnim magnetom od retke zemlje, imaju očigledne prednosti kao što su jednostavna struktura i pouzdan rad;mala veličina i mala težina;mali gubici i visoka efikasnost;oblik i veličina motora mogu biti fleksibilni i raznoliki..Stoga je opseg primjene izuzetno širok, pokrivajući gotovo sva područja zrakoplovstva, nacionalne odbrane, industrijske i poljoprivredne proizvodnje i svakodnevnog života.Glavne karakteristike nekoliko tipičnih motora s permanentnim magnetima i njihove glavne primjene opisane su u nastavku.
U poređenju sa tradicionalnim generatorom, sinhroni generator sa trajnim magnetom retkozemnog generatora permanentnih magneta ne treba kolektorski prsten i uređaj za četkicu, a ima jednostavnu strukturu i smanjuje stopu kvarova.Upotreba trajnih magneta rijetkih zemalja također može povećati magnetnu gustinu zračnog raspora, povećati brzinu motora na optimalnu vrijednost i poboljšati omjer snage i mase.Gotovo svi generatori koji se koriste u suvremenoj avijaciji i svemirskoj industriji koriste generatore s trajnim magnetima rijetkih zemalja.Njegovi tipični proizvodi su 150 kVA 14-polni 12 000 o/min~21 000 o/min i 100 kVA 60 000 o/min sinhroni generatori sa stalnim magnetom od rijetkih zemalja kobalta koje proizvodi General Electric Company iz Sjedinjenih Država.Prvi motor sa permanentnim magnetom retkih zemalja razvijen u Kini je generator permanentnih magneta od 3 kW i 20 000 o/min.

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

Generator s trajnim magnetom se također koristi kao pomoćni pobuđivač velikog generatora parne turbine.Osamdesetih godina prošlog vijeka, moja zemlja je uspješno razvila pomoćni pobuđivač sa stalnim magnetom od rijetkih zemalja od 40 kVA~160 kVA sa najvećim kapacitetom u svijetu u to vrijeme.Uvelike poboljšati pouzdanost rada elektrane.
Trenutno se postepeno promovišu mali generatori sa motorima sa unutrašnjim sagorevanjem za nezavisne izvore energije, generatori sa trajnim magnetima za vozila i mali vetrogeneratori sa trajnim magnetima direktno pokretani vetroturbinama.
Važna uloga motora s trajnim magnetima u različitim poljima primjene
1 Energijski štedljivi motori s permanentnim magnetom od rijetkih zemalja uglavnom se koriste za potrošnju, kao što su sinhroni motori s trajnim magnetom rijetkih zemalja za industriju tekstila i kemijskih vlakana, naftu, rudarstvo, sinhroni motori s trajnim magnetom rijetkih zemalja u strojevima za transport rudnika uglja, trajni magnet rijetkih zemalja sinhroni motori za pogon raznih pumpi i ventilatora.
2 Različiti motori sa trajnim magnetima retkih zemalja koriste se u raznim vrstama vozila (automobili, motocikli, vozovi), a motori sa trajnim magnetima retkih zemalja su najveće tržište.Prema statistikama, oko 70% motora sa stalnim magnetima retkih zemalja koristi se u vozilima.Za luksuzne automobile postoji više od 70 kompleta motora za različite primjene.Budući da su zahtjevi različitih automobilskih motora različiti, izbor materijala za trajne magnete je različit.Motorni magneti se koriste u klima uređajima, ventilatorima i električnim prozorima.Iz perspektive cijene, prednosti ferita će se nastaviti iu budućnosti.Zavojnice paljenja, pogoni i senzori još uvijek koriste Sm-Co sinterirane magnete.Osim toga, autodijelovi, ali i električna vozila ne mogu se zanemariti, kao ekološki (EV) i hibridna električna vozila (HEV).
3 Motor sa stalnim magnetom retkih zemalja AC servo sistem Set elektromehaničkih integracijskih mašina sa elektronskim sistemom za kontrolu brzine i visokih performansi.Sistem je samokontrolirano tijelo sinhronog motora s permanentnim magnetom.Sistem se koristi u razvoju CNC alatnih mašina, fleksibilne tehnologije proizvodnje;i također u električnim vozilima, umjesto tradicionalnih vozila na termički pogon, za slobodu emisija iz vozila.Motor sa stalnim magnetom rijetkih zemalja je obećavajuća industrija visoke tehnologije.
4 Novo polje je uglavnom za podršku sistema za kontrolu brzine sinhronog motora s trajnim magnetom male snage rijetkih zemalja za nove klima-uređaje i hladnjake, bežične električne gadgete za razne DC mikro motore s permanentnim magnetom rijetkih zemalja, permanentni magnet rijetkih zemalja bez četkica DC motori su instrumenti različite snage.Takvi motori su također veoma traženi.
5 Trajni magneti od rijetkih zemalja s prednostima u primjeni u svemiru čine ih vrlo pogodnim za primjenu u aeromotorima.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 inostranstvu slažu se da su motori s trajnim magnetima rijetkih zemalja važan smjer razvoja za novu generaciju avio-motora.

pitanje troškova

 

Feritni motori s trajnim magnetom, posebno minijaturni DC motori s permanentnim magnetom, naširoko su korišteni zbog svoje jednostavne strukture i procesa, smanjene mase i općenito niže ukupne cijene od električnih pobudnih motora.Budući da su trajni magneti retkih zemalja trenutno još uvek relativno skupi, cena motora sa trajnim magnetima retkih zemalja je generalno veća od cene elektromotora za pobudu, što treba da se nadoknadi visokim performansama i uštedom operativnih troškova.

 

U nekim slučajevima, kao što su motori sa zvučnim zavojnicama računarskih disk jedinica, performanse NdFeB trajnih magneta su poboljšane, volumen i masa su značajno smanjeni, a ukupni troškovi su smanjeni.U dizajnu je potrebno uporediti performanse i cijenu prema specifičnim prilikama upotrebe i zahtjevima kako bi se odlučio izbor, ali i inovirati strukturalni proces i optimizaciju dizajna kako bi se smanjili troškovi.


Vrijeme objave: Jun-20-2022