De ontwikkeling van permanente magneetmotoren en de toepassing ervan op verschillende gebieden!

De permanente magneetmotor maakt gebruik van permanente magneten om het magnetische veld van de motor te genereren, vereist geen excitatiespoelen of excitatiestroom, heeft een hoog rendement en een eenvoudige structuur en is een goede energiebesparende motor.Met de komst van hoogwaardige permanente magneetmaterialen en de snelle ontwikkeling van besturingstechnologie.De toepassing van permanentmagneetmotoren zal uitgebreider worden.

640 永磁电机的发展及在各个领域的应用!

De ontwikkelingsgeschiedenis van een permanente magneetmotor
De ontwikkeling van permanente magneetmotoren hangt nauw samen met de ontwikkeling van permanente magneetmaterialen.Mijn land is het eerste land ter wereld dat de magnetische eigenschappen van permanente magneetmaterialen ontdekt en in de praktijk toepast.Meer dan tweeduizend jaar geleden gebruikte ons land de magnetische eigenschappen van permanente magneetmaterialen om een ​​kompas te maken, dat een grote rol heeft gespeeld in de navigatie, het leger en op andere terreinen.Het is een van de vier grote uitvindingen in het oude mijnland geworden.
De eerste motor ter wereld die in de jaren 1820 verscheen, was een permanente magneetmotor met een magnetisch excitatieveld dat werd gegenereerd door een permanente magneet.Het permanente magneetmateriaal dat destijds werd gebruikt, was echter natuurlijk magnetiet (Fe3O4), dat een zeer lage magnetische energiedichtheid heeft, en de daaruit vervaardigde motor was omvangrijk en werd al snel vervangen door een elektrische bekrachtigingsmotor.
Met de snelle ontwikkeling van verschillende motoren en de uitvinding van de huidige magnetisatoren hebben mensen diepgaand onderzoek gedaan naar het mechanisme, de samenstelling en de productietechnologie van permanente magneetmaterialen, en hebben ze achtereenvolgens koolstofstaal en wolfraamstaal ontdekt (het maximale magnetische energieproduct is ongeveer 2,7 kJ/m3), kobaltstaal (het maximale magnetische energieproduct is ongeveer 7,2 kJ/m3) en andere permanente magneetmaterialen.
Met name de AlNiCo permanente magneten die in de jaren dertig verschenen (het maximale magnetische energieproduct kan 85 kJ/m3 bereiken) en de ferriet permanente magneten die in de jaren vijftig verschenen (het maximale magnetische energieproduct kan nu 40 kJ/m3 bereiken) hebben verschillende magnetische eigenschappen.Met de grote verbetering hebben verschillende micro- en kleine motoren permanente magneetbekrachtiging gebruikt.Het vermogen van permanentmagneetmotoren is zo klein als enkele milliwatt en zo groot als tientallen kilowatt.Ze worden veel gebruikt in de militaire, industriële en agrarische productie en het dagelijks leven, en de productie is sterk toegenomen.Dienovereenkomstig zijn er gedurende deze periode doorbraken geboekt in de ontwerptheorie, de berekeningsmethode, de magnetisatie en de productietechnologie van permanente magneetmotoren, en is er een reeks analyse- en onderzoeksmethoden gevormd die worden weergegeven door het werkdiagram van permanente magneten.

640De coërciviteit van AlNiCo permanente magneten is echter laag

De coërciviteit van permanente AlNiCo-magneten is echter laag (36-160 kA/m) en de remanentiedichtheid van permanente ferrietmagneten is niet hoog (0,2-0,44 T), wat hun toepassing in motoren beperkt.Tot de jaren zestig en tachtig kwamen zeldzame aardkobalt permanente magneten en neodymium-ijzer-borium permanente magneten (beide gezamenlijk aangeduid als zeldzame aard permanente magneten) de een na de ander uit, met hun hoge remanentiedichtheid, hoge coërciviteit, hoog magnetisch energieproduct en lineaire demagnetisatie. kromme.De uitstekende magnetische eigenschappen van de permanentmagneetmotor zijn vooral geschikt voor de vervaardiging van elektromotoren, waardoor de ontwikkeling van permanentmagneetmotoren een nieuwe historische periode is ingegaan.
Kenmerken en toepassingen van permanentmagneetmotoren
Vergeleken met traditionele elektrische excitatiemotoren hebben permanente magneetmotoren, vooral zeldzame-aarde permanente magneetmotoren, duidelijke voordelen, zoals een eenvoudige structuur en betrouwbare werking;klein formaat en licht van gewicht;laag verlies en hoog rendement;de vorm en grootte van de motor kunnen flexibel en divers zijn..Daarom is het toepassingsbereik extreem breed en bestrijkt het bijna alle gebieden van de lucht- en ruimtevaart, de nationale defensie, de industriële en agrarische productie en het dagelijks leven.De belangrijkste kenmerken van verschillende typische permanentmagneetmotoren en hun belangrijkste toepassingen worden hieronder beschreven.
Vergeleken met de traditionele generator heeft de synchrone permanente magneetgenerator van de zeldzame-aarde permanente magneetgenerator geen collectorring en borstelapparaat nodig, en heeft een eenvoudige structuur en vermindert het uitvalpercentage.Het gebruik van permanente magneten van zeldzame aardmetalen kan ook de magnetische dichtheid van de luchtspleet vergroten, het motortoerental tot de optimale waarde verhogen en de verhouding tussen vermogen en massa verbeteren.Bijna alle generatoren die in de hedendaagse lucht- en ruimtevaart worden gebruikt, maken gebruik van permanente magneetgeneratoren met zeldzame aardmetalen.De typische producten zijn 150 kVA 14-polige 12.000 tpm ~ 21.000 tpm en 100 kVA 60.000 tpm en 100 kVA 60.000 tpm synchrone generatoren met zeldzame aardkobalt met permanente magneet, vervaardigd door General Electric Company uit de Verenigde Staten.De eerste zeldzame-aardemotor met permanente magneet die in China is ontwikkeld, is een permanente magneetgenerator van 3 kW en 20.000 tpm.

640De permanente magneetgenerator wordt ook gebruikt als hulpopwekker van de grootschalige stoomturbinegenerator.

De permanente magneetgenerator wordt ook gebruikt als hulpopwekker van de grootschalige stoomturbinegenerator.In de jaren tachtig ontwikkelde mijn land met succes de 40 kVA~160 kVA hulpopwekker met permanente magneet van zeldzame aardmetalen, met op dat moment de grootste capaciteit ter wereld.Verbeter de betrouwbaarheid van de werking van de krachtcentrale aanzienlijk.
Momenteel worden kleine generatoren aangedreven door verbrandingsmotoren voor onafhankelijke energiebronnen, permanente magneetgeneratoren voor voertuigen en kleine permanente magneetwindgeneratoren die rechtstreeks worden aangedreven door windturbines geleidelijk gepromoot.
De belangrijke rol van permanentmagneetmotoren in verschillende toepassingsgebieden
1. Energiebesparende zeldzame aardmetalen permanente magneetmotoren worden voornamelijk gebruikt voor consumptie, zoals zeldzame aardse permanente magneetsynchrone motoren voor de textiel- en chemische vezelindustrie, aardolie, mijnbouw, zeldzame aardse permanente magneetsynchrone motoren in transportmachines voor kolenmijnen, zeldzame aardse permanente magneet synchrone motoren om verschillende pompen en ventilatoren aan te drijven.
2 Er worden diverse zeldzame-aardemotoren met permanente magneet gebruikt in verschillende soorten voertuigen (auto's, motorfietsen, treinen), en motoren met zeldzame-aardemotoren met permanente magneet vormen de grootste markt.Volgens statistieken wordt ongeveer 70% van de zeldzame-aardemotoren met permanente magneet in voertuigen gebruikt.Voor luxe auto's zijn er ruim 70 sets motoren voor diverse toepassingen.Omdat de eisen van verschillende automotoren verschillend zijn, is de selectie van permanente magneetmaterialen anders.Motormagneten worden gebruikt in airconditioners, ventilatoren en elektrische ramen.Vanuit prijsperspectief zullen de voordelen van ferriet in de toekomst blijven bestaan.Bobines, aandrijvingen en sensoren gebruiken nog steeds gesinterde Sm-Co-magneten.Daarnaast kunnen auto-onderdelen, maar ook elektrische voertuigen niet worden genegeerd, zoals milieuvriendelijke (EV) en hybride elektrische voertuigen (HEV).
3 AC-servosysteem met zeldzame aardmetalen permanente magneetmotor Een reeks elektromechanische integratiemachines met een elektronisch, krachtig en snelheidscontrolesysteem.Het systeem is een zelfgestuurde synchrone motor met permanente magneet.Het systeem wordt gebruikt bij de ontwikkeling van CNC-bewerkingsmachines en flexibele productietechnologie;en ook in elektrische voertuigen, in plaats van traditionele thermisch aangedreven voertuigen, voor de vrijheid van voertuigemissies.Zeldzame aarde permanente magneetmotor is een veelbelovende hightech-industrie.
4. Het nieuwe veld is voornamelijk bedoeld voor de ondersteuning van de synchrone motor met zeldzame aarde permanente magneet en variabele frequentie snelheidsregelsysteem met laag vermogen voor nieuwe airconditioners en koelkasten, draadloze elektrische gadgets voor verschillende DC-micromotoren met zeldzame aarde permanente magneet, borstelloze zeldzame aarde permanente magneet DC-motoren zijn instrumenten met verschillende vermogens.Er is ook veel vraag naar dergelijke motoren.
5 Zeldzame aarde permanente magneetmaterialen met voordelen in lucht- en ruimtevaarttoepassingen maken ze zeer geschikt voor toepassingen in vliegtuigmotoren.Hoewel er enkele toepassingen van zeldzame-aarde permanente magneetmotoren in de lucht zijn (zoals generatorspanning en kortsluitbeveiliging, enz.), zijn deskundigen in binnen- en buitenland het erover eens dat zeldzame-aarde permanente magneetmotoren een belangrijke ontwikkelingsrichting zijn voor een nieuwe generatie van vliegtuigmotoren.

kosten kwestie

 

Ferrietmotoren met permanente magneet, vooral miniatuurgelijkstroommotoren met permanente magneet, worden op grote schaal gebruikt vanwege hun eenvoudige structuur en proces, verminderde massa en in het algemeen lagere totale kosten dan elektrische excitatiemotoren.Omdat permanente magneten van zeldzame aardmetalen momenteel nog relatief duur zijn, zijn de kosten van motoren van zeldzame aardse permanente magneetmotoren over het algemeen hoger dan die van elektrische excitatiemotoren, wat gecompenseerd moet worden door de hoge prestaties en besparingen op de bedrijfskosten.

 

In sommige gevallen, zoals bij spreekspoelmotoren van computerschijfstations, worden de prestaties van permanente NdFeB-magneten verbeterd, worden het volume en de massa aanzienlijk verminderd en worden de totale kosten verlaagd.Bij het ontwerp is het noodzakelijk om de prestaties en prijs te vergelijken op basis van de specifieke gebruiksgelegenheden en vereisten om de keuze te bepalen, maar ook om het structurele proces en ontwerpoptimalisatie te innoveren om de kosten te verlagen.


Posttijd: 20 juni 2022