Развој мотора са трајним магнетима је уско повезан са развојем материјала са трајним магнетима. Кина је прва земља у свету која је открила магнетна својства материјала са трајним магнетима и применила их у пракси. Пре више од 2.000 година, Кина је користила магнетна својства материјала трајних магнета за прављење компаса, који су играли огромну улогу у навигацији, војсци и другим областима и постали један од четири велика проналаска древне Кине.
Први мотор на свету, који се појавио 1920-их, био је мотор са трајним магнетима који је користио трајне магнете за генерисање побудних магнетних поља. Међутим, материјал перманентног магнета који се користио у то време био је природни магнетит (Фе3О4), који је имао веома ниску густину магнетне енергије. Мотор направљен од њега био је великих димензија и убрзо је замењен електричним побудним мотором.
Са брзим развојем различитих мотора и проналаском струјних магнетизатора, људи су спровели дубинско истраживање механизма, састава и технологије производње трајних магнетних материјала и сукцесивно открили разне трајне магнетне материјале као што су угљенични челик, волфрам. челика (максимални производ магнетне енергије од око 2,7 кЈ/м3), и кобалт челика (максимални производ магнетне енергије од око 7,2 кЈ/м3).
Конкретно, појава трајних магнета од алуминијума никл-кобалта 1930-их (максимални производ магнетне енергије може да достигне 85 кЈ/м3) и феритних перманентних магнета у 1950-им (максимални производ магнетне енергије може да достигне 40 кЈ/м3) значајно су побољшали магнетна својства , а разни микро и мали мотори су почели да користе побуду са трајним магнетом. Снага мотора са трајним магнетима креће се од неколико миливата до десетина киловата. Они се широко користе у војној, индустријској и пољопривредној производњи и свакодневном животу, а њихова производња је драматично порасла.
Сходно томе, током овог периода направљени су помаци у теорији пројектовања, методама прорачуна, магнетизацији и технологији производње мотора са трајним магнетима, формирајући скуп метода анализе и истраживања представљених методом дијаграма радног дијаграма перманентног магнета. Међутим, коерцитивна сила АлНиЦо трајних магнета је ниска (36-160 кА/м), а реманентна магнетна густина феритних перманентних магнета није висока (0,2-0,44 Т), што ограничава њихов опсег примене у моторима.
Тек 1960-их и 1980-их година, трајни магнети од ретке земље кобалт и неодимијум гвожђе и бор трајни магнети (заједно названи сталним магнетима ретких земаља) су изашли један за другим. Њихова одлична магнетна својства, висока реманентна магнетна густина, висока коерцитивна сила, производ високе магнетне енергије и крива линеарне демагнетизације, посебно су погодни за производњу мотора, чиме су увели развој мотора са трајним магнетима у нови историјски период.
1.Перманентни магнетни материјали
Материјали трајних магнета који се обично користе у моторима укључују синтероване магнете и везане магнете, главни типови су алуминијум никл кобалт, ферит, самаријум кобалт, неодимијум гвожђе бор итд.
Алницо: Алницо материјал са трајним магнетом је један од најранијих широко коришћених материјала са трајним магнетом, а његов процес припреме и технологија су релативно зрели.
Трајни ферит: 1950-их, ферит је почео да цвета, посебно 1970-их, када је стронцијум ферит са добром коерцитивношћу и перформансама магнетне енергије стављен у производњу у великим количинама, што је брзо проширило употребу трајног ферита. Као неметални магнетни материјал, ферит нема недостатке лаке оксидације, ниске Цурие температуре и високе цене металних трајних магнетних материјала, тако да је веома популаран.
Самаријум кобалт: Трајни магнетни материјал са одличним магнетним својствима који се појавио средином 1960-их и има веома стабилне перформансе. Самаријум кобалт је посебно погодан за производњу мотора у смислу магнетних својстава, али се због своје високе цене углавном користи у истраживању и развоју војних мотора као што су авијација, ваздухопловство и оружје, као и мотора у областима високе технологије где високе перформансе и цена нису главни фактор.
НдФеБ: НдФеБ магнетни материјал је легура неодимијума, оксида гвожђа, итд., Такође познат као магнетни челик. Има изузетно висок производ магнетне енергије и принудну силу. У исто време, предности високе густине енергије чине НдФеБ материјале са трајним магнетом широко коришћеним у савременој индустрији и електронској технологији, што омогућава минијатуризацију, олакшање и танку опрему као што су инструменти, електроакустични мотори, магнетна сепарација и магнетизација. Пошто садржи велику количину неодимијума и гвожђа, лако је зарђати. Површинска хемијска пасивизација је једно од најбољих решења тренутно.
Отпорност на корозију, максимална радна температура, перформансе обраде, облик криве демагнетизације,
и поређење цена најчешће коришћених трајних магнетних материјала за моторе (слика)
2.Утицај облика и толеранције магнетног челика на перформансе мотора
1. Утицај дебљине магнетног челика
Када је унутрашње или спољашње магнетно коло фиксирано, ваздушни јаз се смањује и ефективни магнетни флукс се повећава када се дебљина повећава. Очигледна манифестација је да се брзина празног хода смањује и струја празног хода смањује под истим заосталим магнетизмом, а максимална ефикасност мотора се повећава. Међутим, постоје и недостаци, као што су повећане комутационе вибрације мотора и релативно стрмија крива ефикасности мотора. Због тога, дебљина магнетног челика мотора треба да буде што је могуће доследнија да би се смањиле вибрације.
2.Утицај ширине магнетног челика
За блиско распоређене магнете мотора без четкица, укупан кумулативни размак не може бити већи од 0,5 мм. Ако је премала, неће бити инсталирана. Ако је превелик, мотор ће вибрирати и смањити ефикасност. То је зато што положај Холовог елемента који мери положај магнета не одговара стварном положају магнета, а ширина мора бити конзистентна, иначе ће мотор имати ниску ефикасност и велике вибрације.
Код брушених мотора постоји одређени размак између магнета, који је резервисан за прелазну зону механичке комутације. Иако постоји јаз, већина произвођача има строге процедуре за уградњу магнета како би осигурала тачност инсталације како би се осигурала тачна позиција магнета мотора. Ако ширина магнета премашује, неће бити инсталиран; ако је ширина магнета премала, то ће довести до неусклађености магнета, мотор ће вибрирати више, а ефикасност ће бити смањена.
3.Утицај величине магнетног челика и не-кошења
Ако се скошење не изврши, брзина промене магнетног поља на ивици магнетног поља мотора ће бити велика, узрокујући пулсирање мотора. Што је већа косина, то су мање вибрације. Међутим, скошење генерално узрокује одређени губитак магнетног флукса. За неке спецификације, губитак магнетног флукса је 0,5 ~ 1,5% када је ивица 0,8. За брушене моторе са ниским резидуалним магнетизмом, одговарајуће смањење величине ивице ће помоћи да се надокнади преостали магнетизам, али ће се пулсирање мотора повећати. Уопштено говорећи, када је резидуални магнетизам низак, толеранција у правцу дужине може се на одговарајући начин повећати, што може повећати ефективни магнетни флукс до одређене мере и задржати перформансе мотора у основи непромењеним.
3.Напомене о моторима са трајним магнетима
1. Структура магнетног кола и прорачун дизајна
Да би се у потпуности искористиле магнетне особине различитих материјала са трајним магнетима, посебно одлична магнетна својства трајних магнета ретких земаља, и произвели економични мотори са трајним магнетима, није могуће једноставно применити методе прорачуна структуре и дизајна традиционални мотори са трајним магнетима или електромагнетни мотори побуде. Морају се успоставити нови концепти дизајна да би се поново анализирала и побољшала структура магнетног кола. Брзим развојем рачунарске хардверске и софтверске технологије, као и сталним унапређењем савремених метода пројектовања, као што су нумерички прорачун електромагнетног поља, оптимизацијски дизајн и симулациона технологија, а заједничким напорима академске и инжењерске заједнице у области моторике, остварени су искори. израђене у теорији пројектовања, методама прорачуна, структурним процесима и технологијама управљања мотора са трајним магнетима, формирајући комплетан сет метода анализе и истраживања и компјутерски потпомогнутог софтвера за анализу и пројектовање који комбинује нумерички прорачун електромагнетног поља и еквивалентно аналитичко решење магнетног кола, и се континуирано унапређује.
2. Неповратни проблем демагнетизације
Ако је дизајн или употреба неисправан, мотор са перманентним магнетом може произвести неповратну демагнетизацију или демагнетизацију, када је температура превисока (НдФеБ перманентни магнет) или прениска (феритни перманентни магнет), под реакцијом арматуре узроковане ударном струјом, или под јаким механичким вибрацијама, што ће смањити перформансе мотора, па чак и учинити га неупотребљивим. Због тога је неопходно проучити и развити методе и уређаје погодне за произвођаче мотора за проверу термичке стабилности материјала са трајним магнетом, као и за анализу антидемагнетизационих способности различитих конструктивних облика, како би се одговарајуће мере могле предузети током пројектовања и производње. како би се осигурало да мотор са перманентним магнетом не изгуби магнетизам.
3.Цост Иссуес
Пошто су трајни магнети ретких земаља још увек релативно скупи, цена мотора са трајним магнетима ретких земаља је генерално већа од цена електричних побудних мотора, што треба да се надокнади високим перформансама и уштедом у оперативним трошковима. У неким случајевима, као што су мотори са завојницама за рачунарске диск јединице, употреба НдФеБ трајних магнета побољшава перформансе, значајно смањује запремину и масу и смањује укупне трошкове. Приликом пројектовања, потребно је направити поређење перформанси и цене на основу специфичних прилика и захтева, и иновирати структуралне процесе и оптимизовати дизајн како би се смањили трошкови.
Анхуи Мингтенг Елецтромецханицал Екуипмент Цо., Лтд. (хттпс://ввв.мингтенгмотор.цом/). Брзина демагнетизације магнетног челика мотора са трајним магнетом није већа од хиљадити део годишње.
Материјал перманентног магнета ротора мотора са перманентним магнетом наше компаније усваја производ високе магнетне енергије и високу интринзичну коерцитивност синтерованог НдФеБ, а конвенционални разреди су Н38СХ, Н38УХ, Н40УХ, Н42УХ, итд. Узмите Н38СХ, најчешће коришћени разред наше компаније , као пример: 38- представља максимални производ магнетне енергије од 38МГОе; СХ представља максималну температурну отпорност од 150℃. УХ има максималну температурну отпорност од 180 ℃. Компанија је дизајнирала професионалне алате и водиче за монтажу магнетног челика и квалитативно анализирала поларитет састављеног магнетног челика са разумним средствима, тако да је релативна вредност магнетног флукса сваког прорезног магнетног челика блиска, што обезбеђује симетрију магнетног челика. кола и квалитет склопа магнетног челика.
Ауторска права: Овај чланак је репринт ВеЦхат јавног броја „данашњи мотор“, оригинални линк хттпс://мп.веикин.кк.цом/с/зЗн3УсИЗеДвицЕДвИдсбПг
Овај чланак не представља ставове наше компаније. Ако имате различита мишљења или ставове, исправите нас!
Време поста: 30.08.2024