Kung ikukumpara sa mga tradisyunal na electric excitation motor, ang mga permanenteng magnet na motor, lalo na ang mga rare earth permanent magnet na motor, ay may simpleng istraktura at maaasahang operasyon.Maliit na volume at magaan na timbang;Mababang pagkawala at mataas na kahusayan;Ang hugis at sukat ng motor ay maaaring maging flexible at magkakaibang.Samakatuwid, ang saklaw ng aplikasyon ay napakalawak, halos sa lahat ng larangan ng aerospace, pambansang depensa, produksiyon sa industriya at agrikultura at pang-araw-araw na buhay.Ang mga pangunahing tampok at aplikasyon ng ilang tipikal na permanenteng magnet na motor ay ipinakilala sa ibaba.
1. Kung ikukumpara sa mga tradisyunal na generator, ang mga rare earth permanent magnet synchronous generator ay hindi nangangailangan ng mga slip ring at brush device, na may simpleng istraktura at pinababang rate ng pagkabigo.Ang rare earth permanent magnet ay maaari ding tumaas ang air gap magnetic density, pataasin ang bilis ng motor sa pinakamainam na halaga at pagbutihin ang power-to-mass ratio.Ang mga rare earth permanent magnet generator ay halos lahat ay ginagamit sa mga kontemporaryong aviation at aerospace generators.Ang mga tipikal na produkto nito ay 150 kVA 14-pole 12 000 r/min ~ 21 000 r/min at 100 kVA 60 000 r/min rare earth cobalt permanent magnet synchronous generators na ginawa ng General Electric Company of America.Ang unang rare earth permanent magnet motor na binuo sa China ay isang 3 kW 20 000 r/min permanent magnet generator.
Ang mga permanenteng magnet generator ay ginagamit din bilang mga auxiliary exciter para sa malalaking turbo-generator.Noong 1980s, matagumpay na binuo ng China ang pinakamalaking rare earth permanent magnet auxiliary exciter na may kapasidad na 40 kVA～160 kVA, at nilagyan ng 200 MW ~ 600 MW turbo-generators, na lubos na nagpabuti sa pagiging maaasahan ng operasyon ng power station.
Sa kasalukuyan, unti-unti nang pinapasikat ang maliliit na generator na pinapatakbo ng mga internal combustion engine, permanent magnet generator para sa mga sasakyan, at maliit na permanenteng magnet wind generator na direktang pinapatakbo ng wind wheels.
2. High-efficiency permanent magnet synchronous motor Kung ikukumpara sa induction motor, ang permanent magnet synchronous na motor ay hindi nangangailangan ng reactive excitation current, na maaaring makabuluhang mapabuti ang power factor (hanggang sa 1 o kahit capacitive), bawasan ang stator current at stator resistance loss, at walang pagkawala ng rotor copper sa panahon ng matatag na operasyon, kaya binabawasan ang fan (maaaring alisin ng maliit na kapasidad ng motor ang fan) at ang kaukulang pagkawala ng friction ng hangin.Kung ikukumpara sa induction motor ng parehong detalye, ang kahusayan ay maaaring tumaas ng 2 ~ 8 porsyento na puntos.Bukod dito, ang permanenteng magnet na kasabay na motor ay maaaring mapanatili ang mataas na kahusayan at power factor sa na-rate na hanay ng pag-load na 25% ~ 120%, na ginagawang mas kapansin-pansin ang epekto ng pag-save ng enerhiya kapag tumatakbo sa ilalim ng magaan na pagkarga.Sa pangkalahatan, ang ganitong uri ng motor ay nilagyan ng panimulang paikot-ikot sa rotor, na may kakayahang direktang magsimula sa isang tiyak na dalas at boltahe.Sa kasalukuyan, ito ay pangunahing ginagamit sa mga patlang ng langis, mga industriya ng tela at kemikal na hibla, mga industriya ng seramik at salamin, mga tagahanga at mga bomba na may mahabang taunang oras ng operasyon, atbp.
Ang NdFeB permanent magnet synchronous motor na may mataas na kahusayan at mataas na panimulang torque na independiyenteng binuo ng ating bansa ay maaaring malutas ang problema ng "malaking kabayo na hinihila ng cart" sa oilfield application.Ang panimulang metalikang kuwintas ay 50% ~ 100% na mas malaki kaysa sa induction motor, na maaaring palitan ang induction motor na may mas malaking base number, at ang power saving rate ay halos 20%.
Sa industriya ng tela, ang load moment ng inertia ay malaki, na nangangailangan ng mataas na traction torque.Ang makatwirang disenyo ng no-load leakage coefficient, salient pole ratio, rotor resistance, permanenteng magnet size at stator winding turns ng permanent magnet synchronous na motor ay maaaring mapabuti ang pagganap ng traksyon ng permanenteng magnet motor at itaguyod ang aplikasyon nito sa mga bagong industriya ng tela at kemikal na hibla.
Ang mga bentilador at bomba na ginagamit sa malalaking istasyon ng kuryente, minahan, petrolyo, kemikal at iba pang mga industriya ay malalaking mamimili ng enerhiya, ngunit ang kahusayan at power factor ng mga motor na ginagamit sa kasalukuyan ay mababa.Ang paggamit ng mga permanenteng magnet ng NdFeB ay hindi lamang nagpapabuti sa kahusayan at power factor, nakakatipid ng enerhiya, ngunit mayroon ding isang brushless na istraktura, na nagpapabuti sa pagiging maaasahan ng operasyon.Sa kasalukuyan, ang 1 120kW permanent magnet na kasabay na motor ay ang pinakamakapangyarihang asynchronous na panimulang high-efficiency rare earth permanent magnet motor.Ang kahusayan nito ay mas mataas kaysa sa 96.5% (ang parehong detalye ng kahusayan ng motor ay 95%), at ang power factor nito ay 0.94, na maaaring palitan ang ordinaryong motor na may 1 ~ 2 na mga marka ng kapangyarihan na mas malaki kaysa dito.
3. Ang AC servo na permanenteng magnet na motor at ang walang brush na DC na permanenteng magnet na motor ay higit na gumagamit ngayon ng variable frequency power supply at AC motor upang bumuo ng AC speed control system sa halip na DC motor speed control system.Sa AC motors, ang bilis ng permanenteng magnet na kasabay na motor ay nagpapanatili ng isang pare-parehong kaugnayan sa dalas ng power supply sa panahon ng stable na operasyon, upang ito ay direktang magamit sa open-loop variable frequency speed control system.Ang ganitong uri ng motor ay karaniwang nagsisimula sa pamamagitan ng unti-unting pagtaas ng dalas ng frequency converter.Hindi kinakailangang itakda ang panimulang paikot-ikot sa rotor, at ang brush at commutator ay tinanggal, kaya ang pagpapanatili ay maginhawa.
Ang self-synchronous permanent magnet na motor ay binubuo ng permanenteng magnet na kasabay na motor na pinapagana ng frequency converter at closed-loop control system ng posisyon ng rotor, na hindi lamang may mahusay na pagganap ng speed regulation ng electrically excited DC motor, ngunit napagtanto din ang brushless.Pangunahing ginagamit ito sa mga okasyon na may mataas na kawastuhan at pagiging maaasahan ng kontrol, tulad ng aviation, aerospace, CNC machine tool, machining center, robot, electric vehicle, computer peripheral, atbp.
Sa kasalukuyan, ang NdFeB permanent magnet synchronous motor at drive system na may malawak na hanay ng bilis at Gao Heng power speed ratio ay binuo, na may ratio ng bilis na 1: 22 500 at ang limitasyon ng bilis na 9 000 r/min.Ang mga katangian ng mataas na kahusayan, maliit na panginginig ng boses, mababang ingay at mataas na torque density ng permanenteng magnet na motor ay ang pinaka-perpektong motor sa mga de-koryenteng sasakyan, mga kagamitan sa makina at iba pang mga aparato sa pagmamaneho.
Sa patuloy na pagpapabuti ng antas ng pamumuhay ng mga tao, ang mga kinakailangan para sa mga kagamitan sa sambahayan ay lalong tumataas.Halimbawa, ang air conditioner ng sambahayan ay hindi lamang isang malaking consumer ng kuryente, kundi pati na rin ang pangunahing pinagmumulan ng ingay.Ang trend ng pag-unlad nito ay ang paggamit ng permanenteng magnet brushless DC motor na may stepless speed regulation.Maaari itong awtomatikong mag-adjust sa angkop na bilis ayon sa pagbabago ng temperatura ng silid at tumakbo nang mahabang panahon, binabawasan ang ingay at panginginig ng boses, ginagawang mas komportable ang mga tao, at nakakatipid ng 1/3 ng kuryente kumpara sa air conditioner na walang regulasyon sa bilis.Ang ibang mga refrigerator, washing machine, dust collector, fan, atbp. ay unti-unting nagbabago sa mga motor na DC na walang brush.
4. Ang permanenteng magnet DC motor DC motor ay gumagamit ng permanenteng magnet excitation, na hindi lamang nagpapanatili ng mahusay na mga katangian ng regulasyon ng bilis at mekanikal na mga katangian ng electrically excited DC motor, ngunit mayroon ding mga katangian ng simpleng istraktura at teknolohiya, maliit na volume, mababang pagkonsumo ng tanso, mataas. kahusayan, atbp. dahil ang paikot-ikot na paggulo at pagkawala ng paggulo ay tinanggal.Samakatuwid, ang mga permanenteng magnet DC motor ay malawakang ginagamit mula sa mga gamit sa bahay, portable na elektronikong aparato, mga kasangkapang de-kuryente hanggang sa katumpakan ng bilis at mga sistema ng paghahatid ng posisyon na nangangailangan ng mahusay na dynamic na pagganap.Sa mga micro DC na motor na wala pang 50W, ang mga permanenteng magnet na motor ay nagkakahalaga ng 92%, habang ang mga nasa ilalim ng 10 W ay higit sa 99%.
Sa kasalukuyan, mabilis na umuunlad ang industriya ng sasakyan ng China, at ang industriya ng sasakyan ang pinakamalaking gumagamit ng permanenteng magnet na motor, na siyang mga pangunahing bahagi ng mga sasakyan.Sa isang ultra-luxury na kotse, mayroong higit sa 70 motor na may iba't ibang layunin, karamihan sa mga ito ay low-voltage permanent magnet DC micromotors.Kapag ang mga permanenteng magnet at planetary gear ng NdFeB ay ginagamit sa mga starter na motor para sa mga sasakyan at motorsiklo, maaaring mabawasan ng kalahati ang kalidad ng mga starter motor.
Pag-uuri ng Permanenteng Magnet Motors
Mayroong maraming mga uri ng permanenteng magnet.Ayon sa pag-andar ng motor, maaari itong halos nahahati sa dalawang kategorya: permanenteng magnet generator at permanent magnet motor.
Ang mga permanenteng magnet na motor ay maaaring nahahati sa permanenteng magnet DC motor at permanenteng magnet AC motors.Ang permanenteng magnet AC motor ay tumutukoy sa multi-phase synchronous motor na may permanent magnet rotor, kaya madalas itong tinatawag na permanent magnet synchronous motor (PMSM).
Ang mga permanenteng magnet na DC motor ay maaaring hatiin sa permanenteng magnet brushless DC motor at permanent magnet brushless DC motors (BLDCM) kung ang mga ito ay inuri ayon sa kung mayroong mga electric switch o commutator.
Sa ngayon, ang teorya at teknolohiya ng modernong power electronics ay umuunlad nang malaki sa mundo.Sa pagdating ng mga power electronic device, tulad ng MOSFET, IGBT at MCT, ang mga control device ay sumailalim sa mga pangunahing pagbabago.Mula nang isulong ni F. Blaceke ang prinsipyo ng vector control ng AC motor noong 1971, ang pagbuo ng vector control technology ay nagpasimula ng isang bagong panahon ng AC servo drive control, at ang iba't ibang high-performance microprocessors ay patuloy na itinulak palabas, na lalong nagpapabilis sa pag-unlad. ng AC servo system sa halip na DC servo system.Ito ay isang hindi maiiwasang kalakaran na pinapalitan ng AC-I servo system ang DC servo system.Gayunpaman, ang permanent magnet synchronous motor (PMSM) na may sinusoidal back emf at brushless DC motor (BLIX~) na may trapezoidal back emf ay tiyak na magiging mainstream ng pagbuo ng high-performance AC servo system dahil sa kanilang mahusay na performance.