O desenvolvemento do motor de imán permanente e a súa aplicación en varios campos!

O motor de imán permanente usa imáns permanentes para xerar o campo magnético do motor, non require bobinas de excitación nin corrente de excitación, ten unha alta eficiencia e estrutura sinxela e é un bo motor de aforro de enerxía.Coa chegada de materiais de imán permanente de alto rendemento e o rápido desenvolvemento da tecnoloxía de control.A aplicación de motores de imáns permanentes será máis extensa.

640永磁电机的发展及在各个领域的应用!

Historia do desenvolvemento do motor de imán permanente
O desenvolvemento de motores de imáns permanentes está intimamente relacionado co desenvolvemento de materiais de imáns permanentes.o meu país é o primeiro país do mundo en descubrir as propiedades magnéticas dos materiais de imán permanente e aplicalas á práctica.Hai máis de dous mil anos, o noso país utilizou as propiedades magnéticas dos materiais de imán permanente para facer un compás, que tivo un papel importante na navegación, o militar e outros campos.Converteuse nun dos catro grandes inventos do antigo meu país.
O primeiro motor do mundo que apareceu na década de 1820 foi un motor de imán permanente cun campo magnético de excitación xerado por un imán permanente.Porén, o material de imán permanente que se usaba naquel momento era a magnetita natural (Fe3O4), que ten unha densidade de enerxía magnética moi baixa, e o motor feito con ela era voluminoso e pronto foi substituído por un motor de excitación eléctrica.
Co rápido desenvolvemento de varios motores e a invención dos magnetizadores actuais, a xente realizou unha investigación en profundidade sobre o mecanismo, a composición e a tecnoloxía de fabricación de materiais de imán permanente, e descubriron sucesivamente o aceiro ao carbono e o aceiro de volframio (o produto de enerxía magnética máxima. é duns 2,7 kJ/m3), o aceiro cobalto (o produto de enerxía magnética máxima é duns 7,2 kJ/m3) e outros materiais de imán permanente.
En particular, os imáns permanentes de AlNiCo que apareceron na década de 1930 (o produto de enerxía magnética máxima pode alcanzar os 85 kJ/m3) e os imáns permanentes de ferrita que apareceron na década de 1950 (o produto de enerxía magnética máxima pode chegar agora a 40 kJ/m3) teñen diversas propiedades magnéticas.Coa gran mellora, varios micromotores e pequenos motores utilizaron excitación de imán permanente.A potencia dos motores de imán permanente é tan pequena como uns poucos milivatios e tan grande como decenas de quilovatios.Son amplamente utilizados na produción militar, industrial e agrícola e na vida diaria, e a produción aumentou drasticamente.En consecuencia, durante este período, producíronse avances na teoría do deseño, método de cálculo, magnetización e tecnoloxía de fabricación de motores de imáns permanentes e formouse un conxunto de métodos de análise e investigación representados polo diagrama de traballo dos imáns permanentes.

640Non obstante, a coercitividade dos imáns permanentes de AlNiCo é baixa

Non obstante, a coercitividade dos imáns permanentes de AlNiCo é baixa (36-160 kA/m), e a densidade de remanencia dos imáns permanentes de ferrita non é alta (0,2-0,44 T), o que limita a súa aplicación en motores.Ata os anos 1960 e 1980, os imáns permanentes de cobalto de terras raras e os imáns permanentes de neodimio ferro-boro (ambos denominados colectivamente imáns permanentes de terras raras) saíron un tras outro, coa súa alta densidade de remanencia, alta coercitividad, produto de alta enerxía magnética e desmagnetización lineal. curva.As excelentes propiedades magnéticas do motor de imán permanente son especialmente adecuadas para a fabricación de motores eléctricos, polo que o desenvolvemento de motores de imán permanente entrou nun novo período histórico.
Características e aplicacións dos motores de imáns permanentes
En comparación cos motores de excitación eléctrica tradicionais, os motores de imáns permanentes, especialmente os motores de imáns permanentes de terras raras, teñen vantaxes obvias como unha estrutura sinxela e un funcionamento fiable;tamaño pequeno e peso lixeiro;baixa perda e alta eficiencia;a forma e o tamaño do motor poden ser flexibles e diversos..Polo tanto, o rango de aplicación é extremadamente amplo, abarcando case todos os campos da aeroespacial, a defensa nacional, a produción industrial e agrícola e a vida diaria.A continuación descríbense as principais características de varios motores típicos de imáns permanentes e as súas principais aplicacións.
En comparación co xerador tradicional, o xerador síncrono de imáns permanentes do xerador de imáns permanentes de terras raras non necesita un anel colector e un dispositivo de cepillo, e ten unha estrutura sinxela e reduce a taxa de fallo.O uso de imáns permanentes de terras raras tamén pode aumentar a densidade magnética do aire, aumentar a velocidade do motor ata o valor óptimo e mellorar a relación potencia/masa.Case todos os xeradores utilizados na aviación contemporánea e aeroespacial usan xeradores de imáns permanentes de terras raras.Os seus produtos típicos son xeradores síncronos de imán permanente de cobalto de terras raras de 150 kVA 12 000 r/min ~ 21 000 r/min e 100 kVA 60 000 r/min fabricados por General Electric Company dos Estados Unidos.O primeiro motor de imáns permanentes de terras raras desenvolvido en China é un xerador de imáns permanentes de 3 kW e 20 000 r/min.

640O xerador de imán permanente tamén se usa como excitador auxiliar do xerador de turbina de vapor a gran escala.

O xerador de imán permanente tamén se usa como excitador auxiliar do xerador de turbina de vapor a gran escala.Na década de 1980, o meu país desenvolveu con éxito o excitador auxiliar de imáns permanentes de terras raras de 40 kVA ~ 160 kVA coa maior capacidade do mundo naquel momento.Mellora moito a fiabilidade do funcionamento da central eléctrica.
Na actualidade, están a promoverse progresivamente os pequenos xeradores impulsados ​​por motores de combustión interna para fontes de enerxía independentes, os xeradores de imáns permanentes para vehículos e os pequenos xeradores eólicos de imáns permanentes impulsados ​​directamente por aeroxeradores.
O importante papel dos motores de imáns permanentes en varios campos de aplicación
1 Os motores de imáns permanentes de terras raras de aforro de enerxía úsanse principalmente para o consumo, como os motores síncronos de imáns permanentes de terras raras para industrias téxtiles e de fibras químicas, petróleo, minería, motores síncronos de imáns permanentes de terras raras en maquinaria de transporte de minas de carbón, imáns permanentes de terras raras. motores síncronos para accionar varias bombas e ventiladores.
2 Varios motores de imáns permanentes de terras raras son utilizados por varios tipos de vehículos (coches, motocicletas, trens) e os motores de imáns permanentes de terras raras son o mercado máis grande.Segundo as estatísticas, preto do 70% dos motores de imáns permanentes de terras raras úsanse nos vehículos.Para coches de luxo, hai máis de 70 xogos de motores para varias aplicacións.Dado que os requisitos de varios motores de automóbiles son diferentes, a selección de materiais de imán permanente é diferente.Os imáns do motor úsanse en aire acondicionado, ventiladores e ventás eléctricas.Desde a perspectiva do prezo, as vantaxes da ferrita continuarán no futuro.As bobinas de ignición, as unidades e os sensores aínda usan imáns sinterizados Sm-Co.Ademais, as pezas de automóbil, pero tamén os vehículos eléctricos non se poden ignorar, como un ecolóxico (EV) e vehículos eléctricos híbridos (HEV).
3 Motor de imán permanente de terras raras Sistema servo de CA Un conxunto de maquinaria de integración electromecánica con sistema electrónico de control de velocidade e alto rendemento.O sistema é un corpo de motor síncrono de imán permanente autocontrolado.O sistema úsase no desenvolvemento de máquinas-ferramentas CNC, tecnoloxía de fabricación flexible;e tamén nos vehículos eléctricos, en lugar dos tradicionais de propulsión térmica, pola liberdade de emisións dos vehículos.O motor de imán permanente de terras raras é unha industria prometedora de alta tecnoloxía.
4 O novo campo é principalmente para o apoio ao sistema de control de velocidade de frecuencia variable do motor síncrono de terras raras de baixa potencia para novos aire acondicionados e frigoríficos, aparellos eléctricos sen fíos para varios micromotores de CC de imáns permanentes de terras raras, imáns permanentes sen escobillas de terras raras. Os motores de corrente continua son instrumentos con diferente potencia.Estes motores tamén teñen unha gran demanda.
5 Os materiais de imán permanente de terras raras con vantaxes en aplicacións aeroespaciais fan que sexan moi axeitados para aplicacións de motores aeronáuticos.Aínda que hai algunhas aplicacións de motores de imáns permanentes de terras raras no aire (como a tensión do xerador e a protección contra curtocircuítos, etc.), os expertos nacionais e estranxeiros coinciden en que os motores de imáns permanentes de terras raras son unha dirección de desenvolvemento importante para unha nova xeración. de motores aerodinámicos.

cuestión de custos

 

Os motores de imáns permanentes de ferrita, especialmente os motores de corrente continua de imáns permanentes en miniatura, foron moi utilizados pola súa estrutura e proceso sinxelos, a súa masa reducida e, en xeral, o custo total máis baixo que os motores de excitación eléctrica.Dado que os imáns permanentes de terras raras aínda son relativamente caros na actualidade, o custo dos motores de imáns permanentes de terras raras é xeralmente maior que o dos motores de excitación eléctrica, o que debe ser compensado polo seu alto rendemento e aforro de custos operativos.

 

Nalgunhas ocasións, como os motores da bobina de voz das unidades de disco do ordenador, o rendemento dos imáns permanentes NdFeB mellórase, o volume e a masa redúcense significativamente e o custo total redúcese.No deseño, é necesario comparar o rendemento e o prezo segundo as ocasións e requisitos de uso específicos para decidir a elección, pero tamén innovar o proceso estrutural e a optimización do deseño para reducir o custo.


Hora de publicación: 20-Xun-2022