Ο κινητήρας μόνιμου μαγνήτη χρησιμοποιεί μόνιμους μαγνήτες για να δημιουργήσει το μαγνητικό πεδίο του κινητήρα, δεν απαιτεί πηνία διέγερσης ή ρεύμα διέγερσης, έχει υψηλή απόδοση και απλή δομή και είναι ένας καλός κινητήρας εξοικονόμησης ενέργειας. Με την έλευση των υλικών μόνιμου μαγνήτη υψηλής απόδοσης και την ταχεία ανάπτυξη της τεχνολογίας ελέγχου.Η εφαρμογή κινητήρων μόνιμου μαγνήτη θα γίνει πιο εκτεταμένη.
Το ιστορικό ανάπτυξης του κινητήρα μόνιμου μαγνήτη Η ανάπτυξη κινητήρων μόνιμου μαγνήτη συνδέεται στενά με την ανάπτυξη υλικών μόνιμου μαγνήτη.Η χώρα μου είναι η πρώτη χώρα στον κόσμο που ανακάλυψε τις μαγνητικές ιδιότητες των υλικών μόνιμου μαγνήτη και τις εφάρμοσε στην πράξη. Πάνω από δύο χιλιάδες χρόνια πριν, η χώρα μας χρησιμοποίησε τις μαγνητικές ιδιότητες των υλικών μόνιμου μαγνήτη για να φτιάξει μια πυξίδα, η οποία έχει παίξει τεράστιο ρόλο στη ναυσιπλοΐα, τον στρατιωτικό και άλλους τομείς. Έχει γίνει μια από τις τέσσερις μεγάλες εφευρέσεις στην αρχαία χώρα μου. Ο πρώτος κινητήρας στον κόσμο που εμφανίστηκε τη δεκαετία του 1820 ήταν ένας κινητήρας μόνιμου μαγνήτη με μαγνητικό πεδίο διέγερσης που παράγεται από έναν μόνιμο μαγνήτη.Ωστόσο, το υλικό μόνιμου μαγνήτη που χρησιμοποιήθηκε εκείνη την εποχή ήταν ο φυσικός μαγνητίτης (Fe3O4), ο οποίος έχει πολύ χαμηλή πυκνότητα μαγνητικής ενέργειας και ο κινητήρας που κατασκευάστηκε από αυτόν ήταν ογκώδης και σύντομα αντικαταστάθηκε από έναν κινητήρα ηλεκτρικής διέγερσης. Με την ταχεία ανάπτυξη διάφορων κινητήρων και την εφεύρεση μαγνητιστών ρεύματος, οι άνθρωποι διεξήγαγαν σε βάθος έρευνα για τον μηχανισμό, τη σύνθεση και την τεχνολογία κατασκευής υλικών μόνιμου μαγνήτη και ανακάλυψαν διαδοχικά ανθρακούχο χάλυβα και χάλυβα βολφραμίου (το προϊόν μέγιστης μαγνητικής ενέργειας είναι περίπου 2,7 kJ/m3), χάλυβας κοβαλτίου (το μέγιστο προϊόν μαγνητικής ενέργειας είναι περίπου 7,2 kJ/m3) και άλλα υλικά μόνιμου μαγνήτη. Συγκεκριμένα, οι μόνιμοι μαγνήτες AlNiCo που εμφανίστηκαν τη δεκαετία του 1930 (το μέγιστο προϊόν μαγνητικής ενέργειας μπορεί να φτάσει τα 85 kJ/m3) και οι μόνιμοι μαγνήτες φερρίτη που εμφανίστηκαν τη δεκαετία του 1950 (το προϊόν μέγιστης μαγνητικής ενέργειας μπορεί τώρα να φτάσει τα 40 kJ/m3) έχουν διάφορες μαγνητικές ιδιότητες. Με τη μεγάλη βελτίωση, διάφοροι μικροκινητήρες και μικροί κινητήρες έχουν χρησιμοποιήσει διέγερση μόνιμου μαγνήτη.Η ισχύς των κινητήρων μόνιμου μαγνήτη είναι τόσο μικρή όσο μερικά milliwatts και τόσο μεγάλη όσο δεκάδες κιλοβάτ. Χρησιμοποιούνται ευρέως στη στρατιωτική, βιομηχανική και αγροτική παραγωγή και στην καθημερινή ζωή, και η παραγωγή έχει αυξηθεί απότομα.Αντίστοιχα, κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, έχουν γίνει καινοτομίες στη θεωρία σχεδιασμού, τη μέθοδο υπολογισμού, την τεχνολογία μαγνήτισης και κατασκευής κινητήρων μόνιμου μαγνήτη και έχει διαμορφωθεί ένα σύνολο μεθόδων ανάλυσης και έρευνας που αντιπροσωπεύονται από το διάγραμμα εργασίας των μόνιμων μαγνητών.
Ωστόσο, η καταναγκαστική ικανότητα των μόνιμων μαγνητών AlNiCo είναι χαμηλή (36-160 kA/m) και η πυκνότητα παραμονής των μόνιμων μαγνητών φερρίτη δεν είναι υψηλή (0,2-0,44 Τ), γεγονός που περιορίζει την εφαρμογή τους σε κινητήρες.Μέχρι τις δεκαετίες του 1960 και του 1980, οι μόνιμοι μαγνήτες κοβαλτίου από σπάνιες γαίες και οι μόνιμοι μαγνήτες από νεοδύμιο σίδηρο βόριο (και οι δύο συλλογικά αναφέρονται ως μόνιμοι μαγνήτες σπάνιων γαιών) έβγαιναν ο ένας μετά τον άλλο, με την υψηλή πυκνότητα παραμονής, τον υψηλό καταναγκασμό, το προϊόν υψηλής μαγνητικής ενέργειας και τον γραμμικό απομαγνητισμό καμπύλη. Οι εξαιρετικές μαγνητικές ιδιότητες του κινητήρα μόνιμου μαγνήτη είναι ιδιαίτερα κατάλληλες για την κατασκευή ηλεκτρικών κινητήρων, έτσι ώστε η ανάπτυξη των κινητήρων μόνιμου μαγνήτη να έχει εισέλθει σε μια νέα ιστορική περίοδο. Χαρακτηριστικά και εφαρμογές κινητήρων μόνιμου μαγνήτη Σε σύγκριση με τους παραδοσιακούς κινητήρες ηλεκτρικής διέγερσης, οι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη, ειδικά οι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη σπανίων γαιών, έχουν προφανή πλεονεκτήματα όπως η απλή δομή και η αξιόπιστη λειτουργία. μικρό μέγεθος και μικρό βάρος? χαμηλή απώλεια και υψηλή απόδοση. το σχήμα και το μέγεθος του κινητήρα μπορεί να είναι ευέλικτο και ποικίλο. .Ως εκ τούτου, το φάσμα εφαρμογών είναι εξαιρετικά ευρύ, καλύπτοντας σχεδόν όλους τους τομείς της αεροδιαστημικής, της εθνικής άμυνας, της βιομηχανικής και αγροτικής παραγωγής και της καθημερινής ζωής.Τα κύρια χαρακτηριστικά αρκετών τυπικών κινητήρων μόνιμου μαγνήτη και οι κύριες εφαρμογές τους περιγράφονται παρακάτω. Σε σύγκριση με την παραδοσιακή γεννήτρια, η σύγχρονη γεννήτρια μόνιμου μαγνήτη της γεννήτριας μόνιμου μαγνήτη σπάνιων γαιών δεν χρειάζεται δακτύλιο συλλέκτη και συσκευή βούρτσας και έχει απλή δομή και μειώνει το ποσοστό αστοχίας.Η χρήση μόνιμων μαγνητών σπανίων γαιών μπορεί επίσης να αυξήσει τη μαγνητική πυκνότητα του διακένου αέρα, να αυξήσει την ταχύτητα του κινητήρα στη βέλτιστη τιμή και να βελτιώσει την αναλογία ισχύος προς μάζα.Σχεδόν όλες οι γεννήτριες που χρησιμοποιούνται στη σύγχρονη αεροπορία και αεροδιαστημική χρησιμοποιούν γεννήτριες μόνιμων μαγνητών σπάνιων γαιών.Τα τυπικά προϊόντα της είναι σύγχρονοι γεννήτριες μόνιμου μαγνήτη κοβαλτίου σπανίων γαιών 150 kVA 12 000 r/min ~ 21 000 r/min και 100 kVA 60 000 r/min, που κατασκευάζονται από την General Electric Company των Ηνωμένων Πολιτειών.Ο πρώτος κινητήρας μόνιμου μαγνήτη σπάνιων γαιών που αναπτύχθηκε στην Κίνα είναι μια γεννήτρια μόνιμου μαγνήτη 3 kW 20 000 r/min.
Η γεννήτρια μόνιμου μαγνήτη χρησιμοποιείται επίσης ως βοηθητικός διεγέρτης της γεννήτριας ατμοστροβίλου μεγάλης κλίμακας. Στη δεκαετία του 1980, η χώρα μου ανέπτυξε με επιτυχία τον βοηθητικό διεγέρτη μόνιμου μαγνήτη σπάνιων γαιών 40 kVA~160 kVA με τη μεγαλύτερη χωρητικότητα στον κόσμο εκείνη την εποχή. Βελτιώστε σημαντικά την αξιοπιστία της λειτουργίας του σταθμού παραγωγής ενέργειας. Προς το παρόν, προωθούνται σταδιακά μικρές γεννήτριες που κινούνται από κινητήρες εσωτερικής καύσης για ανεξάρτητες πηγές ενέργειας, γεννήτριες μόνιμου μαγνήτη για οχήματα και μικρογεννήτριες μόνιμου μαγνήτη που κινούνται απευθείας από ανεμογεννήτριες. Ο σημαντικός ρόλος των κινητήρων μόνιμου μαγνήτη σε διάφορα πεδία εφαρμογής 1 Οι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη σπανίων γαιών εξοικονόμησης ενέργειας χρησιμοποιούνται κυρίως για κατανάλωση, όπως οι σύγχρονοι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη σπανίων γαιών για βιομηχανίες κλωστοϋφαντουργικών και χημικών ινών, πετρέλαιο, εξόρυξη, σύγχρονοι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη σπάνιων γαιών σε μηχανήματα μεταφοράς ανθρακωρυχείων, μόνιμος μαγνήτης σπάνιων γαιών σύγχρονοι κινητήρες για την κίνηση διαφόρων αντλιών και ανεμιστήρων. 2 Διάφοροι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη σπάνιων γαιών χρησιμοποιούνται από διάφορους τύπους οχημάτων (αυτοκίνητα, μοτοσικλέτες, τρένα) και οι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη σπανίων γαιών είναι η μεγαλύτερη αγορά.Σύμφωνα με στατιστικά στοιχεία, περίπου το 70% των κινητήρων μόνιμου μαγνήτη σπάνιων γαιών χρησιμοποιούνται σε οχήματα.Για πολυτελή αυτοκίνητα, υπάρχουν περισσότερα από 70 σετ κινητήρων για διάφορες εφαρμογές.Δεδομένου ότι οι απαιτήσεις διαφόρων κινητήρων αυτοκινήτων είναι διαφορετικές, η επιλογή των υλικών μόνιμου μαγνήτη είναι διαφορετική.Οι μαγνήτες κινητήρα χρησιμοποιούνται σε κλιματιστικά, ανεμιστήρες και ηλεκτρικά παράθυρα. Από την άποψη της τιμής, τα πλεονεκτήματα του φερρίτη θα συνεχιστούν και στο μέλλον.Τα πηνία ανάφλεξης, οι ηλεκτροκινητήρες και οι αισθητήρες εξακολουθούν να χρησιμοποιούν πυροσυσσωματωμένους μαγνήτες Sm-Co.Επιπλέον, τα ανταλλακτικά αυτοκινήτων, αλλά και τα ηλεκτρικά οχήματα δεν μπορούν να αγνοηθούν, ως φιλικά προς το περιβάλλον (EV) και υβριδικά ηλεκτρικά οχήματα (HEV). 3 Σερβο σύστημα AC κινητήρα μόνιμου μαγνήτη σπανίων γαιών Ένα σύνολο μηχανημάτων ηλεκτρομηχανικής ολοκλήρωσης με ηλεκτρονικό σύστημα ελέγχου υψηλής απόδοσης και ταχύτητας.Το σύστημα είναι ένα αυτοελεγχόμενο σώμα σύγχρονου κινητήρα μόνιμου μαγνήτη.Το σύστημα χρησιμοποιείται για την ανάπτυξη εργαλειομηχανών CNC, ευέλικτη τεχνολογία κατασκευής. και επίσης σε ηλεκτρικά οχήματα, αντί για παραδοσιακά θερμικά οχήματα, για την ελευθερία των εκπομπών των οχημάτων.Ο κινητήρας μόνιμου μαγνήτη σπανίων γαιών είναι μια πολλά υποσχόμενη βιομηχανία υψηλής τεχνολογίας. 4 Το νέο πεδίο προορίζεται κυρίως για την υποστήριξη του συστήματος ελέγχου χαμηλής ισχύος μόνιμου μαγνήτη σπανίων γαιών σύγχρονου κινητήρα μεταβλητής ταχύτητας ταχύτητας για νέα κλιματιστικά και ψυγεία, ασύρματα ηλεκτρικά gadget για διάφορους κινητήρες DC μόνιμου μαγνήτη σπανίων γαιών, μόνιμο μαγνήτη σπανίων γαιών χωρίς ψήκτρες Οι κινητήρες DC είναι Όργανα με διαφορετική ισχύ.Τέτοιοι κινητήρες έχουν επίσης μεγάλη ζήτηση. 5 Τα υλικά μόνιμου μαγνήτη σπανίων γαιών με πλεονεκτήματα στις αεροδιαστημικές εφαρμογές τα καθιστούν πολύ κατάλληλα για εφαρμογές αεροκινητήρων.Αν και υπάρχουν ορισμένες εφαρμογές κινητήρων μόνιμου μαγνήτη σπάνιων γαιών στον αέρα (όπως η τάση γεννήτριας και η προστασία από βραχυκύκλωμα κ.λπ.), οι ειδικοί στο εσωτερικό και στο εξωτερικό συμφωνούν ότι οι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη σπανίων γαιών είναι μια σημαντική κατεύθυνση ανάπτυξης για μια νέα γενιά των αεροκινητήρων. θέμα κόστους
Οι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη φερρίτη, ειδικά οι μικροκινητήρες συνεχούς ρεύματος μόνιμου μαγνήτη, έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως λόγω της απλής δομής και διεργασίας τους, της μειωμένης μάζας και γενικά του χαμηλότερου συνολικού κόστους από τους κινητήρες ηλεκτρικής διέγερσης.Δεδομένου ότι οι μόνιμοι μαγνήτες σπανίων γαιών εξακολουθούν να είναι σχετικά ακριβοί επί του παρόντος, το κόστος των κινητήρων μόνιμου μαγνήτη σπανίων γαιών είναι γενικά υψηλότερο από αυτό των κινητήρων ηλεκτρικής διέγερσης, το οποίο πρέπει να αντισταθμιστεί από την υψηλή απόδοση και την εξοικονόμηση κόστους λειτουργίας.
Σε ορισμένες περιπτώσεις, όπως οι κινητήρες πηνίου φωνής μονάδων δίσκου υπολογιστών, η απόδοση των μόνιμων μαγνητών NdFeB βελτιώνεται, ο όγκος και η μάζα μειώνονται σημαντικά και το συνολικό κόστος μειώνεται.Στο σχεδιασμό, είναι απαραίτητο να συγκρίνετε την απόδοση και την τιμή σύμφωνα με τις συγκεκριμένες περιπτώσεις χρήσης και απαιτήσεις για να αποφασίσετε την επιλογή, αλλά και να καινοτομήσετε τη δομική διαδικασία και τη βελτιστοποίηση του σχεδιασμού για τη μείωση του κόστους.
Ώρα δημοσίευσης: Ιουν-20-2022