Dengan pembangunan bahan magnet kekal nadir bumi pada tahun 1970-an, motor magnet kekal nadir bumi wujud. Motor magnet kekal menggunakan magnet kekal nadir bumi untuk pengujaan, dan magnet kekal boleh menjana medan magnet kekal selepas magnetisasi. Prestasi pengujaannya sangat baik, dan ia lebih baik daripada motor pengujaan elektrik dari segi kestabilan, kualiti, dan pengurangan kerugian, yang telah menggegarkan pasaran motor tradisional.

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, dengan perkembangan pesat sains dan teknologi moden, prestasi dan teknologi bahan elektromagnet, terutamanya bahan elektromagnet nadir bumi, telah dipertingkatkan secara beransur-ansur. Ditambah dengan perkembangan pesat elektronik kuasa, teknologi penghantaran kuasa dan teknologi kawalan automatik, prestasi motor segerak magnet kekal semakin baik dan lebih baik.

Tambahan pula, motor segerak magnet kekal mempunyai kelebihan berat ringan, struktur ringkas, saiz kecil, ciri-ciri yang baik dan ketumpatan kuasa tinggi. Banyak institusi dan perusahaan penyelidikan saintifik sedang giat menjalankan penyelidikan dan pembangunan motor segerak magnet kekal, dan kawasan aplikasinya akan diperluaskan lagi.

1. Asas pembangunan motor segerak magnet kekal

a.Aplikasi bahan magnet kekal nadir bumi berprestasi tinggi

Bahan magnet kekal nadir bumi telah melalui tiga peringkat: SmCo5, Sm2Co17, dan Nd2Fe14B. Pada masa ini, bahan magnet kekal yang diwakili oleh NdFeB telah menjadi jenis bahan magnet kekal nadir bumi yang paling banyak digunakan kerana sifat magnetnya yang sangat baik. Pembangunan bahan magnet kekal telah memacu pembangunan motor magnet kekal.

Berbanding dengan motor aruhan tiga fasa tradisional dengan pengujaan elektrik, magnet kekal menggantikan tiang pengujaan elektrik, memudahkan struktur, menghilangkan gelang gelincir dan berus pemutar, merealisasikan struktur tanpa berus, dan mengurangkan saiz pemutar. Ini meningkatkan ketumpatan kuasa, ketumpatan tork dan kecekapan kerja motor, dan menjadikan motor lebih kecil dan ringan, mengembangkan lagi medan aplikasinya dan menggalakkan pembangunan motor elektrik ke arah kuasa yang lebih tinggi.

b.Aplikasi teori kawalan baharu

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, algoritma kawalan telah berkembang pesat. Antaranya, algoritma kawalan vektor telah menyelesaikan masalah strategi pemanduan motor AC pada dasarnya, menjadikan motor AC mempunyai prestasi kawalan yang baik. Kemunculan kawalan tork langsung menjadikan struktur kawalan lebih mudah, dan mempunyai ciri-ciri prestasi litar yang kuat untuk perubahan parameter dan kelajuan tindak balas dinamik tork yang cepat. Teknologi kawalan tork tidak langsung menyelesaikan masalah denyutan tork besar tork langsung pada kelajuan rendah, dan meningkatkan kelajuan dan ketepatan kawalan motor.

c.Aplikasi peranti dan pemproses elektronik kuasa berprestasi tinggi

Teknologi elektronik kuasa moden ialah antara muka penting antara industri maklumat dan industri tradisional, dan jambatan antara arus lemah dan arus kuat terkawal. Pembangunan teknologi elektronik kuasa membolehkan merealisasikan strategi kawalan pemanduan.

Pada tahun 1970-an, satu siri penyongsang tujuan umum muncul, yang boleh menukar kuasa frekuensi industri kepada kuasa frekuensi berubah-ubah dengan frekuensi boleh laras berterusan, sekali gus mewujudkan keadaan untuk peraturan kelajuan frekuensi berubah kuasa AC. Penyongsang ini mempunyai keupayaan mula lembut selepas kekerapan ditetapkan, dan kekerapan boleh meningkat dari sifar kepada kekerapan yang ditetapkan pada kadar tertentu, dan kadar kenaikan boleh diselaraskan secara berterusan dalam julat yang luas, menyelesaikan masalah permulaan motor segerak.

2. Status pembangunan motor segerak magnet kekal di rumah dan di luar negara

Motor pertama dalam sejarah ialah motor magnet kekal. Pada masa itu, prestasi bahan magnet kekal agak lemah, dan daya paksaan dan remanen magnet kekal terlalu rendah, jadi ia tidak lama lagi digantikan oleh motor pengujaan elektrik.

Pada tahun 1970-an, bahan magnet kekal nadir bumi yang diwakili oleh NdFeB mempunyai daya paksaan yang hebat, remanen, keupayaan penyahmagnetan yang kuat dan produk tenaga magnet yang besar, yang menjadikan motor segerak magnet kekal berkuasa tinggi muncul di peringkat sejarah. Kini, penyelidikan mengenai motor segerak magnet kekal semakin matang, dan berkembang ke arah kelajuan tinggi, tork tinggi, kuasa tinggi dan kecekapan tinggi.

Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, dengan pelaburan kukuh sarjana tempatan dan kerajaan, motor segerak magnet kekal telah berkembang pesat. Dengan perkembangan teknologi mikrokomputer dan teknologi kawalan automatik, motor segerak magnet kekal telah digunakan secara meluas dalam pelbagai bidang. Disebabkan oleh kemajuan masyarakat, keperluan orang ramai untuk motor segerak magnet kekal menjadi lebih ketat, mendorong motor magnet kekal berkembang ke arah julat peraturan kelajuan yang lebih besar dan kawalan ketepatan yang lebih tinggi. Disebabkan oleh peningkatan proses pengeluaran semasa, bahan magnet kekal berprestasi tinggi telah dibangunkan lagi. Ini sangat mengurangkan kosnya dan secara beransur-ansur menggunakannya untuk pelbagai bidang kehidupan.

3. Teknologi semasa

a. Teknologi reka bentuk motor segerak magnet kekal

Berbanding dengan motor pengujaan elektrik biasa, motor segerak magnet kekal tidak mempunyai belitan pengujaan elektrik, cincin pengumpul dan kabinet pengujaan, yang meningkatkan bukan sahaja kestabilan dan kebolehpercayaan, tetapi juga kecekapan.

Antaranya, motor magnet kekal terbina dalam mempunyai kelebihan kecekapan tinggi, faktor kuasa tinggi, ketumpatan kuasa unit tinggi, keupayaan pengembangan kelajuan magnet lemah yang kuat dan kelajuan tindak balas dinamik yang pantas, menjadikannya pilihan ideal untuk memandu motor.

Magnet kekal menyediakan keseluruhan medan magnet pengujaan motor magnet kekal, dan tork cogging akan meningkatkan getaran dan bunyi motor semasa operasi. Tork cogging yang berlebihan akan menjejaskan prestasi kelajuan rendah sistem kawalan kelajuan motor dan kedudukan ketepatan tinggi sistem kawalan kedudukan. Oleh itu, apabila mereka bentuk motor, tork cogging harus dikurangkan sebanyak mungkin melalui pengoptimuman motor.

Menurut penyelidikan, kaedah umum untuk mengurangkan tork cogging termasuk menukar pekali arka kutub, mengurangkan lebar slot stator, memadankan slot condong dan slot kutub, menukar kedudukan, saiz dan bentuk kutub magnet, dsb. , perlu diingatkan bahawa apabila mengurangkan tork cogging, ia boleh menjejaskan prestasi motor yang lain, seperti tork elektromagnet mungkin berkurangan dengan sewajarnya. Oleh itu, semasa mereka bentuk, pelbagai faktor harus diseimbangkan sebaik mungkin untuk mencapai prestasi motor yang terbaik.

b.Teknologi simulasi motor segerak magnet kekal

Kehadiran magnet kekal dalam motor magnet kekal menyukarkan pereka bentuk untuk mengira parameter, seperti reka bentuk pekali fluks kebocoran tanpa beban dan pekali arka kutub. Secara amnya, perisian analisis unsur terhingga digunakan untuk mengira dan mengoptimumkan parameter motor magnet kekal. Perisian analisis unsur terhingga boleh mengira parameter motor dengan sangat tepat, dan sangat boleh dipercayai untuk menggunakannya untuk menganalisis kesan parameter motor pada prestasi.

Kaedah pengiraan unsur terhingga menjadikannya lebih mudah, pantas dan tepat untuk kita mengira dan menganalisis medan elektromagnet motor. Ini adalah kaedah berangka yang dibangunkan berdasarkan kaedah perbezaan dan telah digunakan secara meluas dalam sains dan kejuruteraan. Gunakan kaedah matematik untuk mendiskrisikan beberapa domain penyelesaian berterusan kepada kumpulan unit, dan kemudian interpolasi dalam setiap unit. Dengan cara ini, fungsi interpolasi linear terbentuk, iaitu, fungsi anggaran disimulasikan dan dianalisis menggunakan unsur terhingga, yang membolehkan kita memerhati secara intuitif arah garis medan magnet dan pengagihan ketumpatan fluks magnet di dalam motor.

c.Teknologi kawalan motor segerak magnet kekal

Meningkatkan prestasi sistem pemacu motor juga amat penting kepada pembangunan bidang kawalan perindustrian. Ia membolehkan sistem dipacu pada prestasi terbaik. Ciri-ciri asasnya dicerminkan dalam kelajuan rendah, terutamanya dalam kes permulaan pesat, pecutan statik, dan lain-lain, ia boleh mengeluarkan tork yang besar; dan apabila memandu pada kelajuan tinggi, ia boleh mencapai kawalan kelajuan kuasa berterusan dalam julat yang luas. Jadual 1 membandingkan prestasi beberapa motor utama.

Seperti yang dapat dilihat dari Jadual 1, motor magnet kekal mempunyai kebolehpercayaan yang baik, julat kelajuan yang luas dan kecekapan yang tinggi. Jika digabungkan dengan kaedah kawalan yang sepadan, keseluruhan sistem motor boleh mencapai prestasi terbaik. Oleh itu, adalah perlu untuk memilih algoritma kawalan yang sesuai untuk mencapai peraturan kelajuan yang cekap, supaya sistem pemacu motor boleh beroperasi dalam kawasan peraturan kelajuan yang agak luas dan julat kuasa malar.

Kaedah kawalan vektor digunakan secara meluas dalam algoritma kawalan kelajuan motor magnet kekal. Ia mempunyai kelebihan julat peraturan kelajuan yang luas, kecekapan tinggi, kebolehpercayaan yang tinggi, kestabilan yang baik dan faedah ekonomi yang baik. Ia digunakan secara meluas dalam pemacu motor, pengangkutan rel dan servo alat mesin. Disebabkan penggunaan yang berbeza, strategi kawalan vektor semasa yang diguna pakai juga berbeza.

4. Ciri-ciri motor segerak magnet kekal

Motor segerak magnet kekal mempunyai struktur mudah, kehilangan rendah dan faktor kuasa tinggi. Berbanding dengan motor pengujaan elektrik, kerana tiada berus, komutator dan peranti lain, tiada arus pengujaan reaktif diperlukan, jadi arus pemegun dan kehilangan rintangan lebih kecil, kecekapan lebih tinggi, tork pengujaan lebih besar, dan prestasi kawalan adalah lebih baik. Walau bagaimanapun, terdapat kelemahan seperti kos yang tinggi dan kesukaran untuk memulakan. Oleh kerana penerapan teknologi kawalan dalam motor, terutamanya aplikasi sistem kawalan vektor, motor segerak magnet kekal boleh mencapai peraturan kelajuan julat luas, tindak balas dinamik pantas dan kawalan kedudukan ketepatan tinggi, jadi motor segerak magnet kekal akan menarik lebih ramai orang untuk menjalankan. penyelidikan yang meluas.

5. Ciri-ciri teknikal motor segerak magnet kekal Anhui Mingteng

a. Motor mempunyai faktor kuasa yang tinggi dan faktor kualiti grid kuasa yang tinggi. Tiada pemampas faktor kuasa diperlukan, dan kapasiti peralatan pencawang boleh digunakan sepenuhnya;

b. Motor magnet kekal teruja oleh magnet kekal dan beroperasi secara serentak. Tiada denyutan kelajuan, dan rintangan saluran paip tidak meningkat apabila memandu kipas dan pam;

c. Motor magnet kekal boleh direka bentuk dengan tork permulaan yang tinggi (lebih daripada 3 kali) dan kapasiti beban lampau yang tinggi seperti yang diperlukan, sekali gus menyelesaikan fenomena "kuda besar menarik kereta kecil";

d. Arus reaktif motor tak segerak biasa biasanya kira-kira 0.5-0.7 kali daripada arus undian. Motor segerak magnet kekal Mingteng tidak memerlukan arus pengujaan. Arus reaktif motor magnet kekal dan motor tak segerak adalah kira-kira 50% berbeza, dan arus operasi sebenar adalah kira-kira 15% lebih rendah daripada motor tak segerak;

e. Motor boleh direka bentuk untuk dimulakan secara langsung, dan dimensi pemasangan luaran adalah sama seperti motor tak segerak yang digunakan secara meluas, yang boleh menggantikan sepenuhnya motor tak segerak;

f. Menambah pemandu boleh mencapai permulaan lembut, hentian lembut, dan peraturan kelajuan tanpa langkah, dengan tindak balas dinamik yang baik dan kesan penjimatan kuasa yang lebih baik;

g. Motor mempunyai banyak struktur topologi, yang secara langsung memenuhi keperluan asas peralatan mekanikal dalam julat yang luas dan dalam keadaan yang melampau;

h. Untuk meningkatkan kecekapan sistem, memendekkan rantai penghantaran, dan mengurangkan kos penyelenggaraan, pemacu terus berkelajuan tinggi dan rendah motor segerak magnet kekal boleh direka bentuk dan dihasilkan untuk memenuhi keperluan pengguna yang lebih tinggi.

Anhui Mingteng Jentera Magnet Kekal&Elektrikal Equipment Co., Ltd. (https://www.mingtengmotor.com/) telah ditubuhkan pada tahun 2007. Ia adalah syarikat teknologi tinggi yang mengkhusus dalam penyelidikan dan pembangunan, pengeluaran dan penjualan motor segerak magnet kekal kecekapan ultra tinggi. Syarikat itu menggunakan teori reka bentuk motor moden, perisian reka bentuk profesional dan program reka bentuk motor magnet kekal yang dibangunkan sendiri untuk mensimulasikan medan elektromagnet, medan bendalir, medan suhu, medan tegasan, dll. bagi motor magnet kekal, mengoptimumkan struktur litar magnetik, menambah baik. tahap kecekapan tenaga motor, dan pada asasnya memastikan penggunaan motor magnet kekal yang boleh dipercayai.

Hak Cipta: Artikel ini ialah cetakan semula nombor awam WeChat "Motor Alliance", pautan asalhttps://mp.weixin.qq.com/s/tROOkT3pQwZtnHJT4Ji0Cg

Artikel ini tidak mewakili pandangan syarikat kami. Jika anda mempunyai pendapat atau pandangan yang berbeza, sila betulkan kami!