Līdz ar retzemju pastāvīgo magnētu materiālu attīstību 1970. gados radās retzemju pastāvīgo magnētu motori. Pastāvīgo magnētu motori ierosināšanai izmanto retzemju pastāvīgos magnētus, un pastāvīgie magnēti var radīt pastāvīgus magnētiskos laukus pēc magnetizācijas. Tā ierosmes veiktspēja ir lieliska, un tā ir pārāka par elektriskajiem ierosmes motoriem stabilitātes, kvalitātes un zudumu samazināšanas ziņā, kas ir satricinājis tradicionālo motoru tirgu.

Pēdējos gados, strauji attīstoties mūsdienu zinātnei un tehnoloģijām, elektromagnētisko materiālu, īpaši retzemju elektromagnētisko materiālu, veiktspēja un tehnoloģija ir pakāpeniski uzlabota. Kopā ar jaudas elektronikas, jaudas pārvades tehnoloģiju un automātiskās vadības tehnoloģiju straujo attīstību pastāvīgo magnētu sinhrono motoru veiktspēja kļūst arvien labāka.

Turklāt pastāvīgo magnētu sinhrono motoru priekšrocības ir viegls svars, vienkārša struktūra, mazs izmērs, labas īpašības un liels jaudas blīvums. Daudzas zinātniskās pētniecības iestādes un uzņēmumi aktīvi veic pastāvīgo magnētu sinhrono dzinēju izpēti un izstrādi, un to pielietojuma jomas tiks vēl vairāk paplašinātas.

1.Pastāvīgā magnēta sinhronā motora izstrādes bāze

a. Augstas veiktspējas retzemju pastāvīgo magnētu materiālu izmantošana

Retzemju pastāvīgo magnētu materiāli ir izgājuši trīs posmus: SmCo5, Sm2Co17 un Nd2Fe14B. Pašlaik pastāvīgo magnētu materiāli, ko pārstāv NdFeB, ir kļuvuši par visplašāk izmantoto retzemju pastāvīgo magnētu materiālu veidu to lielisko magnētisko īpašību dēļ. Pastāvīgo magnētu materiālu izstrāde ir veicinājusi pastāvīgo magnētu motoru attīstību.

Salīdzinot ar tradicionālo trīsfāzu indukcijas motoru ar elektrisko ierosmi, pastāvīgais magnēts aizstāj elektriskās ierosmes polu, vienkāršo konstrukciju, novērš rotora slīdēšanas gredzenu un suku, realizē bezsuku struktūru un samazina rotora izmēru. Tas uzlabo motora jaudas blīvumu, griezes momenta blīvumu un darba efektivitāti, kā arī padara motoru mazāku un vieglāku, vēl vairāk paplašinot tā pielietojuma jomu un veicinot elektromotoru attīstību uz lielāku jaudu.

b.Jaunas kontroles teorijas pielietošana

Pēdējos gados vadības algoritmi ir strauji attīstījušies. Starp tiem vektoru vadības algoritmi principā ir atrisinājuši maiņstrāvas motoru braukšanas stratēģijas problēmu, padarot maiņstrāvas motoriem labus vadības veiktspēju. Tiešās griezes momenta kontroles parādīšanās padara vadības struktūru vienkāršāku, un tai ir spēcīgas ķēdes veiktspējas īpašības parametru izmaiņām un ātra griezes momenta dinamiskās reakcijas ātrums. Netiešās griezes momenta vadības tehnoloģija atrisina problēmu ar lielu tiešā griezes momenta pulsāciju pie maziem apgriezieniem un uzlabo motora ātrumu un vadības precizitāti.

c.Augstas veiktspējas jaudas elektronisko ierīču un procesoru pielietošana

Mūsdienu spēka elektronikas tehnoloģija ir svarīga saskarne starp informācijas nozari un tradicionālajām nozarēm, kā arī tilts starp vāju strāvu un kontrolētu spēcīgu strāvu. Jaudas elektronikas tehnoloģiju attīstība ļauj realizēt piedziņas vadības stratēģijas.

20. gadsimta 70. gados parādījās virkne vispārējas nozīmes invertoru, kas varēja pārveidot rūpnieciskās frekvences jaudu mainīgas frekvences jaudā ar nepārtraukti regulējamu frekvenci, tādējādi radot apstākļus maiņstrāvas jaudas mainīgas frekvences ātruma regulēšanai. Šiem invertoriem ir mīkstas palaišanas iespēja pēc frekvences iestatīšanas, un frekvence var pieaugt no nulles līdz iestatītajai frekvencei ar noteiktu ātrumu, un pieauguma ātrumu var nepārtraukti regulēt plašā diapazonā, atrisinot sinhrono motoru palaišanas problēmu.

2. Pastāvīgo magnētu sinhrono motoru attīstības statuss gan mājās, gan ārvalstīs

Pirmais motors vēsturē bija pastāvīgā magnēta motors. Tolaik pastāvīgo magnētu materiālu veiktspēja bija salīdzinoši slikta, un pastāvīgo magnētu piespiedu spēks un remanence bija pārāk zema, tāpēc tos drīz vien nomainīja elektriskās ierosmes motori.

1970. gados retzemju pastāvīgo magnētu materiāliem, kurus pārstāv NdFeB, bija liels piespiedu spēks, remanence, spēcīga demagnetizācijas spēja un liels magnētiskās enerģijas produkts, kas lika uz vēstures skatuves parādīties lieljaudas pastāvīgo magnētu sinhronajiem motoriem. Tagad pētījumi par pastāvīgo magnētu sinhronajiem motoriem kļūst arvien nobriedušāki, un tie attīstās uz lielu ātrumu, lielu griezes momentu, lielu jaudu un augstu efektivitāti.

Pēdējos gados ar spēcīgu vietējo zinātnieku un valdības ieguldījumu pastāvīgo magnētu sinhronie motori ir strauji attīstījušies. Attīstoties mikrodatoru tehnoloģijai un automātiskās vadības tehnoloģijai, pastāvīgo magnētu sinhronie motori ir plaši izmantoti dažādās jomās. Sabiedrības progresa dēļ cilvēku prasības pastāvīgo magnētu sinhronajiem motoriem ir kļuvušas stingrākas, liekot pastāvīgo magnētu motoriem attīstīties lielākam ātruma regulēšanas diapazonam un lielākai precizitātes kontrolei. Pateicoties pašreizējo ražošanas procesu uzlabošanai, ir tālāk attīstīti augstas veiktspējas pastāvīgo magnētu materiāli. Tas ievērojami samazina tā izmaksas un pakāpeniski piemēro to dažādās dzīves jomās.

3. Pašreizējā tehnoloģija

a. Pastāvīgā magnēta sinhronā motora dizaina tehnoloģija

Salīdzinot ar parastajiem elektriskajiem ierosmes motoriem, pastāvīgo magnētu sinhronajiem motoriem nav elektriskās ierosmes tinumu, kolektoru gredzenu un ierosmes skapju, kas ievērojami uzlabo ne tikai stabilitāti un uzticamību, bet arī efektivitāti.

Starp tiem iebūvētajiem pastāvīgo magnētu motoriem ir tādas priekšrocības kā augsta efektivitāte, augsts jaudas koeficients, augsts vienības jaudas blīvums, spēcīga vāja magnētiskā ātruma izplešanās spēja un ātrs dinamiskās reakcijas ātrums, padarot tos par ideālu izvēli motoru vadīšanai.

Pastāvīgie magnēti nodrošina visu pastāvīgo magnētu motoru ierosmes magnētisko lauku, un griezes moments palielinās motora vibrāciju un troksni darbības laikā. Pārmērīgs griezes moments ietekmēs motora ātruma kontroles sistēmas darbību zemā ātrumā un pozīcijas kontroles sistēmas augstas precizitātes pozicionēšanu. Tāpēc, projektējot motoru, griezes moments pēc iespējas jāsamazina, optimizējot motoru.

Saskaņā ar pētījumiem vispārējās metodes, lai samazinātu saķeres griezes momentu, ietver pola loka koeficienta mainīšanu, statora spraugas platuma samazināšanu, šķībās spraugas un pola spraugas saskaņošanu, magnētiskā pola stāvokļa, izmēra un formas mainīšanu utt. , jāņem vērā, ka, samazinot griezes momentu, tas var ietekmēt citu motora veiktspēju, piemēram, attiecīgi var samazināties elektromagnētiskais griezes moments. Tāpēc, projektējot, pēc iespējas vairāk jāsabalansē dažādi faktori, lai sasniegtu vislabāko motora veiktspēju.

b.Pastāvīgā magnēta sinhronā motora simulācijas tehnoloģija

Pastāvīgo magnētu klātbūtne pastāvīgo magnētu motoros apgrūtina tādu parametru aprēķināšanu kā tukšgaitas noplūdes plūsmas koeficienta un polu loka koeficienta projektēšana. Parasti galīgo elementu analīzes programmatūru izmanto, lai aprēķinātu un optimizētu pastāvīgo magnētu motoru parametrus. Galīgo elementu analīzes programmatūra var ļoti precīzi aprēķināt motora parametrus, un to ir ļoti uzticami izmantot, lai analizētu motora parametru ietekmi uz veiktspēju.

Galīgo elementu aprēķina metode ļauj vienkāršāk, ātrāk un precīzāk aprēķināt un analizēt motoru elektromagnētisko lauku. Šī ir skaitliskā metode, kas izstrādāta, pamatojoties uz atšķirību metodi, un ir plaši izmantota zinātnē un inženierzinātnēs. Izmantojiet matemātiskās metodes, lai diskretizētu dažus nepārtrauktus risinājumu domēnus vienību grupās un pēc tam interpolētu katrā vienībā. Tādā veidā tiek veidota lineāra interpolācijas funkcija, tas ir, aptuvenā funkcija tiek simulēta un analizēta, izmantojot galīgos elementus, kas ļauj intuitīvi novērot magnētiskā lauka līniju virzienu un magnētiskās plūsmas blīvuma sadalījumu motora iekšpusē.

c.Pastāvīgā magnēta sinhronā motora vadības tehnoloģija

Motora piedziņas sistēmu veiktspējas uzlabošanai ir arī liela nozīme rūpnieciskās vadības jomas attīstībā. Tas ļauj sistēmai darboties ar vislabāko veiktspēju. Tās pamatīpašības atspoguļojas zemā ātrumā, it īpaši ātras palaišanas, statiskā paātrinājuma uc gadījumā, tas var radīt lielu griezes momentu; un, braucot ar lielu ātrumu, tas var sasniegt pastāvīgu jaudas ātruma kontroli plašā diapazonā. 1. tabulā ir salīdzināta vairāku galveno motoru veiktspēja.

Kā redzams 1. tabulā, pastāvīgo magnētu motoriem ir laba uzticamība, plašs ātruma diapazons un augsta efektivitāte. Apvienojot to ar atbilstošo vadības metodi, visa motora sistēma var sasniegt vislabāko veiktspēju. Tāpēc ir nepieciešams izvēlēties piemērotu vadības algoritmu, lai panāktu efektīvu ātruma regulēšanu, lai motora piedziņas sistēma varētu darboties salīdzinoši plašā ātruma regulēšanas zonā un nemainīgā jaudas diapazonā.

Vektoru vadības metode tiek plaši izmantota pastāvīgā magnēta motora ātruma kontroles algoritmā. Tam ir plašs ātruma regulēšanas diapazons, augsta efektivitāte, augsta uzticamība, laba stabilitāte un labas ekonomiskās priekšrocības. To plaši izmanto motora piedziņā, dzelzceļa transportēšanā un darbgaldu servo. Dažādu lietojumu dēļ arī pašreizējā vektoru kontroles stratēģija ir atšķirīga.

4.Pastāvīgā magnēta sinhronā motora raksturojums

Pastāvīgā magnēta sinhronajam motoram ir vienkārša struktūra, zemi zudumi un augsts jaudas koeficients. Salīdzinot ar elektriskās ierosmes motoru, jo nav suku, komutatoru un citu ierīču, nav nepieciešama reaktīvā ierosmes strāva, tāpēc statora strāva un pretestības zudumi ir mazāki, efektivitāte ir lielāka, ierosmes griezes moments ir lielāks un vadības veiktspēja ir lielāka. ir labāks. Tomēr ir trūkumi, piemēram, augstās izmaksas un grūtības uzsākt. Sakarā ar vadības tehnoloģiju pielietošanu motoros, jo īpaši vektoru vadības sistēmu pielietošanu, pastāvīgā magnēta sinhronie motori var sasniegt plašu ātruma regulēšanas diapazonu, ātru dinamisko reakciju un augstas precizitātes pozicionēšanas vadību, tāpēc pastāvīgā magnēta sinhronie motori piesaistīs vairāk cilvēku, lai vadītu. plaši pētījumi.

5. Anhui Mingteng pastāvīgā magnēta sinhronā motora tehniskās īpašības

a. Motoram ir augsts jaudas koeficients un augsts elektrotīkla kvalitātes koeficients. Nav nepieciešams jaudas koeficienta kompensators, un apakšstacijas iekārtu jaudu var pilnībā izmantot;

b. Pastāvīgā magnēta motors tiek ierosināts ar pastāvīgiem magnētiem un darbojas sinhroni. Nav ātruma pulsācijas, un, vadot ventilatorus un sūkņus, cauruļvada pretestība netiek palielināta;

c. Pastāvīgā magnēta motoru var konstruēt ar lielu palaišanas griezes momentu (vairāk nekā 3 reizes) un lielu pārslodzes spēju pēc nepieciešamības, tādējādi risinot "liela zirga vilkšanas mazo ratiņu" fenomenu;

d. Parasta asinhronā motora reaktīvā strāva parasti ir aptuveni 0,5–0,7 reizes lielāka par nominālo strāvu. Mingteng pastāvīgā magnēta sinhronajam motoram nav nepieciešama ierosmes strāva. Pastāvīgā magnēta motora un asinhronā motora reaktīvā strāva ir aptuveni 50% atšķirīga, un faktiskā darba strāva ir aptuveni par 15% zemāka nekā asinhronajam motoram;

e. Motoru var konstruēt tā, lai tie iedarbinātu tieši, un ārējie uzstādīšanas izmēri ir tādi paši kā pašlaik plaši izmantotajiem asinhronajiem motoriem, kas var pilnībā aizstāt asinhronos motorus;

f. Vadītāja pievienošana var panākt mīkstu iedarbināšanu, mīkstu apturēšanu un bezpakāpju ātruma regulēšanu ar labu dinamisko reakciju un vēl vairāk uzlabotu enerģijas taupīšanas efektu;

g. Motoram ir daudz topoloģisko struktūru, kas tieši atbilst mehānisko iekārtu pamatprasībām plašā diapazonā un ekstremālos apstākļos;

h. Lai uzlabotu sistēmas efektivitāti, saīsinātu pārvades ķēdi un samazinātu uzturēšanas izmaksas, ātrgaitas un zema ātruma tiešās piedziņas pastāvīgo magnētu sinhronos motorus var projektēt un ražot, lai tie atbilstu augstākajām lietotāju prasībām.

Anhui Mingteng Permanent-Magnetic Machinery & Electrical Equipment Co., Ltd. (https://www.mingtengmotor.com/) tika dibināts 2007. gadā. Tas ir augsto tehnoloģiju uzņēmums, kas specializējas īpaši augstas efektivitātes pastāvīgo magnētu sinhrono motoru pētniecībā un attīstībā, ražošanā un pārdošanā. Uzņēmums izmanto modernu motoru projektēšanas teoriju, profesionālu projektēšanas programmatūru un pašu izstrādātu pastāvīgo magnētu motora projektēšanas programmu, lai modelētu pastāvīgā magnēta motora elektromagnētisko lauku, šķidruma lauku, temperatūras lauku, sprieguma lauku utt., Optimizētu magnētiskās ķēdes struktūru, uzlabotu motora energoefektivitātes līmeni un būtībā nodrošina pastāvīgā magnēta motora uzticamu izmantošanu.

Autortiesības: šis raksts ir WeChat publiskā numura “Motor Alliance” atkārtota izdruka, kas ir sākotnējā saitehttps://mp.weixin.qq.com/s/tROOKT3pQwZtnHJT4Ji0Cg

Šis raksts neatspoguļo mūsu uzņēmuma uzskatus. Ja jums ir atšķirīgi viedokļi vai uzskati, lūdzu, labojiet mūs!