Me zhvillimin e materialeve me magnet të përhershëm të tokës së rrallë në vitet 1970, u krijuan motorët me magnet të përhershëm të tokës së rrallë. Motorët me magnet të përhershëm përdorin magnet të përhershëm të tokës së rrallë për ngacmim, dhe magnetët e përhershëm mund të gjenerojnë fusha magnetike të përhershme pas magnetizimit. Performanca e tij e ngacmimit është e shkëlqyeshme dhe është superiore ndaj motorëve elektrikë ngacmues për sa i përket stabilitetit, cilësisë dhe reduktimit të humbjeve, gjë që ka tronditur tregun tradicional të motorëve.

Vitet e fundit, me zhvillimin e shpejtë të shkencës dhe teknologjisë moderne, performanca dhe teknologjia e materialeve elektromagnetike, veçanërisht e materialeve elektromagnetike të tokës të rralla, janë përmirësuar gradualisht. Së bashku me zhvillimin e shpejtë të elektronikës së energjisë, teknologjisë së transmetimit të energjisë dhe teknologjisë së kontrollit automatik, performanca e motorëve sinkron me magnet të përhershëm po bëhet gjithnjë e më e mirë.

Për më tepër, motorët sinkron me magnet të përhershëm kanë përparësitë e peshës së lehtë, strukturës së thjeshtë, madhësisë së vogël, karakteristikave të mira dhe densitetit të lartë të fuqisë. Shumë institucione dhe ndërmarrje kërkimore shkencore po kryejnë në mënyrë aktive kërkimin dhe zhvillimin e motorëve sinkron me magnet të përhershëm dhe fushat e aplikimit të tyre do të zgjerohen më tej.

1. Baza e zhvillimit të motorit sinkron me magnet të përhershëm

a. Aplikimi i materialeve me magnet të përhershëm të tokës së rrallë me performancë të lartë

Materialet me magnet të përhershëm të tokës së rrallë kanë kaluar në tre faza: SmCo5, Sm2Co17 dhe Nd2Fe14B. Aktualisht, materialet me magnet të përhershëm të përfaqësuar nga NdFeB janë bërë lloji më i përdorur i materialeve me magnet të përhershëm të tokës së rrallë për shkak të vetive të tyre të shkëlqyera magnetike. Zhvillimi i materialeve me magnet të përhershëm ka nxitur zhvillimin e motorëve me magnet të përhershëm.

Krahasuar me motorin tradicional me induksion trefazor me ngacmim elektrik, magneti i përhershëm zëvendëson polin e ngacmimit elektrik, thjeshton strukturën, eliminon unazën e rrëshqitjes dhe furçën e rotorit, realizon strukturën pa furça dhe zvogëlon madhësinë e rotorit. Kjo përmirëson densitetin e fuqisë, densitetin e çift rrotullues dhe efikasitetin e punës së motorit, dhe e bën motorin më të vogël dhe më të lehtë, duke zgjeruar më tej fushën e tij të aplikimit dhe duke promovuar zhvillimin e motorëve elektrikë drejt fuqisë më të lartë.

b.Zbatimi i teorisë së re të kontrollit

Vitet e fundit, algoritmet e kontrollit janë zhvilluar me shpejtësi. Midis tyre, algoritmet e kontrollit vektorial kanë zgjidhur në parim problemin e strategjisë së drejtimit të motorëve AC, duke bërë që motorët AC të kenë performancë të mirë kontrolli. Shfaqja e kontrollit të drejtpërdrejtë të çift rrotullues e bën strukturën e kontrollit më të thjeshtë dhe ka karakteristikat e performancës së fortë të qarkut për ndryshimet e parametrave dhe shpejtësinë e shpejtë të reagimit dinamik të çift rrotullues. Teknologjia e kontrollit indirekt të çift rrotullues zgjidh problemin e pulsimit të madh të çift rrotullues të çift rrotullues direkt me shpejtësi të ulët dhe përmirëson shpejtësinë dhe saktësinë e kontrollit të motorit.

c. Aplikimi i pajisjeve dhe procesorëve elektronikë të fuqisë me performancë të lartë

Teknologjia moderne e elektronikës së energjisë është një ndërfaqe e rëndësishme midis industrisë së informacionit dhe industrive tradicionale, dhe një urë midis rrymës së dobët dhe rrymës së fortë të kontrolluar. Zhvillimi i teknologjisë së elektronikës së fuqisë mundëson realizimin e strategjive të kontrollit të ngasjes.

Në vitet 1970, u shfaqën një seri inverterësh për qëllime të përgjithshme, të cilët mund të konvertonin fuqinë e frekuencës industriale në fuqi të frekuencës së ndryshueshme me frekuencë të rregullueshme vazhdimisht, duke krijuar kështu kushte për rregullimin e shpejtësisë së frekuencës së ndryshueshme të fuqisë AC. Këta inverterë kanë aftësinë e fillimit të butë pas vendosjes së frekuencës dhe frekuenca mund të rritet nga zero në frekuencën e caktuar me një ritëm të caktuar dhe shkalla e rritjes mund të rregullohet vazhdimisht brenda një diapazoni të gjerë, duke zgjidhur problemin e nisjes së motorëve sinkron.

2. Statusi i zhvillimit të motorëve sinkron me magnet të përhershëm brenda dhe jashtë vendit

Motori i parë në histori ishte një motor me magnet të përhershëm. Në atë kohë, performanca e materialeve me magnet të përhershëm ishte relativisht e dobët, dhe forca shtrënguese dhe qëndrueshmëria e magnetëve të përhershëm ishin shumë të ulëta, kështu që ata u zëvendësuan shpejt nga motorë elektrikë ngacmues.

Në vitet 1970, materialet me magnet të përhershëm të tokës së rrallë të përfaqësuar nga NdFeB kishin forcë të madhe shtrënguese, qëndrueshmëri, aftësi të fortë demagnetizimi dhe produkt të madh të energjisë magnetike, gjë që bëri që motorët sinkron me magnet të përhershëm me fuqi të lartë të shfaqeshin në skenën e historisë. Tani, kërkimi mbi motorët sinkron me magnet të përhershëm po bëhet gjithnjë e më i pjekur dhe po zhvillohet drejt shpejtësisë së lartë, çift rrotullues të lartë, fuqisë së lartë dhe efikasitetit të lartë.

Vitet e fundit, me investimin e fortë të studiuesve vendas dhe qeverisë, motorët sinkron me magnet të përhershëm janë zhvilluar me shpejtësi. Me zhvillimin e teknologjisë së mikrokompjuterëve dhe teknologjisë së kontrollit automatik, motorët sinkron me magnet të përhershëm janë përdorur gjerësisht në fusha të ndryshme. Për shkak të përparimit të shoqërisë, kërkesat e njerëzve për motorë sinkron me magnet të përhershëm janë bërë më të rrepta, duke bërë që motorët me magnet të përhershëm të zhvillohen drejt një diapazoni më të madh të rregullimit të shpejtësisë dhe kontrollit me saktësi më të lartë. Për shkak të përmirësimit të proceseve aktuale të prodhimit, materialet me magnet të përhershëm me performancë të lartë janë zhvilluar më tej. Kjo ul shumë koston e tij dhe gradualisht e aplikon në fusha të ndryshme të jetës.

3. Teknologjia aktuale

a. Teknologjia e projektimit të motorit sinkron me magnet të përhershëm

Krahasuar me motorët e zakonshëm elektrikë të ngacmimit, motorët sinkron me magnet të përhershëm nuk kanë mbështjellje elektrike ngacmuese, unaza kolektori dhe kabinete ngacmimi, gjë që përmirëson shumë jo vetëm stabilitetin dhe besueshmërinë, por edhe efikasitetin.

Midis tyre, motorët me magnet të përhershëm të integruar kanë avantazhet e efikasitetit të lartë, faktorit të lartë të fuqisë, densitetit të lartë të fuqisë së njësisë, aftësisë së fortë të zgjerimit të shpejtësisë magnetike të dobët dhe shpejtësisë së shpejtë të reagimit dinamik, duke i bërë ata një zgjedhje ideale për drejtimin e motorëve.

Magnetët e përhershëm sigurojnë të gjithë fushën magnetike të ngacmimit të motorëve me magnet të përhershëm, dhe çift rrotullimi i fiksimit do të rrisë dridhjen dhe zhurmën e motorit gjatë funksionimit. Çift rrotullimi i tepërt i fiksimit do të ndikojë në performancën e shpejtësisë së ulët të sistemit të kontrollit të shpejtësisë së motorit dhe në pozicionimin me saktësi të lartë të sistemit të kontrollit të pozicionit. Prandaj, gjatë projektimit të motorit, çift rrotullimi i fiksimit duhet të reduktohet sa më shumë që të jetë e mundur përmes optimizimit të motorit.

Sipas hulumtimit, metodat e përgjithshme për të reduktuar çift rrotulluesin e fiksimit përfshijnë ndryshimin e koeficientit të harkut të poleve, zvogëlimin e gjerësisë së hapjes së statorit, përputhjen e çarjes së anuar dhe vrimës së shtyllës, ndryshimin e pozicionit, madhësisë dhe formës së polit magnetik, etj. Megjithatë , duhet të theksohet se kur zvogëlohet çift rrotullimi i fiksimit, mund të ndikojë në performancën tjetër të motorit, si p.sh. çift rrotullimi elektromagnetik mund të ulet në përputhje me rrethanat. Prandaj, gjatë projektimit, faktorë të ndryshëm duhet të balancohen sa më shumë që të jetë e mundur për të arritur performancën më të mirë të motorit.

b. Teknologjia e simulimit të motorit sinkron me magnet të përhershëm

Prania e magnetëve të përhershëm në motorët me magnet të përhershëm e bën të vështirë për projektuesit llogaritjen e parametrave, të tilla si projektimi i koeficientit të fluksit të rrjedhjes pa ngarkesë dhe koeficientit të harkut të poleve. Në përgjithësi, softueri i analizës së elementeve të fundme përdoret për të llogaritur dhe optimizuar parametrat e motorëve me magnet të përhershëm. Softueri i analizës së elementeve të fundme mund të llogarisë parametrat e motorit me shumë saktësi, dhe është shumë i besueshëm përdorimi i tij për të analizuar ndikimin e parametrave të motorit në performancën.

Metoda e llogaritjes së elementeve të fundme e bën më të lehtë, më të shpejtë dhe më të saktë për ne llogaritjen dhe analizimin e fushës elektromagnetike të motorëve. Kjo është një metodë numerike e zhvilluar në bazë të metodës së diferencës dhe është përdorur gjerësisht në shkencë dhe inxhinieri. Përdorni metoda matematikore për të diskretizuar disa fusha të zgjidhjeve të vazhdueshme në grupe njësish dhe më pas interpoloni në secilën njësi. Në këtë mënyrë, formohet një funksion linear interpolimi, domethënë, një funksion i përafërt simulohet dhe analizohet duke përdorur elementë të fundëm, i cili na lejon të vëzhgojmë në mënyrë intuitive drejtimin e linjave të fushës magnetike dhe shpërndarjen e densitetit të fluksit magnetik brenda motorit.

c. Teknologjia e kontrollit të motorit sinkron me magnet të përhershëm

Përmirësimi i performancës së sistemeve të lëvizjes së motorëve është gjithashtu i një rëndësie të madhe për zhvillimin e fushës së kontrollit industrial. Ai mundëson që sistemi të drejtohet me performancën më të mirë. Karakteristikat e tij themelore reflektohen në shpejtësinë e ulët, veçanërisht në rastin e ndezjes së shpejtë, përshpejtimit statik, etj., Mund të prodhojë një çift rrotullues të madh; dhe kur vozitni me shpejtësi të lartë, mund të arrijë kontroll të vazhdueshëm të shpejtësisë së fuqisë në një gamë të gjerë. Tabela 1 krahason performancën e disa motorëve kryesorë.

Siç mund të shihet nga Tabela 1, motorët me magnet të përhershëm kanë besueshmëri të mirë, gamë të gjerë shpejtësie dhe efikasitet të lartë. Nëse kombinohet me metodën përkatëse të kontrollit, i gjithë sistemi motorik mund të arrijë performancën më të mirë. Prandaj, është e nevojshme të zgjidhet një algoritëm i përshtatshëm kontrolli për të arritur një rregullim efikas të shpejtësisë, në mënyrë që sistemi i lëvizjes së motorit të mund të funksionojë në një zonë relativisht të gjerë të rregullimit të shpejtësisë dhe gamë konstante të fuqisë.

Metoda e kontrollit të vektorit përdoret gjerësisht në algoritmin e kontrollit të shpejtësisë së motorit me magnet të përhershëm. Ka avantazhet e gamës së gjerë të rregullimit të shpejtësisë, efikasitetit të lartë, besueshmërisë së lartë, stabilitetit të mirë dhe përfitimeve të mira ekonomike. Përdoret gjerësisht në drejtimin e motorëve, transportin hekurudhor dhe shërbimin e veglave të makinerisë. Për shkak të përdorimeve të ndryshme, strategjia aktuale e kontrollit të vektorit e miratuar është gjithashtu e ndryshme.

4.Karakteristikat e motorit sinkron me magnet të përhershëm

Motori sinkron me magnet të përhershëm ka një strukturë të thjeshtë, humbje të ulët dhe faktor të lartë fuqie. Krahasuar me motorin e ngacmimit elektrik, për shkak se nuk ka furça, komutatorë dhe pajisje të tjera, nuk kërkohet rrymë ngacmuese reaktive, kështu që rryma e statorit dhe humbja e rezistencës janë më të vogla, efikasiteti është më i lartë, çift rrotullimi i ngacmimit është më i madh dhe performanca e kontrollit është më mirë. Megjithatë, ka disavantazhe si kostoja e lartë dhe vështirësia në fillim. Për shkak të aplikimit të teknologjisë së kontrollit në motorë, veçanërisht aplikimit të sistemeve të kontrollit vektorial, motorët sinkron me magnet të përhershëm mund të arrijnë rregullimin e shpejtësisë së gjerë, përgjigje të shpejtë dinamike dhe kontroll të pozicionimit me saktësi të lartë, kështu që motorët sinkron me magnet të përhershëm do të tërheqin më shumë njerëz për të kryer kërkime të gjera.

5. Karakteristikat teknike të motorit sinkron me magnet të përhershëm Anhui Mingteng

a. Motori ka një faktor të lartë fuqie dhe një faktor cilësor të lartë të rrjetit të energjisë. Nuk kërkohet kompensues i faktorit të fuqisë dhe kapaciteti i pajisjeve të nënstacionit mund të përdoret plotësisht;

b. Motori me magnet të përhershëm ngacmohet nga magnet të përhershëm dhe funksionon në mënyrë sinkrone. Nuk ka pulsim të shpejtësisë dhe rezistenca e tubacionit nuk rritet kur drejtoni tifozët dhe pompat;

c. Motori me magnet të përhershëm mund të projektohet me çift rrotullues të lartë nisjeje (më shumë se 3 herë) dhe kapacitet të lartë mbingarkesë sipas nevojës, duke zgjidhur kështu fenomenin e "kalit të madh që tërheq karrocën e vogël";

d. Rryma reaktive e motorit të zakonshëm asinkron është përgjithësisht rreth 0.5-0.7 herë e rrymës së vlerësuar. Motori sinkron me magnet të përhershëm Mingteng nuk ka nevojë për rrymë ngacmimi. Rryma reaktive e motorit me magnet të përhershëm dhe motorit asinkron është rreth 50% e ndryshme, dhe rryma aktuale e funksionimit është rreth 15% më e ulët se ajo e motorit asinkron;

e. Motori mund të projektohet që të fillojë drejtpërdrejt dhe dimensionet e instalimit të jashtëm janë të njëjta me ato të motorëve asinkronë aktualisht të përdorur gjerësisht, të cilët mund të zëvendësojnë plotësisht motorët asinkronë;

f. Shtimi i një drejtuesi mund të arrijë fillimin e butë, ndalimin e butë dhe rregullimin e shpejtësisë pa shkallë, me reagim të mirë dinamik dhe efekt të përmirësuar të mëtejshëm të kursimit të energjisë;

g. Motori ka shumë struktura topologjike, të cilat drejtpërdrejt plotësojnë kërkesat themelore të pajisjeve mekanike në një gamë të gjerë dhe në kushte ekstreme;

h. Për të përmirësuar efikasitetin e sistemit, për të shkurtuar zinxhirin e transmisionit dhe për të zvogëluar kostot e mirëmbajtjes, motorët sinkron me magnet të përhershëm me shpejtësi të lartë dhe të ulët mund të projektohen dhe prodhohen për të përmbushur kërkesat më të larta të përdoruesve.

Anhui Mingteng Makineri & Pajisje Elektrike të Përhershme Magnetike, Ltd.https://www.mingtengmotor.com/) është themeluar në vitin 2007. Është një ndërmarrje e teknologjisë së lartë e specializuar në kërkimin dhe zhvillimin, prodhimin dhe shitjen e motorëve sinkron me magnet të përhershëm me efikasitet ultra të lartë. Kompania përdor teorinë moderne të projektimit të motorit, softuerin profesional të projektimit dhe programin e vetë-zhvilluar të projektimit të motorit me magnet të përhershëm për të simuluar fushën elektromagnetike, fushën e lëngut, fushën e temperaturës, fushën e stresit, etj. të motorit me magnet të përhershëm, optimizimin e strukturës së qarkut magnetik, përmirësimin nivelin e efikasitetit energjetik të motorit dhe në thelb sigurojnë përdorimin e besueshëm të motorit me magnet të përhershëm.

E drejta e autorit: Ky artikull është një ribotim i numrit publik të WeChat "Motor Alliance", lidhja origjinalehttps://mp.weixin.qq.com/s/tROOkT3pQwZtnHJT4Ji0Cg

Ky artikull nuk përfaqëson pikëpamjet e kompanisë sonë. Nëse keni mendime apo pikëpamje të ndryshme, ju lutemi na korrigjoni!