Iman iraunkorreko motorren garapena eta bere aplikazioa hainbat esparrutan!

Iman iraunkorreko motorrak iman iraunkorrak erabiltzen ditu motorraren eremu magnetikoa sortzeko, ez du kitzikapen bobinarik edo kitzikapen korronterik behar, eraginkortasun handia eta egitura sinplea du eta energia aurrezteko motor ona da. Errendimendu handiko iman iraunkorreko materialen etorrerarekin eta kontrol teknologiaren garapen azkarrarekin.Iman iraunkorreko motorren aplikazioa zabalagoa izango da.

640永磁电机的发展及在各个领域的应用!

Iman iraunkorreko motorren garapenaren historia
Iman iraunkorreko motorren garapena estuki lotuta dago iman iraunkorreko materialen garapenarekin.nire herrialdea iman iraunkorreko materialen propietate magnetikoak ezagutu eta praktikan aplikatzen dituen munduko lehen herrialdea da. Duela bi mila urte baino gehiago, gure herrialdeak iman iraunkorreko materialen propietate magnetikoak erabili zituen iparrorratza bat egiteko, nabigazioan, militarrean eta beste esparru batzuetan zeregin handia izan duena. Nire herrialdeko antzinako lau asmakizun handietako bat bihurtu da.
1820ko hamarkadan agertu zen munduko lehen motorra iman iraunkorreko motor bat izan zen, iman iraunkor batek sortutako kitzikapen-eremu magnetikoa zuena.Hala ere, garai hartan erabiltzen zen iman iraunkorreko materiala magnetita naturala zen (Fe3O4), energia magnetiko dentsitate oso baxua duena, eta hortik egindako motorra handia zen, eta laster kitzikazio elektrikoko motor batek ordezkatu zuen.
Hainbat motorren garapen azkarrarekin eta egungo magnetizagailuen asmakuntzarekin, jendeak ikerketa sakona egin du iman iraunkorreko materialen mekanismo, konposizio eta fabrikazio teknologiari buruz, eta segidan karbono-altzairua eta wolframio-altzairua (energia magnetiko maximoko produktua) aurkitu dituzte. 2,7 kJ/m3 ingurukoa da), kobalto altzairua (energia magnetikoaren produktu maximoa 7,2 kJ/m3 ingurukoa da) eta beste iman iraunkorreko materialak.
Bereziki, 1930eko hamarkadan agertu ziren AlNiCo iman iraunkorrak (energia magnetikoaren produktu maximoa 85 kJ/m3-ra irits daiteke) eta 1950eko hamarkadan agertu ziren ferrita iman iraunkorrak (energia magnetiko maximoaren produktua 40 kJ/m3-ra iritsi daiteke gaur egun) hainbat propietate magnetiko. Hobekuntza handiarekin, hainbat mikro eta motor txikiek iman iraunkorren kitzikapena erabili dute.Iman iraunkorreko motorren potentzia miliwatt batzuk bezain txikia eta hamar kilowatt bezain handia da. Oso erabiliak dira militar, industria eta nekazaritza ekoizpenean eta eguneroko bizitzan, eta ekoizpena nabarmen handitu da.Era berean, aldi honetan, iman iraunkorreko motorren diseinuaren teorian, kalkulu-metodoan, magnetizazio- eta fabrikazio-teknologietan aurrerapausoak eman dira, eta iman iraunkorren lan-diagramak irudikatzen dituen analisi- eta ikerketa-metodoen multzoa osatu da.

640Hala ere, AlNiCo iman iraunkorren koertzibitatea baxua da

Hala ere, AlNiCo iman iraunkorren koertzibitatea baxua da (36-160 kA/m), eta ferrita iman iraunkorren erremanentzia-dentsitatea ez da handia (0,2-0,44 T), eta horrek motorretan aplikatzea mugatzen du.1960ko eta 1980ko hamarkadetara arte, lur arraroen kobaltozko iman iraunkorrak eta neodimiozko burdinazko borozko iman iraunkorrak (biak kolektiboki lur arraroen iman iraunkor gisa deitzen direnak) bata bestearen atzetik atera ziren, erremanentzia dentsitate handiko, koertzibitate handiko, energia magnetiko handiko produktuarekin eta desmagnetizazio linealarekin. kurba. Iman iraunkorreko motorren propietate magnetiko bikainak bereziki egokiak dira motor elektrikoak fabrikatzeko, beraz, iman iraunkorreko motorren garapena garai historiko berri batean sartu da.
Iman iraunkorreko motorren ezaugarriak eta aplikazioak
Kitzikapen elektrikoko motor tradizionalekin alderatuta, iman iraunkorreko motoreek, batez ere lur arraroen iman iraunkorreko motorrak, abantaila nabariak dituzte, hala nola egitura sinplea eta funtzionamendu fidagarria; tamaina txikia eta pisu arina; galera txikia eta eraginkortasun handia; motorraren forma eta tamaina malgua eta anitza izan daiteke. .Hori dela eta, aplikazio-eremua oso zabala da, aeroespazialaren, defentsa nazionalaren, industriaren eta nekazaritza-ekoizpenaren eta eguneroko bizitzaren ia eremu guztiak hartzen ditu.Iman iraunkorreko hainbat motor tipikoren ezaugarri nagusiak eta haien aplikazio nagusiak deskribatzen dira jarraian.
Sorgailu tradizionalarekin alderatuta, lur arraroen iman iraunkorren sorgailuaren iman iraunkorreko sorgailu sinkronoak ez du eraztun biltzailerik eta eskuila gailurik behar, eta egitura sinplea du eta hutsegite-tasa murrizten du.Lur arraroen iman iraunkorren erabilerak aire-hutsunearen dentsitate magnetikoa areagotu dezake, motorraren abiadura balio optimoraino handitu eta potentzia-masa erlazioa hobetu dezake.Hegazkingintzan eta aeroespazialean erabiltzen diren ia sorgailu guztiek lur arraroen iman iraunkorren sorgailuak erabiltzen dituzte.Bere produktu tipikoak 150 kVA 14 polo 12 000 r/min ~ 21 000 r/min eta 100 kVA 60 000 r/min lur arraroen kobalto iman iraunkorreko iman sinkrono-sorgailuak dira Estatu Batuetako General Electric Company enpresak fabrikatutakoak.Txinan garatutako lur arraroen iman iraunkorreko lehen motorra 3 kW 20 000 r/min iman iraunkorreko sorgailu bat da.

640Iman iraunkorreko sorgailua eskala handiko lurrun-turbina-sorgailuaren kitzikatzaile laguntzaile gisa ere erabiltzen da.

Iman iraunkorreko sorgailua eskala handiko lurrun-turbina-sorgailuaren kitzikatzaile laguntzaile gisa ere erabiltzen da. 1980ko hamarkadan, nire herrialdeak arrakastaz garatu zuen 40 kVA ~ 160 kVA lur arraroen iman iraunkorreko kitzikagailu laguntzailea garai hartan munduko ahalmen handienarekin. Zentral elektrikoaren funtzionamenduaren fidagarritasuna asko hobetu.
Gaur egun, energia-iturri independenteetarako barne-errekuntzako motorrek bultzatutako sorgailu txikiak, ibilgailuentzako iman iraunkorreko sorgailuak eta aerosorgailuek zuzenean bultzatutako iman iraunkorreko sorgailu txikiak sustatzen ari dira.
Iman iraunkorreko motorren eginkizun garrantzitsua aplikazio-eremu ezberdinetan
1 Energia aurrezteko lur arraroen iman iraunkorreko motorrak kontsumorako erabiltzen dira batez ere, hala nola, lur arraroen iman iraunkorreko motor sinkronoak ehungintza eta zuntz kimikoko industrietarako, petrolioa, meatzaritza, lur arraroen iman iraunkorreko motor sinkronoak ikatz meategien garraio-makinetan, lur arraroen iman iraunkorra. motor sinkronoak hainbat ponpa eta haizagailu gidatzeko.
2 Lur arraroen iman iraunkorreko motor desberdinak hainbat ibilgailu motak erabiltzen dituzte (autoak, motozikletak, trenak), eta lur arraroen iman iraunkorren motorrak dira merkatu handiena.Estatistiken arabera, lur arraroen iman iraunkorreko motorren % 70 inguru ibilgailuetan erabiltzen da.Luxuzko autoetarako, hainbat aplikaziotarako 70 motor multzo baino gehiago daude.Automobilaren hainbat motorren eskakizunak desberdinak direnez, iman iraunkorreko materialen aukeraketa ezberdina da.Motor imanak aire girotuetan, haizagailuetan eta leiho elektrikoetan erabiltzen dira. Prezioaren ikuspegitik, ferritaren abantailek etorkizunean jarraituko dute.Pizte-bobinek, unitateek eta sentsoreek Sm-Co iman sinterizatuak erabiltzen dituzte oraindik.Horrez gain, auto piezak, baina baita ibilgailu elektrikoak ere ezin dira alde batera utzi, ingurumena errespetatzen duten (EV) eta ibilgailu elektriko hibridoak (HEV) gisa.
3 Lur arraroen iman iraunkorreko motor AC serbo sistema Integrazio elektromekanikoko makineria multzoa, errendimendu handiko eta abiadura kontrolatzeko sistema elektronikoarekin.Sistema autokontrolatutako iman iraunkorreko motor-gorputz sinkrono bat da.Sistema CNC makina-erremintaren garapenean erabiltzen da, fabrikazio malguko teknologia; eta ibilgailu elektrikoetan ere, energia termikoko ohiko ibilgailuetan baino, ibilgailuen isurien askatasunagatik.Lur arraroen iman iraunkorreko motorra teknologia handiko industria itxaropentsua da.
4 Eremu berria, batez ere, potentzia baxuko lur arraroen iman iraunkorreko motor sinkronoaren maiztasun aldakorreko abiadura kontrolatzeko sistema aire girotzaile eta hozkailu berrietarako, haririk gabeko tramankulu elektrikoak lur arraroen iman iraunkorren DC mikro motorrentzako, lur arraroen iman iraunkorra eskuilarik gabekoa. DC motorrak potentzia ezberdineko tresnak dira.Horrelako motorrak ere eskaera handia dute.
5 Aplikazio aeroespazialetan abantailak dituzten lur arraroen iman iraunkorreko materialek oso egokiak dira aeromotorren aplikazioetarako.Lur arraroen iman iraunkorreko motorren aplikazio batzuk airean dauden arren (adibidez, sorgailuaren tentsioa eta zirkuitu laburren babesa, etab.), etxeko eta atzerriko adituak ados daude lur arraroen iman iraunkorreko motorrak belaunaldi berri baten garapenerako norabide garrantzitsua direla. aeromotorren.

kostu-arazoa

 

Ferrita iman iraunkorreko motorrak, batez ere miniaturazko iman iraunkorreko DC motorrak, oso erabiliak izan dira egitura eta prozesu sinpleagatik, masa murriztuagatik eta, oro har, kitzikapen elektrikoko motorrak baino kostu total txikiagoagatik.Lur arraroen iman iraunkorrak gaur egun oraindik nahiko garestiak direnez, lur arraroen iman iraunkorren motorren kostua, oro har, kitzikapen elektrikoko motorren kostua handiagoa da, eta horrek errendimendu handiko eta funtzionamendu kostuen aurrezpenarekin konpentsatu behar du.

 

Zenbait kasutan, esate baterako, ordenagailuko diskoen ahots-bobinaren motorrak, NdFeB iman iraunkorren errendimendua hobetzen da, bolumena eta masa nabarmen murrizten dira eta kostu osoa murrizten da.Diseinuan, errendimendua eta prezioa alderatzea beharrezkoa da erabilera-egoera eta eskakizun zehatzen arabera aukeraketa erabakitzeko, baina baita egitura-prozesua eta diseinuaren optimizazioa berritzea kostua murrizteko.


Argitalpenaren ordua: 2022-06-20