In cunfrontu cù i motori di eccitazione elettrici tradiziunali, i mutori di magneti permanenti, in particulare i motori di magneti permanenti di terre rare, anu una struttura simplice è un funziunamentu affidabile.Picculu volume è pesu ligeru;bassa perdita è alta efficienza;A forma è a dimensione di u mutore pò esse flexible è diversa.Dunque, a gamma di applicazioni hè estremamente larga, quasi in tutti i campi di l'aerospaziale, a difesa naziunale, a produzzione industriale è agricula è a vita di ogni ghjornu.E caratteristiche principali è l'applicazioni di parechji motori tipichi di magneti permanenti sò presentati quì sottu.
1. Paragunatu à i generatori tradiziunali, i generatori sincroni di magneti permanenti di terra rara ùn anu micca bisognu di anelli di scorrimentu è dispusitivi di spazzola, cù una struttura simplice è una rata di fallimentu ridutta.U magnetu permanente di terra rara pò ancu aumentà a densità magnetica di l'aria, aumentà a velocità di u mutore à u valore ottimale è migliurà u rapportu putenza à massa.I generatori di magneti permanenti di terre rare sò quasi tutti usati in i generatori di l'aviazione è l'aerospaziale cuntempuranei.I so prudutti tipici sò 150 kVA 14-pole 12 000 r / min ~ 21 000 r / min è 100 kVA 60 000 r / min generatori sincroni di magneti permanenti di cobalto di terra rara fabbricati da General Electric Company of America.U primu mutore di magneti permanenti di terre rare sviluppatu in Cina hè un generatore di magneti permanenti 3 kW 20 000 r/min.
I generatori di magneti permanenti sò ancu usati cum'è eccitatori ausiliari per i grandi turbogeneratori.In l'anni 1980, a Cina hà sviluppatu cù successu u più grande eccitatore ausiliariu di magneti permanenti di terre rare in u mondu cù una capacità di 40 kVA ~ 160 kVA, è equipatu di turbogeneratori 200 MW ~ 600 MW, chì hà assai miglioratu l'affidabilità di u funziunamentu di a centrale elettrica.
Attualmente, i picculi generatori guidati da i motori di combustione interna, i generatori di magneti permanenti per i veiculi, è i picculi generatori di venti à magneti permanenti guidati direttamente da e roti di u ventu sò gradualmente popularizzati.
2. U mutore sincronu di magnete permanente d'alta efficienza In cunfrontu cù u mutore à induzione, u mutore sincronu di magnete permanente ùn hà micca bisognu di una corrente d'excitazione reattiva, chì pò migliurà significativamente u fattore di putenza (finu à 1 o ancu capacitivu), riduce u currente di stator è a perdita di resistenza di u stator. è ùn ci hè micca una perdita di rame di rotore durante u funziunamentu stabile, riducendu cusì u fan (mutore di capacità chjuca pò ancu caccià u fan) è a perdita di attritu currispundente di u ventu.In cunfrontu cù u mutore à induzione di a stessa specificazione, l'efficienza pò esse aumentata da 2 ~ 8 punti percentuali.Inoltre, u mutore sincronu di magnete permanente pò mantene un'alta efficienza è un fattore di putenza in a gamma di carica nominale di 25% ~ 120%, chì rende l'effettu di risparmiu d'energia più notevule quandu funziona sottu una carica ligera.In generale, stu tipu di mutore hè dotatu di un avvolgimentu di partenza nantu à u rotore, chì hà a capacità di principià direttamente à una certa frequenza è tensione.Attualmente, hè principarmenti utilizatu in i campi petroliferi, l'industrii di fibre tessili è chimiche, l'industrii di ceramica è di vetru, ventilatori è pompe cù longu tempu di operazione annuale, etc.
U mutore sincronu di magnete permanente NdFeB cù alta efficienza è un altu torque di partenza sviluppatu indipindente da u nostru paese pò risolve u prublema di "grande carrettu trainatu da cavalli" in l'applicazione di giacimenti petroliferi.U torque di partenza hè 50% ~ 100% più grande di quellu di u mutore d'induzione, chì pò rimpiazzà u mutore d'induzione cù un numeru di basa più grande, è a tarifa di risparmiu di energia hè di circa 20%.
In l'industria tessili, u mumentu di carica di inerzia hè grande, chì richiede un altu torque di trazione.U disignu raghjone di u coefficiente di fuga senza carica, u rapportu di u polu saliente, a resistenza di u rotore, a dimensione di magnete permanente è i giri di avvolgimentu di u statore di u mutore sincronu di magnete permanente ponu migliurà a prestazione di trazione di u mutore di magnete permanente è prumove a so applicazione in novi industrie tessili è fibre chimiche.
I ventilatori è e pompe aduprate in stazioni di energia à grande scala, mine, petroleum, chimica è altre industrii sò grandi cunsumatori d'energia, ma l'efficienza è u fattore di putenza di i mutori utilizati in u mumentu sò bassi.L'usu di magneti permanenti NdFeB ùn solu migliurà l'efficienza è u fattore di putenza, risparmia energia, ma hà ancu una struttura senza spazzola, chì migliurà l'affidabilità di u funziunamentu.Attualmente, 1 mutore sincronu di magnete permanente da 120 kW hè u mutore di magnete permanente di terre rare d'alta efficienza di partenza asincrona più putente di u mondu.A so efficienza hè più altu di 96,5% (a listessa efficienza di u mutore di specificazione hè 95%), è u so fattore di putenza hè 0,94, chì pò rimpiazzà u mutore ordinariu cù 1 ~ 2 gradi di putenza più grande di questu.
3. AC servo motor magnet permanente permanente è brushless DC motor magnet permanente avà di più in più aduprà suminatu putenza di freccia variàbbili è mutore AC à furmà sistema di cuntrollu di vitezza AC invece di sistema di cuntrollu di vitezza di u mutore DC.In i muturi AC, a vitezza di u mutore sincronu di magnete permanente mantene una relazione constante cù a frequenza di l'alimentazione durante u funziunamentu stabile, in modu chì pò esse direttamente aduprata in un sistema di cuntrollu di velocità variabile in loop apertu.Stu tipu di mutore hè di solitu iniziatu da l'aumentu graduali di a frequenza di u cunvertitore di frequenza.Ùn hè micca necessariu di stabilisce l'avvolgimentu iniziale nantu à u rotore, è a spazzola è u commutatore sò omessi, cusì u mantenimentu hè cunvenutu.
U mutore di magnete permanente auto-sincronu hè cumpostu di un mutore sincronu di magnete permanente alimentatu da un convertitore di frequenza è un sistema di cuntrollu in ciclu chjusu di a pusizione di u rotore, chì ùn hà micca solu un eccellente rendimentu di regulazione di a velocità di un mutore DC eccitatu elettricamente, ma ancu realizza senza spazzola.Hè principarmenti utilizatu in occasioni cù alta precisione di cuntrollu è affidabilità, cum'è aviazione, aerospaziale, macchine utensili CNC, centri di machining, robots, veiculi elettrici, periferiche di computer, etc.
Attualmente, u mutore sincronu di magnete permanente NdFeB è u sistema di guida cù una larga gamma di vitezza è u rapportu di velocità di u putere Gao Heng sò stati sviluppati, cù u rapportu di velocità di 1: 22 500 è a velocità limite di 9 000 r / min.E caratteristiche di alta efficienza, piccula vibrazione, bassu rumore è alta densità di torque di u mutore di magneti permanenti sò i muturi più ideali in veiculi elettrici, macchine utensili è altri dispositi di guida.
Cù a migliione cuntinua di u standard di vita di e persone, i requisiti per l'apparecchi domestici sò sempre più alti.Per esempiu, l'aria condizionata di a casa ùn hè micca solu un grande cunsumadore di energia, ma ancu a fonte principale di rumore.A so tendenza di sviluppu hè di utilizà un mutore DC brushless à magneti permanenti cù regulazione di velocità in stepless.Si pò aghjustà automaticamente à una vitezza adattata secondu u cambiamentu di a temperatura di l'ambienti è corre per un bellu pezzu, riducendu u rumore è a vibrazione, facendu chì a ghjente si senti più còmode, è risparmià 1/3 di l'electricità cumparatu cù l'aria condizionata senza regulazione di velocità.Altri frigoriferi, lavatrici, cullettori di polveri, ventilatori, etc. sò gradualmente cambiati à i motori DC brushless.
4. Motore DC magnet permanente DC muturi aduprate excitation magnet permanente, chì ùn solu mantene e caratteristiche di regulazione di a bona velocità è e caratteristiche meccaniche di u mutore DC excited electrically, ma hà ancu e caratteristiche di struttura simplice è tecnulugia, pocu voluminu, bassu cunsumu di rame, altu. efficienza, etc., perchè eccitazione winding è perdita excitation sò omessi.Dunque, i motori DC à magneti permanenti sò largamente usati da l'apparecchi domestici, i dispositi elettronici portatili, l'arnesi elettrichi à i sistemi di trasmissione di velocità è di pusizioni di precisione chì necessitanu una bona prestazione dinamica.Trà i micro muturi DC sottu 50W, i muturi di magneti permanenti contanu u 92%, mentre chì quelli sottu 10 W contanu più di 99%.
Attualmente, l'industria di l'automobile di a Cina si sviluppa rapidamente, è l'industria di l'automobile hè u più grande utilizatori di muturi à magneti permanenti, chì sò i cumpunenti chjave di l'automobile.In una vittura ultra-lussu, ci sò più di 70 muturi cù scopi diffirenti, a maiò parte di i quali sò micromotori DC à magneti permanenti di bassa tensione.Quandu i magneti permanenti NdFeB è l'ingranaggi planetarii sò usati in i motori di starter per l'automobile è i muturi, a qualità di i motori di starter pò esse ridutta à a mità.
Classificazione di i motori à magneti permanenti
Ci sò parechji tipi di magneti permanenti.Sicondu a funzione di u mutore, pò esse divisu apprussimatamente in duie categurie: generatore di magnete permanente è mutore di magnete permanente.
I muturi à magneti permanenti ponu esse divisi in muturi DC à magneti permanenti è muturi AC à magneti permanenti.U mutore AC di magnetu permanente si riferisce à u mutore sincronu multifase cù rotore di magnete permanente, per quessa hè spessu chjamatu mutore sincronu di magnetu permanente (PMSM).
I motori DC à magneti permanenti ponu esse divisi in muturi DC brushless à magneti permanenti è muturi DC brushless à magneti permanenti (BLDCM) se sò classificati secondu s'ellu ci sò interruttori elettrici o commutatori.
Oghje, a teoria è a tecnulugia di l'elettronica di putenza muderna si sviluppanu assai in u mondu.Cù l'avventu di i dispositi elettronichi di putenza, cum'è MOSFET, IGBT è MCT, i dispositi di cuntrollu anu subitu cambiamenti fundamentali.Siccomu F. Blaceke hà presentatu u principiu di cuntrollu di vettore di u mutore AC in u 1971, u sviluppu di a tecnulugia di cuntrollu di vettore hà iniziatu una nova era di u cuntrollu di servo drive AC, è parechji microprocessori d'altu rendiment sò stati continuamente sbulicati, accelerà ancu u sviluppu. di sistema servo AC invece di sistema servo DC.Hè una tendenza inevitabbile chì u sistema servo AC-I rimpiazza u sistema servo DC.Tuttavia, u mutore sincronu à magnete permanente (PMSM) cù una femmina posteriore sinusoidale è un mutore DC brushless (BLIX ~) cù una femmina posteriore trapezoidale diventerà sicuramente u mainstream di u sviluppu di un sistema servo AC d'alta prestazione per via di u so eccellente prestazione.