El desenvolupament del motor d'imants permanents i la seva aplicació en diversos camps!

El motor d'imants permanents utilitza imants permanents per generar el camp magnètic del motor, no requereix bobines d'excitació ni corrent d'excitació, té una alta eficiència i una estructura senzilla i és un bon motor d'estalvi d'energia. Amb l'arribada dels materials d'imants permanents d'alt rendiment i el ràpid desenvolupament de la tecnologia de control.L'aplicació de motors d'imants permanents serà més extensa.

640永磁电机的发展及在各个领域的应用!

La història del desenvolupament del motor d'imants permanents
El desenvolupament de motors d'imants permanents està estretament relacionat amb el desenvolupament de materials d'imants permanents.el meu país és el primer país del món a descobrir les propietats magnètiques dels materials d'imants permanents i aplicar-les a la pràctica. Fa més de dos mil anys, el nostre país va utilitzar les propietats magnètiques dels materials d'imants permanents per fer una brúixola, que ha tingut un paper important en la navegació, l'exèrcit i altres camps. S'ha convertit en un dels quatre grans invents del meu país antic.
El primer motor del món que va aparèixer a la dècada de 1820 va ser un motor d'imant permanent amb un camp magnètic d'excitació generat per un imant permanent.No obstant això, el material d'imant permanent utilitzat en aquell moment era la magnetita natural (Fe3O4), que té una densitat d'energia magnètica molt baixa, i el motor fet amb ella era voluminós, i aviat va ser substituït per un motor d'excitació elèctrica.
Amb el ràpid desenvolupament de diversos motors i la invenció dels magnetitzadors actuals, la gent ha dut a terme investigacions en profunditat sobre el mecanisme, la composició i la tecnologia de fabricació dels materials d'imants permanents, i han descobert successivament l'acer al carboni i l'acer de tungstè (el producte d'energia magnètica màxima). és d'uns 2,7 kJ/m3), acer al cobalt (el producte d'energia magnètica màxima és d'uns 7,2 kJ/m3) i altres materials d'imants permanents.
En particular, els imants permanents d'AlNiCo que van aparèixer a la dècada de 1930 (el producte d'energia magnètica màxima pot arribar als 85 kJ/m3) i els imants permanents de ferrita que van aparèixer als anys 1950 (el producte d'energia magnètica màxima ara pot arribar als 40 kJ/m3) han diferents propietats magnètiques. Amb la gran millora, diversos micromotors i petits motors han utilitzat l'excitació d'imants permanents.La potència dels motors d'imants permanents és tan petita com uns pocs mil·liwatts i tan gran com desenes de quilowatts. S'utilitzen àmpliament en la producció militar, industrial i agrícola i la vida diària, i la producció ha augmentat considerablement.En conseqüència, durant aquest període, s'han fet avenços en la teoria del disseny, el mètode de càlcul, la magnetització i la tecnologia de fabricació de motors d'imants permanents, i s'ha format un conjunt de mètodes d'anàlisi i investigació representats pel diagrama de treball dels imants permanents.

640 No obstant això, la coercivitat dels imants permanents d'AlNiCo és baixa

Tanmateix, la coercitivitat dels imants permanents d'AlNiCo és baixa (36-160 kA/m) i la densitat de remanència dels imants permanents de ferrita no és alta (0,2-0,44 T), cosa que limita la seva aplicació en motors.Fins als anys 1960 i 1980, els imants permanents de cobalt de terres rares i els imants permanents de neodimi ferro bor (ambdós coneguts col·lectivament com a imants permanents de terres rares) van sortir un darrere l'altre, amb la seva alta densitat de remanència, alta coercivitat, producte d'alta energia magnètica i desmagnetització lineal. corba. Les excel·lents propietats magnètiques del motor d'imants permanents són especialment adequades per a la fabricació de motors elèctrics, de manera que el desenvolupament dels motors d'imants permanents ha entrat en un nou període històric.
Característiques i aplicacions dels motors d'imants permanents
En comparació amb els motors d'excitació elèctrica tradicionals, els motors d'imants permanents, especialment els motors d'imants permanents de terres rares, tenen avantatges evidents com ara una estructura senzilla i un funcionament fiable; mida petita i pes lleuger; baixa pèrdua i alta eficiència; la forma i la mida del motor poden ser flexibles i diverses. .Per tant, el ventall d'aplicacions és extremadament ampli i abasta gairebé tots els camps de l'aeroespacial, la defensa nacional, la producció industrial i agrícola i la vida quotidiana.A continuació es descriuen les característiques principals de diversos motors d'imants permanents típics i les seves principals aplicacions.
En comparació amb el generador tradicional, el generador síncron d'imants permanents del generador d'imants permanents de terres rares no necessita un anell col·lector i un dispositiu de raspall, i té una estructura senzilla i redueix la taxa de fallada.L'ús d'imants permanents de terres rares també pot augmentar la densitat magnètica de l'espai d'aire, augmentar la velocitat del motor al valor òptim i millorar la relació potència-massa.Gairebé tots els generadors utilitzats en l'aviació i l'aeroespacial contemporanis utilitzen generadors d'imants permanents de terres rares.Els seus productes típics són generadors síncrons d'imants permanents de cobalt de terres rares de 150 kVA 12 000 r/min ~ 21 000 r/min i 100 kVA 60 000 r/min fabricats per General Electric Company dels Estats Units.El primer motor d'imants permanents de terres rares desenvolupat a la Xina és un generador d'imants permanents de 3 kW 20 000 r/min.

640El generador d'imants permanents també s'utilitza com a excitador auxiliar del generador de turbina de vapor a gran escala.

El generador d'imants permanents també s'utilitza com a excitador auxiliar del generador de turbina de vapor a gran escala. A la dècada de 1980, el meu país va desenvolupar amb èxit l'excitador auxiliar d'imants permanents de terres rares de 40 kVA ~ 160 kVA amb la capacitat més gran del món en aquell moment. Millora considerablement la fiabilitat del funcionament de la central elèctrica.
En l'actualitat, s'estan potenciant els petits generadors impulsats per motors de combustió interna per a fonts d'energia independents, els generadors d'imants permanents per a vehicles i els petits generadors eòlics d'imants permanents impulsats directament per les turbines eòliques.
El paper important dels motors d'imants permanents en diversos camps d'aplicació
1 Els motors d'imants permanents de terres rares que estalvien energia s'utilitzen principalment per al consum, com ara motors síncrons d'imants permanents de terres rares per a indústries tèxtils i de fibres químiques, petroli, mineria, motors síncrons d'imants permanents de terres rares en maquinària de transport de mines de carbó, imants permanents de terres rares. motors síncrons per accionar diverses bombes i ventiladors.
2 Diversos motors d'imants permanents de terres rares són utilitzats per diversos tipus de vehicles (cotxes, motocicletes, trens) i els motors d'imants permanents de terres rares són el mercat més gran.Segons les estadístiques, al voltant del 70% dels motors d'imants permanents de terres rares s'utilitzen en vehicles.Per als cotxes de luxe, hi ha més de 70 jocs de motors per a diverses aplicacions.Com que els requisits de diversos motors d'automòbil són diferents, la selecció de materials d'imants permanents és diferent.Els imants de motor s'utilitzen en aparells d'aire condicionat, ventiladors i finestres elèctriques. Des de la perspectiva del preu, els avantatges de la ferrita continuaran en el futur.Les bobines d'encesa, les unitats i els sensors encara utilitzen imants sinteritzats Sm-Co.A més, no es poden ignorar les peces d'automòbils, sinó també els vehicles elèctrics, com a vehicles elèctrics híbrids (HEV) i respectuosos amb el medi ambient (EV).
3 Servosistema de CA del motor d'imants permanents de terres rares Un conjunt de maquinària d'integració electromecànica amb sistema electrònic, d'alt rendiment i control de velocitat.El sistema és un cos de motor síncron d'imant permanent autocontrolat.El sistema s'utilitza en el desenvolupament de màquines eina CNC, tecnologia de fabricació flexible; i també en vehicles elèctrics, més que en vehicles tradicionals de propulsió tèrmica, per la llibertat d'emissions dels vehicles.El motor d'imants permanents de terres rares és una indústria d'alta tecnologia prometedora.
4 El nou camp és principalment per al suport del sistema de control de velocitat de freqüència variable del motor síncron d'imants permanents de terres rares de baixa potència per a nous aparells d'aire condicionat i refrigeradors, aparells elèctrics sense fil per a diversos micromotors de corrent continu d'imants permanents de terres rares, imants permanents de terres rares sense escombretes. Els motors de corrent continu són instruments amb potència diferent.Aquests motors també tenen una gran demanda.
5 Els materials d'imants permanents de terres rares amb avantatges en aplicacions aeroespacials els fan molt adequats per a aplicacions de motors aeris.Tot i que hi ha algunes aplicacions de motors d'imants permanents de terres rares a l'aire (com ara la tensió del generador i la protecció contra curtcircuits, etc.), els experts nacionals i estrangers coincideixen que els motors d'imants permanents de terres rares són una adreça de desenvolupament important per a una nova generació. de motors aeris.

qüestió de costos

 

Els motors d'imants permanents de ferrita, especialment els motors de corrent continu d'imants permanents en miniatura, s'han utilitzat àmpliament a causa de la seva estructura i procés senzills, la seva massa reduïda i, en general, un cost total més baix que els motors d'excitació elèctrica.Com que els imants permanents de terres rares encara són relativament cars en l'actualitat, el cost dels motors d'imants permanents de terres rares és generalment més elevat que el dels motors d'excitació elèctrica, que s'ha de compensar amb el seu alt rendiment i l'estalvi de costos operatius.

 

En algunes ocasions, com ara els motors de bobina de veu de les unitats de disc de l'ordinador, es millora el rendiment dels imants permanents NdFeB, es redueix significativament el volum i la massa i es redueix el cost total.En el disseny, cal comparar el rendiment i el preu segons les ocasions i els requisits d'ús específics per decidir l'elecció, però també innovar el procés estructural i l'optimització del disseny per reduir el cost.


Hora de publicació: 20-jun-2022