Двигун з постійними магнітами використовує постійні магніти для створення магнітного поля двигуна, не вимагає котушок збудження або струму збудження, має високу ефективність і просту конструкцію, і є хорошим енергозберігаючим двигуном. З появою високоефективних матеріалів постійного магніту та швидким розвитком технології керування.Застосування двигунів з постійними магнітами стане більш широким. 
Історія розвитку двигуна з постійними магнітами Розробка двигунів з постійними магнітами тісно пов’язана з розробкою матеріалів з постійними магнітами.моя країна є першою країною у світі, яка виявила магнітні властивості матеріалів постійного магніту та застосувала їх на практиці. Більше двох тисяч років тому наша країна використовувала магнітні властивості матеріалів постійного магніту для виготовлення компаса, який відіграв величезну роль у навігації, військовій та інших сферах. Це стало одним із чотирьох великих винаходів у стародавній моїй країні. Перший у світі двигун, який з'явився в 1820-х роках, був двигуном з постійними магнітами з магнітним полем збудження, створюваним постійним магнітом.Однак матеріалом постійного магніту, який використовувався в той час, був природний магнетит (Fe3O4), який має дуже низьку щільність магнітної енергії, а двигун, виготовлений з нього, був громіздким і незабаром був замінений двигуном з електричним збудженням. Зі швидким розвитком різних двигунів і винаходом сучасних намагнітників люди провели поглиблені дослідження механізму, складу та технології виробництва матеріалів постійного магніту, а також послідовно відкрили вуглецеву сталь і вольфрамову сталь (продукт максимальної магнітної енергії). становить близько 2,7 кДж/м3), кобальтова сталь (максимальний продукт магнітної енергії становить близько 7,2 кДж/м3) та інші матеріали постійного магніту. Зокрема, постійні магніти AlNiCo, що з’явилися в 1930-х роках (максимальний добуток магнітної енергії може досягати 85 кДж/м3), і феритові постійні магніти, що з’явилися в 1950-х роках (максимальний добуток магнітної енергії тепер може досягати 40 кДж/м3), мають різні магнітні властивості. З великим удосконаленням різні мікро- та маленькі двигуни використовували збудження від постійного магніту.Потужність двигунів з постійними магнітами становить від кількох міліват до десятків кіловат. Вони широко використовуються у військовому, промисловому та сільськогосподарському виробництві та повсякденному житті, а випуск різко зріс.Відповідно, у цей період були зроблені прориви в теорії дизайну, методі розрахунку, намагнічуванні та технології виробництва двигунів з постійними магнітами, а також був сформований набір методів аналізу та дослідження, представлених робочою схемою постійних магнітів. 
Однак коерцитивна сила постійних магнітів AlNiCo низька (36-160 кА/м), а щільність залишкової намагніченості феритових постійних магнітів невисока (0,2-0,44 Тл), що обмежує їх застосування в двигунах.До 1960-х і 1980-х років рідкоземельні кобальтові постійні магніти та неодимові залізо-борні постійні магніти (обидва в сукупності називаються рідкоземельними постійними магнітами) з’являлися один за одним із високою щільністю залишкової намагніченості, високою коерцитивною силою, високим добутком магнітної енергії та лінійним розмагнічуванням. крива. Чудові магнітні властивості двигуна з постійними магнітами особливо підходять для виробництва електродвигунів, тому розвиток двигунів з постійними магнітами вступив у новий історичний період. Характеристики та застосування двигунів з постійними магнітами У порівнянні з традиційними двигунами з електричним збудженням, двигуни з постійними магнітами, особливо двигуни з постійними магнітами з рідкоземельних елементів, мають очевидні переваги, такі як проста конструкція та надійна робота; невеликі розміри і легка вага; низькі втрати і високий ККД; форма і розмір двигуна можуть бути гнучкими і різноманітними. .Таким чином, діапазон застосування надзвичайно широкий, охоплюючи майже всі галузі аерокосмічної галузі, національної оборони, промислового та сільськогосподарського виробництва та повсякденного життя.Основні характеристики кількох типових двигунів з постійними магнітами та їх основні застосування описані нижче. Порівняно з традиційним генератором, синхронний генератор із рідкісноземельними постійними магнітами не потребує колекторного кільця та щіткового пристрою, має просту конструкцію та знижує частоту відмов.Використання рідкоземельних постійних магнітів також може збільшити магнітну щільність повітряного зазору, збільшити швидкість двигуна до оптимального значення та покращити співвідношення потужності до маси.Майже всі генератори, що використовуються в сучасній авіації та космонавтиці, використовують генератори з рідкоземельними постійними магнітами.Його типовою продукцією є 14-полюсні 150 кВА 12 000 об/хв～21 000 об/хв та 100 кВА 60 000 об/хв рідкоземельні кобальтові синхронні генератори з постійним магнітом, виготовлені компанією General Electric у Сполучених Штатах.Перший рідкоземельний двигун з постійними магнітами, розроблений у Китаї, — це генератор на постійних магнітах потужністю 3 кВт і 20 000 об/хв. 
Генератор на постійних магнітах також використовується як допоміжний збудник великомасштабного парового турбогенератора. У 1980-х роках моя країна успішно розробила допоміжний збудник із рідкоземельними постійними магнітами потужністю 40 кВА ~ 160 кВА з найбільшою на той час потужністю у світі. Значно підвищити надійність роботи електростанції. В даний час поступово просуваються невеликі генератори з приводом від двигунів внутрішнього згоряння для незалежних джерел енергії, генератори з постійними магнітами для транспортних засобів і невеликі вітрогенератори з постійними магнітами, які безпосередньо приводяться в дію від вітрових турбін. Важлива роль двигунів з постійними магнітами в різних областях застосування 1 Енергозберігаючі рідкоземельні двигуни з постійними магнітами в основному використовуються для споживання, наприклад, синхронні двигуни з рідкоземельними постійними магнітами для текстильної та хімічної промисловості, нафтової промисловості, гірничодобувної промисловості, синхронні двигуни з рідкоземельними постійними магнітами в транспортних механізмах вугільних шахт, рідкоземельні постійні магніти синхронні двигуни для приводу різних насосів і вентиляторів. 2 Різноманітні рідкоземельні двигуни з постійними магнітами використовуються різними типами транспортних засобів (автомобілі, мотоцикли, потяги), і рідкоземельні двигуни з постійними магнітами є найбільшим ринком.Згідно зі статистичними даними, близько 70% рідкоземельних двигунів з постійними магнітами використовуються в транспортних засобах.Для розкішних автомобілів існує понад 70 комплектів двигунів для різних застосувань.Оскільки вимоги до різних автомобільних двигунів різні, вибір матеріалів постійного магніту різний.Моторні магніти використовуються в кондиціонерах, вентиляторах, електросклопідйомниках. З точки зору ціни, переваги фериту збережуться і в майбутньому.Котушки запалювання, приводи та датчики все ще використовують спечені магніти Sm-Co.Крім того, не можна ігнорувати автозапчастини, а також електромобілі, як екологічно чисті (EV) і гібридні електромобілі (HEV). 3 Сервосистема змінного струму з електродвигуном із рідкоземельними постійними магнітами. Набір електромеханічного інтегрованого обладнання з електронною високопродуктивною системою керування швидкістю.Система являє собою корпус синхронного двигуна з постійним магнітом із самоконтролем.Система використовується при розробці верстатів з ЧПК, гнучкої технології виробництва; а також в електричних транспортних засобах, а не традиційних транспортних засобах, що працюють на термічній енергії, для свободи викидів транспортних засобів.Рідкоземельний двигун з постійними магнітами є перспективною високотехнологічною галуззю. 4 Нове поле в основному призначене для підтримки малопотужних рідкоземельних постійних магнітів синхронного двигуна зі змінною частотою швидкості для нових кондиціонерів і холодильників, бездротових електричних пристроїв для різних рідкоземельних постійних магнітів мікродвигунів постійного струму, рідкоземельних постійних магнітів без щіток. Двигуни постійного струму є приладами з різною потужністю.Такі мотори також користуються великим попитом. 5 Рідкоземельні матеріали постійного магніту з перевагами в аерокосмічному застосуванні роблять їх дуже придатними для застосування в авіаційних двигунах.Незважаючи на те, що рідкоземельні двигуни з постійними магнітами застосовуються в повітрі (наприклад, напруга генератора та захист від короткого замикання тощо), експерти в країні та за кордоном погоджуються, що рідкоземельні двигуни з постійними магнітами є важливим напрямком розвитку нового покоління. авіаційних двигунів. питання вартості
Феритові двигуни з постійними магнітами, особливо мініатюрні двигуни постійного струму з постійними магнітами, широко використовуються через їхню просту структуру та процес, меншу масу та, як правило, нижчу загальну вартість, ніж електродвигуни збудження.Оскільки рідкоземельні постійні магніти в даний час все ще відносно дорогі, вартість рідкоземельних двигунів з постійними магнітами, як правило, вища, ніж у двигунів з електричним збудженням, що потрібно компенсувати високою продуктивністю та економією експлуатаційних витрат.
У деяких випадках, наприклад у двигунах звукової котушки дисководів комп’ютерів, продуктивність постійних магнітів NdFeB покращується, об’єм і маса значно зменшуються, а загальна вартість зменшується.Під час проектування необхідно порівняти продуктивність і ціну відповідно до конкретних випадків використання та вимог, щоб прийняти рішення про вибір, а також внести інновації в структурний процес і оптимізувати дизайн для зниження вартості.
Час публікації: 20 червня 2022 р 
