Са развојем материјала са трајним магнетима ретких земаља 1970-их, настали су мотори са трајним магнетима ретких земаља. Мотори са трајним магнетом користе трајне магнете ретких земаља за побуду, а трајни магнети могу генерисати трајна магнетна поља након магнетизације. Његове побудне перформансе су одличне, а супериорне су у односу на електричне побудне моторе у смислу стабилности, квалитета и смањења губитака, што је уздрмало традиционално тржиште мотора.

Последњих година, са брзим развојем савремене науке и технологије, перформансе и технологија електромагнетних материјала, посебно ретких земљаних електромагнетних материјала, постепено су унапређивани. Заједно са брзим развојем енергетске електронике, технологије преноса снаге и технологије аутоматске контроле, перформансе синхроних мотора са трајним магнетима постају све боље и боље.

Штавише, синхрони мотори са трајним магнетима имају предности мале тежине, једноставне структуре, мале величине, добрих карактеристика и велике густине снаге. Многе научно-истраживачке институције и предузећа активно спроводе истраживање и развој синхроних мотора са трајним магнетима, а њихова подручја примене ће се даље ширити.

1.Основа развоја синхроног мотора са перманентним магнетом

а. Примена материјала са трајним магнетима ретких земаља високих перформанси

Материјали трајних магнета ретких земаља прошли су кроз три фазе: СмЦо5, См2Цо17 и Нд2Фе14Б. Тренутно, материјали са трајним магнетом које представља НдФеБ постали су најраспрострањенији тип материјала ретких земаља са перманентним магнетом због својих одличних магнетних својстава. Развој материјала са трајним магнетима подстакао је развој мотора са трајним магнетима.

У поређењу са традиционалним трофазним индукционим мотором са електричном побудом, трајни магнет замењује електрични побуђивач, поједностављује структуру, елиминише клизни прстен и четкицу ротора, остварује структуру без четкица и смањује величину ротора. Ово побољшава густину снаге, густину обртног момента и радну ефикасност мотора, и чини мотор мањим и лакшим, додатно проширујући поље његове примене и промовишући развој електромотора ка већој снази.

б. Примена нове теорије управљања

Последњих година, контролни алгоритми су се брзо развијали. Међу њима, алгоритми векторске контроле су у принципу решили проблем стратегије вожње АЦ мотора, чинећи да мотори на наизменичну струју имају добре перформансе управљања. Појава директне контроле обртног момента чини контролну структуру једноставнијом и има карактеристике јаких перформанси кола за промене параметара и брзу брзину динамичког одзива обртног момента. Технологија индиректне контроле обртног момента решава проблем велике пулсације момента директног обртног момента при малој брзини и побољшава брзину и тачност управљања мотора.

ц. Примена енергетских електронских уређаја и процесора високих перформанси

Модерна технологија енергетске електронике је важан интерфејс између информационе индустрије и традиционалних индустрија, и мост између слабе струје и контролисане јаке струје. Развој технологије енергетске електронике омогућава реализацију стратегија управљања погоном.

Седамдесетих година 20. века појавила се серија претварача опште намене, који су могли да претварају снагу индустријске фреквенције у снагу променљиве фреквенције са непрекидно подесивом фреквенцијом, стварајући тако услове за регулацију брзине променљиве фреквенције наизменичне струје. Ови претварачи имају могућност меког покретања након што је фреквенција подешена, а фреквенција може порасти од нуле до подешене фреквенције одређеном брзином, а брзина пораста се може континуирано подешавати у широком опсегу, решавајући проблем покретања синхроних мотора.

2. Статус развоја синхроних мотора са перманентним магнетом у земљи и иностранству

Први мотор у историји био је мотор са трајним магнетом. У то време, перформансе материјала са трајним магнетима биле су релативно лоше, а коерцитивна сила и реманентност перманентних магнета су били прениски, па су убрзо замењени електромоторима побуде.

Седамдесетих година прошлог века, материјали са трајним магнетом ретких земаља које представља НдФеБ имали су велику коерцитивну силу, реманентност, снажну способност демагнетизације и велики производ магнетне енергије, због чега су се синхрони мотори велике снаге са трајним магнетима појавили на позорници историје. Сада, истраживања о синхроним моторима са трајним магнетима постају све зрелија и развијају се према великој брзини, великом обртном моменту, великој снази и високој ефикасности.

Последњих година, уз снажна улагања домаћих научника и владе, синхрони мотори са трајним магнетима су се брзо развили. Са развојем микрокомпјутерске технологије и технологије аутоматске контроле, синхрони мотори са трајним магнетима су се широко користили у различитим областима. Због напретка друштва, захтеви људи за синхроним моторима са трајним магнетима постали су строжи, што је подстакло моторе са трајним магнетима да се развијају ка већем опсегу регулације брзине и већој прецизности контроле. Због побољшања постојећих производних процеса, материјали са трајним магнетима високих перформанси су даље развијени. Ово у великој мери смањује његову цену и постепено га примењује на различите области живота.

3. Тренутна технологија

а. Технологија пројектовања синхроног мотора са сталним магнетом

У поређењу са обичним електричним побудним моторима, синхрони мотори са перманентним магнетом немају намотаје електричне побуде, колекторске прстенове и побудне ормаре, што у великој мери побољшава не само стабилност и поузданост, већ и ефикасност.

Међу њима, уграђени мотори са трајним магнетом имају предности високе ефикасности, високог фактора снаге, велике јединичне густине снаге, јаке слабе магнетне могућности проширења брзине и брзе динамичке брзине одзива, што их чини идеалним избором за погон мотора.

Трајни магнети обезбеђују целокупно побудно магнетно поље мотора са трајним магнетима, а обртни момент на зупчаници ће повећати вибрације и буку мотора током рада. Прекомерни обртни момент зупчаника ће утицати на перформансе система за контролу брзине мотора при малим брзинама и на високо прецизно позиционирање система за контролу положаја. Због тога, приликом пројектовања мотора, обртни момент зупчаника треба да се смањи што је више могуће кроз оптимизацију мотора.

Према истраживањима, опште методе за смањење обртног момента зупчаника укључују промену коефицијента поларног лука, смањење ширине прореза статора, усклађивање искошеног прореза и утора пола, промену положаја, величине и облика магнетног пола, итд. , треба напоменути да смањење обртног момента може утицати на друге перформансе мотора, као што се електромагнетни обртни момент може смањити у складу са тим. Због тога, приликом пројектовања, различите факторе треба што више избалансирати да би се постигле најбоље перформансе мотора.

б. Технологија симулације синхроног мотора са сталним магнетом

Присуство трајних магнета у моторима са трајним магнетима отежава дизајнерима да израчунају параметре, као што су дизајн коефицијента флукса цурења без оптерећења и коефицијента поларног лука. Генерално, софтвер за анализу коначних елемената се користи за израчунавање и оптимизацију параметара мотора са трајним магнетима. Софтвер за анализу коначних елемената може врло прецизно израчунати параметре мотора и врло је поуздано користити га за анализу утицаја параметара мотора на перформансе.

Метод прорачуна коначних елемената нам олакшава, брже и прецизније израчунавање и анализу електромагнетног поља мотора. Ово је нумеричка метода развијена на основу методе разлике и која се широко користи у науци и инжењерству. Користите математичке методе да дискретизујете неке континуалне домене решења у групе јединица, а затим интерполирајте у сваку јединицу. На овај начин се формира линеарна интерполациона функција, односно симулира се и анализира приближна функција помоћу коначних елемената, што нам омогућава да интуитивно посматрамо правац линија магнетног поља и дистрибуцију густине магнетног флукса унутар мотора.

ц. Технологија управљања синхроним мотором са сталним магнетом

Побољшање перформанси система моторних погона је такође од великог значаја за развој области индустријске контроле. Омогућава да се систем покреће са најбољим перформансама. Његове основне карактеристике се огледају у малој брзини, посебно у случају брзог покретања, статичког убрзања итд., може произвести велики обртни момент; а када се вози великом брзином, може постићи константну контролу брзине снаге у широком опсегу. Табела 1 упоређује перформансе неколико главних мотора.

Као што се може видети из табеле 1, мотори са трајним магнетом имају добру поузданост, широк опсег брзине и високу ефикасност. Ако се комбинује са одговарајућом методом управљања, цео моторни систем може постићи најбоље перформансе. Због тога је неопходно одабрати одговарајући алгоритам управљања за постизање ефикасне регулације брзине, тако да моторни погонски систем може да ради у релативно широком подручју регулације брзине и константном опсегу снаге.

Метода векторске контроле се широко користи у алгоритму за контролу брзине мотора са перманентним магнетом. Има предности широког опсега регулације брзине, високе ефикасности, високе поузданости, добре стабилности и добрих економских предности. Широко се користи у моторном погону, железничком транспорту и серво алатним машинама. Због различитих употреба, усвојена је и тренутна стратегија контроле вектора.

4.Карактеристике синхроног мотора са перманентним магнетом

Синхрони мотор са перманентним магнетом има једноставну структуру, мале губитке и висок фактор снаге. У поређењу са електричним побудним мотором, јер нема четкица, комутатора и других уређаја, није потребна реактивна струја побуде, тако да су струја статора и губитак отпора мањи, ефикасност је већа, момент побуде је већи, а перформансе контроле је боље. Међутим, постоје недостаци као што су висока цена и тешкоће при покретању. Због примене контролне технологије у моторима, посебно применом система векторске контроле, синхрони мотори са трајним магнетом могу постићи регулацију брзине у широком опсегу, брз динамички одзив и контролу позиционирања високе прецизности, тако да ће синхрони мотори са трајним магнетом привући више људи да проводе опсежна истраживања.

5. Техничке карактеристике синхроног мотора Анхуи Мингтенг са перманентним магнетом

а. Мотор има висок фактор снаге и висок фактор квалитета електричне мреже. Није потребан компензатор фактора снаге, а капацитет опреме подстанице може се у потпуности искористити;

б. Мотор са трајним магнетима се побуђује трајним магнетима и ради синхроно. Нема пулсирања брзине, а отпор цевовода се не повећава при покретању вентилатора и пумпи;

ц. Мотор са перманентним магнетом може бити дизајниран са великим почетним моментом (више од 3 пута) и високим капацитетом преоптерећења по потреби, чиме се решава феномен "великог коња који вуче мала колица";

д. Реактивна струја обичног асинхроног мотора је углавном око 0,5-0,7 пута од називне струје. Синхрони мотор са перманентним магнетом Мингтенг не треба струју побуде. Реактивна струја мотора са перманентним магнетом и асинхроног мотора је око 50% различита, а стварна радна струја је око 15% нижа од оне код асинхроног мотора;

е. Мотор може бити пројектован за директно покретање, а спољне инсталационе димензије су исте као код тренутно широко коришћених асинхроних мотора, који могу у потпуности да замене асинхроне моторе;

ф. Додавањем возача може се постићи меко покретање, меко заустављање и регулација брзине без корака, са добрим динамичким одзивом и додатно побољшаним ефектом уштеде енергије;

г. Мотор има много тополошких структура, које директно испуњавају основне захтеве механичке опреме у широком опсегу и под екстремним условима;

х. Да би се побољшала ефикасност система, скратио ланац преноса и смањили трошкови одржавања, синхрони мотори са сталним магнетом велике и мале брзине са директним погоном могу бити дизајнирани и произведени да задовоље веће захтеве корисника.

Анхуи Мингтенг Перманент-Магнетиц Мацхинери & Елецтрицал Екуипмент Цо., Лтд. (хттпс://ввв.мингтенгмотор.цом/) је основана 2007. године. То је високотехнолошко предузеће специјализовано за истраживање и развој, производњу и продају синхроних мотора са трајним магнетима ултра високе ефикасности. Компанија користи савремену теорију дизајна мотора, софтвер за професионални дизајн и саморазвијени програм за дизајн мотора са трајним магнетом за симулацију електромагнетног поља, поља флуида, температурног поља, поља напрезања итд. мотора са перманентним магнетом, оптимизује структуру магнетног кола, побољшава ниво енергетске ефикасности мотора, и суштински осигуравају поуздану употребу мотора са перманентним магнетом.

Ауторска права: Овај чланак је поновно штампање ВеЦхат јавног броја „Мотор Аллианце“, оригиналне везехттпс://мп.веикин.кк.цом/с/тРООкТ3пКвЗтнХЈТ4Ји0Цг

Овај чланак не представља ставове наше компаније. Ако имате различита мишљења или ставове, исправите нас!