توسعه موتور آهنربای دائم و کاربرد آن در زمینه های مختلف!

موتور آهنربای دائم از آهنرباهای دائمی برای تولید میدان مغناطیسی موتور استفاده می کند، نیازی به سیم پیچ تحریک یا جریان تحریک ندارد، دارای راندمان بالا و ساختار ساده است و یک موتور کم مصرف است.با ظهور مواد آهنربای دائمی با کارایی بالا و توسعه سریع فناوری کنترل.استفاده از موتورهای آهنربای دائم گسترده تر خواهد شد.

640永磁电机的发展及在各个领域的应用!

تاریخچه توسعه موتور آهنربای دائمی
توسعه موتورهای آهنربای دائم ارتباط نزدیکی با توسعه مواد آهنربای دائم دارد.کشور من اولین کشور در جهان است که خواص مغناطیسی مواد آهنربای دائمی را کشف کرده و آنها را در تمرین به کار می‌برد.بیش از دو هزار سال پیش کشور ما از خواص مغناطیسی مواد مغناطیسی دائمی برای ساخت قطب نما استفاده می کرد که نقش بسزایی در دریانوردی، نظامی و سایر زمینه ها داشته است.این یکی از چهار اختراع بزرگ در کشور من باستان شده است.
اولین موتور جهان که در دهه 1820 ظاهر شد، یک موتور آهنربای دائمی با یک میدان مغناطیسی تحریکی بود که توسط یک آهنربای دائمی تولید می شد.اما ماده آهنربای دائمی مورد استفاده در آن زمان مگنتیت طبیعی (Fe3O4) بود که چگالی انرژی مغناطیسی بسیار کمی دارد و موتور ساخته شده از آن حجیم بود و به زودی با یک موتور تحریک الکتریکی جایگزین شد.
با توسعه سریع موتورهای مختلف و اختراع آهنرباهای جریان، مردم تحقیقات عمیقی در مورد مکانیسم، ترکیب و فناوری ساخت مواد آهنربای دائمی انجام دادند و به طور متوالی فولاد کربنی و فولاد تنگستن (حداکثر محصول انرژی مغناطیسی) را کشف کردند. حدود 2.7 کیلوژول بر متر مکعب است)، فولاد کبالت (حداکثر محصول انرژی مغناطیسی حدود 7.2 کیلوژول بر متر مکعب است) و سایر مواد آهنربای دائمی.
به طور خاص، آهنرباهای دائمی AlNiCo که در دهه 1930 ظاهر شدند (حداکثر محصول انرژی مغناطیسی می تواند به 85 کیلوژول بر متر مکعب برسد) و آهنرباهای دائمی فریتی که در دهه 1950 ظاهر شدند (حداکثر محصول انرژی مغناطیسی اکنون می تواند به 40 کیلوژول بر متر مکعب برسد) خواص مغناطیسی مختلفبا پیشرفت زیاد، موتورهای میکرو و کوچک مختلف از تحریک آهنربای دائمی استفاده کرده اند.قدرت موتورهای آهنربای دائم به اندازه چند میلی وات و به اندازه ده ها کیلووات است.آنها به طور گسترده ای در تولیدات نظامی، صنعتی و کشاورزی و زندگی روزمره استفاده می شوند و خروجی آن به شدت افزایش یافته است.به همین ترتیب، در این دوره، پیشرفت‌هایی در تئوری طراحی، روش محاسبه، مغناطیس‌سازی و فناوری ساخت موتورهای آهنربای دائم ایجاد شده است و مجموعه‌ای از روش‌های تحلیل و تحقیق که با نمودار کاری آهنرباهای دائمی نمایش داده می‌شود، شکل گرفته است.

640 با این حال، اجباری آهنرباهای دائمی AlNiCo کم است

با این حال، اجباری آهنرباهای دائمی AlNiCo کم است (36-160 کیلو آمپر بر متر)، و چگالی ماندگاری آهنرباهای دائمی فریت بالا نیست (0.2-0.44 T)، که کاربرد آنها را در موتورها محدود می کند.تا دهه 1960 و 1980، آهنرباهای دائمی کبالت خاکی کمیاب و آهنرباهای دائمی آهن نئودیمیم بور (هر دو در مجموع به عنوان آهنربای دائمی خاکی کمیاب شناخته می شوند) یکی پس از دیگری با چگالی ماندگاری بالا، اجباری بالا، محصول انرژی مغناطیسی بالا و مغناطیس زدایی خطی ظاهر می شدند. منحنی.خواص مغناطیسی عالی موتور آهنربای دائم به ویژه برای ساخت موتورهای الکتریکی مناسب است، به طوری که توسعه موتورهای آهنربای دائم وارد دوره تاریخی جدیدی شده است.
ویژگی ها و کاربردهای موتورهای آهنربای دائمی
در مقایسه با موتورهای تحریک الکتریکی سنتی، موتورهای آهنربای دائم، به ویژه موتورهای آهنربای دائم خاکی کمیاب، مزایای آشکاری مانند ساختار ساده و عملکرد قابل اعتماد دارند.اندازه کوچک و وزن سبک؛تلفات کم و راندمان بالا؛شکل و اندازه موتور می تواند انعطاف پذیر و متنوع باشد..بنابراین، دامنه کاربرد بسیار گسترده است و تقریباً تمام زمینه های هوافضا، دفاع ملی، تولید صنعتی و کشاورزی و زندگی روزمره را پوشش می دهد.ویژگی های اصلی چندین موتور آهنربای دائم معمولی و کاربردهای اصلی آنها در زیر توضیح داده شده است.
در مقایسه با ژنراتور سنتی، ژنراتور سنکرون آهنربای دائمی ژنراتور آهنربای دائم خاکی کمیاب نیازی به حلقه جمع کننده و دستگاه برس ندارد و ساختار ساده ای دارد و میزان خرابی را کاهش می دهد.استفاده از آهنرباهای دائمی خاکی کمیاب همچنین می تواند چگالی مغناطیسی شکاف هوا را افزایش دهد، سرعت موتور را به مقدار بهینه افزایش دهد و نسبت توان به جرم را بهبود بخشد.تقریباً تمام ژنراتورهای مورد استفاده در هوانوردی و هوافضا معاصر از ژنراتورهای آهنربای دائمی خاکی کمیاب استفاده می کنند.محصولات معمولی آن ژنراتورهای سنکرون آهنربای دائمی کبالت خاکی کمیاب 150 کیلوولت آمپر 12000 r/min 21000 r/min 12000 r/min و 100 kVA 60000 r/min هستند که توسط شرکت جنرال الکتریک ایالات متحده ساخته شده است.اولین موتور آهنربای دائمی خاکی کمیاب که در چین ساخته شد یک ژنراتور آهنربای دائم 3 کیلووات 20000 دور در دقیقه است.

640 ژنراتور آهنربای دائمی همچنین به عنوان محرک کمکی ژنراتور توربین بخار در مقیاس بزرگ استفاده می شود.

ژنراتور آهنربای دائمی همچنین به عنوان محرک کمکی ژنراتور توربین بخار در مقیاس بزرگ استفاده می شود.در دهه 1980، کشور من با موفقیت محرک کمکی آهنربای دائم خاکی کمیاب 40 کیلو ولت آمپر تا 160 کیلو ولت آمپر را با بزرگترین ظرفیت در جهان در آن زمان توسعه داد.تا حد زیادی قابلیت اطمینان عملیات نیروگاه را بهبود می بخشد.
در حال حاضر، ژنراتورهای کوچک با موتورهای احتراق داخلی برای منابع قدرت مستقل، ژنراتورهای آهنربای دائمی برای وسایل نقلیه، و ژنراتورهای بادی آهنربای دائم کوچک که مستقیماً توسط توربین‌های بادی هدایت می‌شوند، به تدریج در حال توسعه هستند.
نقش مهم موتورهای آهنربای دائمی در زمینه های مختلف کاربردی
1 موتورهای مغناطیس دائم خاکی کمیاب به طور عمده برای مصرف استفاده می شود، مانند موتورهای سنکرون آهنربای دائم خاکی کمیاب برای صنایع نساجی و الیاف شیمیایی، نفت، معدن، موتورهای سنکرون آهنربای دائم خاکی کمیاب در ماشین آلات حمل و نقل معدن زغال سنگ، آهنربای دائمی خاکی کمیاب. موتورهای سنکرون برای راه اندازی پمپ ها و فن های مختلف.
2 انواع موتورهای آهنربای دائم خاکی کمیاب توسط انواع مختلف وسایل نقلیه (ماشین، موتور سیکلت، قطار) استفاده می شود و موتورهای آهنربای دائم خاکی کمیاب بزرگترین بازار هستند.طبق آمار، حدود 70 درصد از موتورهای آهنربای دائمی خاکی کمیاب در وسایل نقلیه استفاده می شود.برای خودروهای لوکس، بیش از 70 مجموعه موتور برای کاربردهای مختلف وجود دارد.از آنجایی که الزامات موتورهای مختلف خودرو متفاوت است، انتخاب مواد آهنربای دائم متفاوت است.آهنرباهای موتور در تهویه مطبوع، پنکه ها و شیشه های برقی استفاده می شود.از منظر قیمت، مزایای فریت در آینده نیز ادامه خواهد داشت.کویل های احتراق، درایوها و حسگرها همچنان از آهنرباهای متخلخل Sm-Co استفاده می کنند.علاوه بر این، قطعات خودرو، و همچنین وسایل نقلیه الکتریکی را نمی توان نادیده گرفت، به عنوان یک خودروهای الکتریکی دوستدار محیط زیست (EV) و هیبریدی (HEV).
3 موتور مغناطیس دائم خاکی کمیاب سیستم سروو AC مجموعه ای از ماشین آلات یکپارچه سازی الکترومکانیکی با سیستم الکترونیکی، عملکرد بالا و کنترل سرعت.این سیستم یک بدنه موتور سنکرون آهنربای دائم خودکنترل است.این سیستم در توسعه ماشین آلات CNC، فناوری ساخت انعطاف پذیر استفاده می شود.و همچنین در وسایل نقلیه الکتریکی، به جای وسایل نقلیه سنتی حرارتی، برای آزادی انتشار آلاینده های خودرو.موتور آهنربای دائمی خاکی کمیاب یک صنعت امیدوارکننده با تکنولوژی بالا است.
4 میدان جدید عمدتاً برای پشتیبانی از سیستم کنترل سرعت فرکانس متغیر همزمان موتور مغناطیس دائم خاکی کمیاب کم مصرف برای دستگاه های تهویه مطبوع و یخچال های جدید، ابزارهای الکتریکی بی سیم برای انواع موتورهای ریز مغناطیس دائم خاکی کمیاب، بدون جاروبک آهنربای دائمی خاکی کمیاب است. موتورهای DC ابزارهایی با قدرت متفاوت هستند.چنین موتورهایی نیز تقاضای زیادی دارند.
5 مواد مغناطیس دائمی خاکی کمیاب با مزایایی در کاربردهای هوافضا آنها را برای کاربردهای موتورهای هوایی بسیار مناسب می کند.اگرچه برخی از کاربردهای موتورهای آهنربای دائم خاکی کمیاب در هوا (مانند ولتاژ ژنراتور و حفاظت از اتصال کوتاه و غیره) وجود دارد، کارشناسان داخلی و خارجی توافق دارند که موتورهای آهنربای دائم خاکی کمیاب یک جهت توسعه مهم برای نسل جدید است. از موتورهای هوا

مسئله هزینه

 

موتورهای آهنربای دائم فریت، به ویژه موتورهای DC آهنربای دائم مینیاتوری، به دلیل ساختار و فرآیند ساده، جرم کاهش یافته و به طور کلی هزینه کل کمتر نسبت به موتورهای تحریک الکتریکی، به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته اند.از آنجایی که آهنرباهای دائمی خاکی کمیاب در حال حاضر هنوز نسبتاً گران هستند، هزینه موتورهای آهنربای دائم خاکی کمیاب به طور کلی بالاتر از موتورهای تحریک الکتریکی است که باید با عملکرد بالا و صرفه جویی در هزینه عملیاتی جبران شود.

 

در برخی موارد، مانند موتورهای سیم پیچ صوتی درایوهای دیسک کامپیوتر، عملکرد آهنرباهای دائمی NdFeB بهبود می یابد، حجم و جرم به طور قابل توجهی کاهش می یابد و هزینه کل کاهش می یابد.در طراحی، لازم است عملکرد و قیمت را با توجه به موارد استفاده خاص و الزامات برای تصمیم گیری در انتخاب مقایسه کرد، اما همچنین برای کاهش هزینه، فرآیند ساختاری و بهینه سازی طراحی را نوآوری کرد.


زمان ارسال: ژوئن-20-2022