Sammenlignet med tradisjonelle elektriske eksitasjonsmotorer, har permanentmagnetmotorer, spesielt sjeldne jordarters permanentmagnetmotorer, enkel struktur og pålitelig drift.Lite volum og lett vekt;Lavt tap og høy effektivitet;Formen og størrelsen på motoren kan være fleksibel og mangfoldig.Derfor er bruksområdet ekstremt bredt, nesten over hele feltene romfart, nasjonalt forsvar, industri- og landbruksproduksjon og dagligliv.Hovedtrekkene og bruksområdene til flere typiske permanentmagnetmotorer er introdusert nedenfor.
1. Sammenlignet med tradisjonelle generatorer, trenger ikke synkrone generatorer med permanentmagnet med sjeldne jordarter sliperinger og børsteenheter, med enkel struktur og redusert feilfrekvens.Den sjeldne jordartsmagneten kan også øke luftgapets magnetiske tetthet, øke motorhastigheten til optimal verdi og forbedre kraft-til-masse-forholdet.Sjeldne jordarters permanentmagnetgeneratorer brukes nesten alle i moderne luftfarts- og romfartsgeneratorer.Dens typiske produkter er 150 kVA 14-polet 12 000 r/min ~ 21 000 r/min og 100 kVA 60 000 r/min sjeldne jordarter kobolt permanentmagnet synkrone generatorer produsert av General Electric Company of America.Den første permanentmagnetmotoren med sjeldne jordarter utviklet i Kina er en 3 kW 20 000 r/min permanentmagnetgenerator.
Permanente magnetgeneratorer brukes også som hjelpegeneratorer for store turbogeneratorer.På 1980-tallet utviklet Kina med suksess verdens største sjeldne jordarters permanentmagnet hjelpegenerator med en kapasitet på 40 kVA~160 kVA, og utstyrt med 200 MW ~ 600 MW turbogeneratorer, noe som i stor grad forbedret påliteligheten til kraftstasjonens drift.
For tiden blir små generatorer drevet av forbrenningsmotorer, permanentmagnetgeneratorer for kjøretøy og små permanentmagnet-vindgeneratorer direkte drevet av vindhjul gradvis popularisert.
2. Høyeffektiv permanent magnet synkronmotor Sammenlignet med induksjonsmotor trenger permanent magnet synkronmotor ikke reaktiv eksitasjonsstrøm, noe som kan forbedre effektfaktoren betydelig (opptil 1 eller til og med kapasitiv), redusere statorstrømmen og statormotstandstap, og det er ingen rotor kobbertap under stabil drift, og reduserer dermed viften (motor med liten kapasitet kan til og med fjerne viften) og det tilsvarende vindfriksjonstapet.Sammenlignet med induksjonsmotorer med samme spesifikasjon, kan effektiviteten økes med 2 ~ 8 prosentpoeng.Dessuten kan den permanentmagnetiske synkronmotoren holde høy effektivitet og effektfaktor i det nominelle belastningsområdet på 25% ~ 120%, noe som gjør energisparingseffekten mer bemerkelsesverdig når du kjører under lett belastning.Vanligvis er denne typen motor utstyrt med en startvikling på rotoren, som har muligheten til å starte direkte ved en viss frekvens og spenning.For tiden brukes den hovedsakelig i oljefelt, tekstil- og kjemisk fiberindustri, keramikk- og glassindustri, vifter og pumper med lang årlig driftstid, etc.
NdFeB permanent magnet synkronmotor med høy effektivitet og høyt startmoment uavhengig utviklet av vårt land kan løse problemet med "stor hestevogn" i oljefeltapplikasjoner.Startmomentet er 50 % ~ 100 % større enn induksjonsmotoren, som kan erstatte induksjonsmotoren med et større basistall, og strømsparingsraten er omtrent 20 %.
I tekstilindustrien er treghetsmomentet stort, noe som krever høyt trekkmoment.Rimelig utforming av lekkasjekoeffisient uten belastning, fremtredende polforhold, rotormotstand, permanentmagnetstørrelse og statorviklingssvinger til synkronmotor med permanentmagnet kan forbedre trekkraften til permanentmagnetmotorer og fremme bruken av den i nye tekstil- og kjemiske fiberindustrier.
Viftene og pumpene som brukes i store kraftstasjoner, gruver, petroleum, kjemisk industri og annen industri er store energiforbrukere, men effektiviteten og effektfaktoren til motorene som brukes i dag er lav.Bruk av NdFeB permanente magneter forbedrer ikke bare effektiviteten og kraftfaktoren, sparer energi, men har også en børsteløs struktur, som forbedrer driftssikkerheten.For tiden er 1 120kW permanentmagnet synkronmotor verdens kraftigste asynkronstartende høyeffektive permanentmagnetmotor med sjeldne jordarter.Effektiviteten er høyere enn 96,5% (samme spesifikasjon motoreffektivitet er 95%), og kraftfaktoren er 0,94, som kan erstatte den vanlige motoren med 1 ~ 2 effektkarakterer større enn den.
3. AC servo permanentmagnetmotor og børsteløs DC permanentmagnetmotor bruker nå mer og mer variabel frekvens strømforsyning og AC-motor for å danne AC-hastighetskontrollsystem i stedet for DC-motorhastighetskontrollsystem.I vekselstrømsmotorer holder hastigheten til synkronmotoren med permanent magnet et konstant forhold til strømforsyningsfrekvensen under stabil drift, slik at den kan brukes direkte i åpen sløyfe med variabel frekvenshastighetskontrollsystem.Denne typen motor startes vanligvis ved gradvis økning av frekvensen til frekvensomformeren.Det er ikke nødvendig å stille inn startviklingen på rotoren, og børsten og kommutatoren er utelatt, så vedlikeholdet er praktisk.
Selvsynkron permanentmagnetmotor er sammensatt av permanentmagnetsynkronmotor drevet av frekvensomformer og lukket sløyfekontrollsystem med rotorposisjon, som ikke bare har utmerket hastighetsreguleringsytelse til elektrisk opphisset likestrømsmotor, men realiserer også børsteløs.Den brukes hovedsakelig i anledninger med høy kontrollnøyaktighet og pålitelighet, for eksempel luftfart, romfart, CNC-maskinverktøy, maskineringssentre, roboter, elektriske kjøretøy, periferiutstyr, etc.
For tiden er NdFeB permanent magnet synkronmotor og drivsystem med bredt hastighetsområde og Gao Heng krafthastighetsforhold utviklet, med hastighetsforholdet 1: 22 500 og grensehastigheten på 9 000 r/min.Egenskapene til høy effektivitet, liten vibrasjon, lav støy og høy dreiemomenttetthet til permanentmagnetmotorer er de mest ideelle motorene i elektriske kjøretøy, maskinverktøy og andre drivenheter.
Med den kontinuerlige forbedringen av folks levestandard blir kravene til husholdningsapparater høyere og høyere.For eksempel er husholdningsklimaanlegget ikke bare en stor strømforbruker, men også hovedkilden til støy.Utviklingstrenden er å bruke børsteløs DC-motor med permanent magnet med trinnløs hastighetsregulering.Den kan automatisk justere til en passende hastighet i henhold til endringen i romtemperatur og kjøre i lang tid, redusere støy og vibrasjoner, få folk til å føle seg mer komfortable og spare 1/3 av elektrisitet sammenlignet med klimaanlegget uten hastighetsregulering.Andre kjøleskap, vaskemaskiner, støvsamlere, vifter osv. går gradvis over til børsteløse likestrømsmotorer.
4. Permanent magnet DC-motor DC-motor vedtar permanent magneteksitasjon, som ikke bare beholder de gode hastighetsreguleringsegenskapene og mekaniske egenskapene til elektrisk opphisset DC-motor, men har også egenskapene til enkel struktur og teknologi, lite volum, lavt kobberforbruk, høyt effektivitet osv. fordi eksitasjonsvikling og eksitasjonstap er utelatt.Derfor er permanentmagnet DC-motorer mye brukt fra husholdningsapparater, bærbare elektroniske enheter, elektriske verktøy til presisjonshastighet og posisjonsoverføringssystemer som krever god dynamisk ytelse.Blant mikro-DC-motorer under 50 W står permanentmagnetmotorer for 92 %, mens de under 10 W står for mer enn 99 %.
For tiden utvikler Kinas bilindustri seg raskt, og bilindustrien er den største brukeren av permanentmagnetmotorer, som er nøkkelkomponentene i biler.I en ultra-luksusbil er det mer enn 70 motorer med forskjellige formål, hvorav de fleste er lavspente permanentmagnet DC mikromotorer.Når NdFeB permanentmagneter og planetgir brukes i startmotorer for biler og motorsykler, kan kvaliteten på startmotorer halveres.
Klassifisering av permanente magnetmotorer
Det finnes mange typer permanente magneter.I henhold til funksjonen til motoren kan den grovt deles inn i to kategorier: permanentmagnetgenerator og permanentmagnetmotor.
Permanentmagnetmotorer kan deles inn i permanentmagnet DC-motorer og permanentmagnet AC-motorer.Permanentmagnet AC-motoren refererer til den flerfasede synkronmotoren med permanentmagnetrotor, så den kalles ofte permanentmagnet synkronmotor (PMSM).
Permanent magnet DC motorer kan deles inn i permanent magnet børsteløse DC motorer og permanent magnet børsteløse DC motorer (BLDCM) hvis de er klassifisert etter om det er elektriske brytere eller kommutatorer.
I dag er teorien og teknologien til moderne kraftelektronikk i stor utvikling i verden.Med bruken av kraftelektroniske enheter, som MOSFET, IGBT og MCT, har kontrollenhetene gjennomgått grunnleggende endringer.Siden F. Blaceke la frem prinsippet om vektorstyring av vekselstrømsmotorer i 1971, har utviklingen av vektorstyringsteknologi initiert en ny æra for styring av vekselstrømservodrift, og forskjellige høyytelses mikroprosessorer har kontinuerlig blitt presset ut, noe som har akselerert utviklingen ytterligere. av AC servosystem i stedet for DC servosystem.Det er en uunngåelig trend at AC-I servosystem erstatter DC servosystem.Imidlertid vil permanent magnet synkronmotor (PMSM) med sinusformet bak-emf og børsteløs DC-motor (BLIX~) med trapesformet bak-emf helt sikkert bli hovedstrømmen for å utvikle høyytelses AC-servosystem på grunn av deres utmerkede ytelse.