Utvecklingen av permanentmagnetmotorer och dess tillämpning inom olika områden!

Permanentmagnetmotorn använder permanentmagneter för att generera motorns magnetfält, kräver inga excitationsspolar eller excitationsström, har hög effektivitet och enkel struktur och är en bra energibesparande motor.Med tillkomsten av högpresterande permanentmagnetmaterial och den snabba utvecklingen av kontrollteknik.Användningen av permanentmagnetmotorer kommer att bli mer omfattande.

640永磁电机的发展及在各个领域的应用!

Utvecklingshistorien för permanentmagnetmotorer
Utvecklingen av permanentmagnetmotorer är nära relaterad till utvecklingen av permanentmagnetmaterial.mitt land är det första landet i världen som upptäcker de magnetiska egenskaperna hos permanentmagnetmaterial och tillämpar dem i praktiken.För mer än två tusen år sedan använde vårt land de magnetiska egenskaperna hos permanentmagnetmaterial för att göra en kompass, som har spelat en stor roll inom navigering, militära och andra områden.Det har blivit en av de fyra stora uppfinningarna i mitt gamla land.
Världens första motor som dök upp på 1820-talet var en permanentmagnetmotor med ett magnetiskt excitationsfält genererat av en permanentmagnet.Men det permanentmagnetmaterial som användes vid den tiden var naturlig magnetit (Fe3O4), som har en mycket låg magnetisk energitäthet, och motorn som tillverkades av den var skrymmande och ersattes snart av en elektrisk excitationsmotor.
Med den snabba utvecklingen av olika motorer och uppfinningen av nuvarande magnetiserare har människor utfört djupgående forskning om mekanismen, sammansättningen och tillverkningstekniken för permanentmagnetmaterial och har successivt upptäckt kolstål och volframstål (den maximala magnetiska energiprodukten) är cirka 2,7 kJ/m3), koboltstål (den maximala magnetiska energiprodukten är cirka 7,2 kJ/m3) och andra permanentmagnetmaterial.
Speciellt AlNiCo-permanentmagneterna som dök upp på 1930-talet (den maximala magnetiska energiprodukten kan nå 85 kJ/m3) och ferritpermanentmagneterna som dök upp på 1950-talet (den maximala magnetiska energiprodukten kan nu nå 40 kJ/m3) har olika magnetiska egenskaper.Med den stora förbättringen har olika mikro- och småmotorer använt permanentmagnetexcitering.Kraften hos permanentmagnetmotorer är så liten som några milliwatt och så stor som tiotals kilowatt.De används i stor utsträckning inom militär, industriell och jordbruksproduktion och i det dagliga livet, och produktionen har ökat kraftigt.På motsvarande sätt har under denna period gjorts genombrott i designteori, beräkningsmetod, magnetisering och tillverkningsteknik för permanentmagnetmotorer, och en uppsättning analys- och forskningsmetoder representerade av arbetsdiagrammet för permanentmagneter har bildats.

640Koercitiviteten hos AlNiCo permanentmagneter är dock låg

Koercitiviteten för AlNiCo-permanentmagneter är dock låg (36-160 kA/m), och remanensdensiteten för ferritpermanentmagneter är inte hög (0,2-0,44 T), vilket begränsar deras tillämpning i motorer.Fram till 1960- och 1980-talen kom permanentmagneter av sällsynt jordartsmetall och permanentmagneter av neodymjärnbor (båda gemensamt kallade permanenta magneter för sällsynta jordartsmetaller) ut efter varandra, med sin höga remanensdensitet, höga koercivitet, höga magnetiska energiprodukter och linjär avmagnetisering kurva.De utmärkta magnetiska egenskaperna hos permanentmagnetmotorn är särskilt lämpliga för tillverkning av elektriska motorer, så att utvecklingen av permanentmagnetmotorer har gått in i en ny historisk period.
Karakteristika och användningsområden för permanentmagnetmotorer
Jämfört med traditionella elektriska magnetiseringsmotorer har permanentmagnetmotorer, särskilt permanentmagnetmotorer av sällsynta jordartsmetaller, uppenbara fördelar som enkel struktur och tillförlitlig drift;liten storlek och lätt vikt;låg förlust och hög effektivitet;motorns form och storlek kan vara flexibel och mångsidig..Därför är applikationsområdet extremt brett och täcker nästan alla områden inom flyg, nationellt försvar, industri- och jordbruksproduktion och det dagliga livet.De viktigaste egenskaperna hos flera typiska permanentmagnetmotorer och deras huvudsakliga tillämpningar beskrivs nedan.
Jämfört med den traditionella generatorn, behöver den synkrona generatorn för permanentmagneter av en permanentmagnetgenerator för sällsynta jordartsmetaller inte en samlarring och en borstanordning, och har en enkel struktur och minskar felfrekvensen.Användningen av permanentmagneter med sällsynta jordartsmetaller kan också öka luftgapets magnetiska densitet, öka motorhastigheten till det optimala värdet och förbättra effekt-till-massaförhållandet.Nästan alla generatorer som används inom modern flyg- och rymdfart använder permanentmagnetgeneratorer för sällsynta jordartsmetaller.Dess typiska produkter är 150 kVA 14-poliga 12 000 r/min–21 000 r/min och 100 kVA 60 000 r/min synkrona generatorer för permanentmagneter av sällsynt jordartsmetall tillverkade av General Electric Company i USA.Den första permanentmagnetmotorn för sällsynta jordartsmetaller som utvecklades i Kina är en permanentmagnetgenerator på 3 kW 20 000 r/min.

640Permanentmagnetgeneratorn används också som extra exciter för den storskaliga ångturbingeneratorn.

Permanentmagnetgeneratorn används också som extra exciter för den storskaliga ångturbingeneratorn.På 1980-talet utvecklade mitt land framgångsrikt den 40 kVA~160 kVA sällsynta jordartsmetallens permanentmagnethjälpmagnet med den största kapaciteten i världen vid den tiden.Avsevärt förbättra tillförlitligheten av kraftverksdrift.
För närvarande främjas gradvis små generatorer som drivs av förbränningsmotorer för oberoende kraftkällor, permanentmagnetgeneratorer för fordon och små permanentmagnet-vindgeneratorer direkt drivna av vindturbiner.
Den viktiga rollen för permanentmagnetmotorer i olika applikationsområden
1 Energibesparande permanentmagnetmotorer för sällsynta jordartsmetaller används huvudsakligen för konsumtion, såsom synkronmotorer med permanentmagneter för sällsynta jordartsmetaller för textil- och kemisk fiberindustri, petroleum, gruvdrift, synkronmotorer med permanentmagneter för sällsynta jordartsmetaller i transportmaskiner för kolgruvor, permanentmagneter för sällsynta jordartsmetaller synkronmotorer för att driva olika pumpar och fläktar.
2 Olika permanentmagnetmotorer för sällsynta jordartsmetaller används av olika typer av fordon (bilar, motorcyklar, tåg), och permanentmagnetmotorer för sällsynta jordartsmetaller är den största marknaden.Enligt statistik används cirka 70% av permanentmagnetmotorer för sällsynta jordartsmetaller i fordon.För lyxbilar finns det mer än 70 uppsättningar motorer för olika applikationer.Eftersom kraven för olika bilmotorer är olika, är valet av permanentmagnetmaterial olika.Motormagneter används i luftkonditioneringsapparater, fläktar och elektriska fönster.Ur prissynpunkt kommer fördelarna med ferrit att fortsätta i framtiden.Tändspolar, drivenheter och sensorer använder fortfarande Sm-Co sintrade magneter.Dessutom kan bildelar, men även elfordon inte ignoreras, som en miljövänlig (EV) och hybridelfordon (HEV).
3 sällsynt jordartsmetall permanentmagnetmotor AC servosystem En uppsättning elektromekaniska integrationsmaskiner med elektroniskt, högpresterande och hastighetskontrollsystem.Systemet är en självstyrd permanentmagnet synkronmotorkropp.Systemet används i utvecklingen av CNC-verktygsmaskiner, flexibel tillverkningsteknik;och även i elfordon, snarare än traditionella värmedrivna fordon, för fria fordonsutsläpp.Rare earth permanent magnet motor är en lovande högteknologisk industri.
4 Det nya fältet är huvudsakligen för stöd till lågeffekts sällsynta jordartsmetaller permanentmagnet synkronmotorer variabel frekvens hastighetskontrollsystem för nya luftkonditioneringsapparater och kylskåp, trådlösa elektriska prylar för olika sällsynta jordartsmetaller permanentmagnet DC mikromotorer, sällsynta jordartsmetaller permanentmagnet borstlösa DC-motorer är instrument med olika effekt.Sådana motorer är också mycket efterfrågade.
5 Sällsynta jordartsmetaller med permanentmagnetmaterial med fördelar i rymdtillämpningar gör dem mycket lämpliga för flygmotortillämpningar.Även om det finns vissa tillämpningar av permanentmagnetmotorer för sällsynta jordartsmetaller i luften (som generatorspänning och kortslutningsskydd, etc.), är experter hemma och utomlands överens om att permanentmagnetmotorer för sällsynta jordartsmetaller är en viktig utvecklingsriktning för en ny generation av flygmotorer.

kostnadsfråga

 

Permanentmagnetmotorer av ferrit, speciellt likströmsmotorer med permanentmagnet i miniatyr, har använts i stor utsträckning på grund av deras enkla struktur och process, minskade massa och generellt lägre totalkostnad än elektriska magnetiseringsmotorer.Eftersom permanentmagneter för sällsynta jordartsmetaller fortfarande är relativt dyra för närvarande, är kostnaden för permanentmagnetmotorer för sällsynta jordartsmetaller i allmänhet högre än för elektriska magnetiseringsmotorer, vilket måste kompenseras av dess höga prestanda och driftskostnadsbesparingar.

 

I vissa tillfällen, som röstspolemotorer för datordiskenheter, förbättras prestandan för NdFeB permanentmagneter, volymen och massan minskas avsevärt och den totala kostnaden minskas.I designen är det nödvändigt att jämföra prestanda och pris enligt de specifika användningstillfällena och kraven för att bestämma valet, men också att förnya den strukturella processen och designoptimering för att minska kostnaderna.


Posttid: 2022-jun-20