Sa pagbuo ng mga rare earth permanent magnet na materyales noong 1970s, ang mga rare earth permanent magnet na motor ay nabuo. Ang mga permanenteng magnet na motor ay gumagamit ng mga rare earth permanent magnet para sa paggulo, at ang mga permanenteng magnet ay maaaring makabuo ng mga permanenteng magnetic field pagkatapos ng magnetization. Ang pagganap ng paggulo nito ay mahusay, at ito ay higit na mataas sa mga de-kuryenteng paggulo ng mga motor sa mga tuntunin ng katatagan, kalidad, at pagbabawas ng pagkawala, na nagpayanig sa tradisyonal na merkado ng motor.

Sa mga nagdaang taon, sa mabilis na pag-unlad ng modernong agham at teknolohiya, ang pagganap at teknolohiya ng mga electromagnetic na materyales, lalo na ang mga bihirang earth electromagnetic na materyales, ay unti-unting napabuti. Kasabay ng mabilis na pag-unlad ng power electronics, power transmission technology at automatic control technology, ang pagganap ng permanenteng magnet na kasabay na mga motor ay nagiging mas mahusay at mas mahusay.

Higit pa rito, ang mga permanenteng magnet na magkakasabay na motor ay may mga pakinabang ng magaan na timbang, simpleng istraktura, maliit na sukat, magagandang katangian at mataas na density ng kapangyarihan. Maraming mga institusyong pang-agham na pananaliksik at negosyo ang aktibong nagsasagawa ng pananaliksik at pag-unlad ng mga permanenteng magnet na magkakasabay na motor, at ang kanilang mga lugar ng aplikasyon ay lalawak pa.

1.Development na batayan ng permanenteng magnet na kasabay na motor

a.Paglalapat ng mataas na pagganap ng rare earth permanent magnet na materyales

Ang mga rare earth permanent magnet na materyales ay dumaan sa tatlong yugto: SmCo5, Sm2Co17, at Nd2Fe14B. Sa kasalukuyan, ang mga permanenteng magnet na materyales na kinakatawan ng NdFeB ay naging pinakakaraniwang ginagamit na uri ng mga rare earth permanent magnet na materyales dahil sa kanilang mahusay na magnetic properties. Ang pag-unlad ng mga permanenteng magnet na materyales ay nagtulak sa pagbuo ng mga permanenteng magnet na motor.

Kung ikukumpara sa tradisyonal na three-phase induction motor na may electric excitation, pinapalitan ng permanent magnet ang electric excitation pole, pinapasimple ang istraktura, inaalis ang slip ring at brush ng rotor, napagtanto ang brushless na istraktura, at binabawasan ang laki ng rotor. Pinapabuti nito ang power density, torque density at working efficiency ng motor, at ginagawang mas maliit at mas magaan ang motor, lalo pang pinapalawak ang larangan ng aplikasyon nito at itinataguyod ang pagbuo ng mga de-kuryenteng motor tungo sa mas mataas na kapangyarihan.

b.Paglalapat ng bagong control theory

Sa mga nagdaang taon, mabilis na nabuo ang mga algorithm ng kontrol. Kabilang sa mga ito, ang mga algorithm ng vector control ay nalutas ang problema sa diskarte sa pagmamaneho ng AC motors sa prinsipyo, na ginagawang ang AC motors ay may mahusay na pagganap ng kontrol. Ang paglitaw ng direktang kontrol ng metalikang kuwintas ay ginagawang mas simple ang istraktura ng kontrol, at may mga katangian ng malakas na pagganap ng circuit para sa mga pagbabago ng parameter at mabilis na torque dynamic na bilis ng pagtugon. Ang hindi direktang torque control na teknolohiya ay malulutas ang problema ng malaking torque pulsation ng direktang metalikang kuwintas sa mababang bilis, at pinapabuti ang bilis at kontrol ng katumpakan ng motor.

c.Application ng high-performance power na mga electronic device at processor

Ang modernong power electronics na teknolohiya ay isang mahalagang interface sa pagitan ng industriya ng impormasyon at tradisyonal na mga industriya, at isang tulay sa pagitan ng mahinang agos at kontroladong malakas na agos. Ang pagbuo ng teknolohiya ng power electronics ay nagbibigay-daan sa pagsasakatuparan ng mga diskarte sa kontrol sa pagmamaneho.

Noong 1970s, lumitaw ang isang serye ng mga general-purpose inverters, na maaaring mag-convert ng pang-industriyang frequency power sa variable frequency power na may patuloy na adjustable frequency, kaya lumilikha ng mga kondisyon para sa variable frequency speed regulation ng AC power. Ang mga inverters na ito ay may soft start na kakayahan pagkatapos maitakda ang frequency, at ang frequency ay maaaring tumaas mula sa zero hanggang sa set frequency sa isang tiyak na rate, at ang tumataas na rate ay maaaring patuloy na iakma sa loob ng isang malawak na hanay, paglutas ng panimulang problema ng mga kasabay na motor.

2. Development status ng permanenteng magnet na magkakasabay na motors sa bahay at sa ibang bansa

Ang unang motor sa kasaysayan ay isang permanenteng magnet na motor. Sa oras na iyon, ang pagganap ng mga permanenteng magnet na materyales ay medyo mahirap, at ang mapilit na puwersa at remanence ng mga permanenteng magnet ay masyadong mababa, kaya sa lalong madaling panahon ay pinalitan sila ng mga de-kuryenteng motor ng paggulo.

Noong 1970s, ang mga bihirang lupa na permanenteng magnet na materyales na kinakatawan ng NdFeB ay may mahusay na puwersang pumipilit, remanence, malakas na kakayahan sa demagnetization at malaking produkto ng magnetic na enerhiya, na nagpalabas ng high-power permanent magnet na magkakasabay na motor sa yugto ng kasaysayan. Ngayon, ang pananaliksik sa permanenteng magnet na kasabay na mga motor ay nagiging mas mature, at umuunlad patungo sa mataas na bilis, mataas na torque, mataas na kapangyarihan at mataas na kahusayan.

Sa mga nagdaang taon, sa malakas na pamumuhunan ng mga domestic scholar at ng gobyerno, ang permanenteng magnet na kasabay na mga motor ay mabilis na nabuo. Sa pag-unlad ng teknolohiya ng microcomputer at teknolohiya ng awtomatikong kontrol, ang permanenteng magnet na kasabay na mga motor ay malawakang ginagamit sa iba't ibang larangan. Dahil sa pag-unlad ng lipunan, ang mga pangangailangan ng mga tao para sa permanenteng magnet na kasabay na mga motor ay naging mas mahigpit, na nag-udyok sa mga permanenteng magnet na motor na umunlad patungo sa isang mas malaking hanay ng regulasyon ng bilis at mas mataas na kontrol sa katumpakan. Dahil sa pagpapabuti ng kasalukuyang mga proseso ng produksyon, ang mataas na pagganap ng permanenteng magnet na materyales ay higit na binuo. Ito ay lubos na nakakabawas sa gastos nito at unti-unting nalalapat sa iba't ibang larangan ng buhay.

3. Kasalukuyang teknolohiya

a. Permanenteng magnet na sabaysabay na teknolohiya ng disenyo ng motor

Kung ikukumpara sa mga ordinaryong electric excitation motors, ang permanent magnet synchronous na motors ay walang electric excitation windings, collector ring at excitation cabinet, na lubos na nagpapabuti hindi lamang sa katatagan at pagiging maaasahan, kundi pati na rin sa kahusayan.

Kabilang sa mga ito, ang mga built-in na permanenteng magnet na motor ay may mga bentahe ng mataas na kahusayan, mataas na power factor, mataas na unit power density, malakas na mahina na magnetic speed expansion na kakayahan at mabilis na dynamic na bilis ng pagtugon, na ginagawa itong isang perpektong pagpipilian para sa pagmamaneho ng mga motor.

Ang mga permanenteng magnet ay nagbibigay ng buong excitation magnetic field ng mga permanenteng magnet na motor, at ang cogging torque ay magpapataas ng vibration at ingay ng motor sa panahon ng operasyon. Ang sobrang cogging torque ay makakaapekto sa mababang bilis ng pagganap ng sistema ng kontrol ng bilis ng motor at ang mataas na katumpakan na pagpoposisyon ng sistema ng kontrol sa posisyon. Samakatuwid, kapag nagdidisenyo ng motor, ang cogging torque ay dapat mabawasan hangga't maaari sa pamamagitan ng pag-optimize ng motor.

Ayon sa pananaliksik, ang mga pangkalahatang pamamaraan upang mabawasan ang cogging torque ay kinabibilangan ng pagpapalit ng pole arc coefficient, pagbabawas ng lapad ng slot ng stator, pagtutugma ng skew slot at pole slot, pagbabago ng posisyon, laki at hugis ng magnetic pole, atbp. Gayunpaman , dapat tandaan na kapag binabawasan ang cogging torque, maaari itong makaapekto sa iba pang pagganap ng motor, tulad ng electromagnetic torque ay maaaring bumaba nang naaayon. Samakatuwid, kapag nagdidisenyo, ang iba't ibang mga kadahilanan ay dapat na balanse hangga't maaari upang makamit ang pinakamahusay na pagganap ng motor.

b.Permanent magnet kasabay na teknolohiya ng simulation ng motor

Ang pagkakaroon ng mga permanenteng magnet sa mga permanenteng magnet na motor ay nagpapahirap sa mga designer na kalkulahin ang mga parameter, tulad ng disenyo ng no-load leakage flux coefficient at pole arc coefficient. Sa pangkalahatan, ang software ng pagtatasa ng finite element ay ginagamit upang kalkulahin at i-optimize ang mga parameter ng mga permanenteng magnet na motor. Ang software ng pagtatasa ng may hangganan na elemento ay maaaring kalkulahin ang mga parameter ng motor nang napakatumpak, at napaka maaasahang gamitin ito upang pag-aralan ang epekto ng mga parameter ng motor sa pagganap.

Ang paraan ng pagkalkula ng finite element ay ginagawang mas madali, mas mabilis at mas tumpak para sa amin na kalkulahin at pag-aralan ang electromagnetic field ng mga motor. Ito ay isang numerical na paraan na binuo batay sa paraan ng pagkakaiba at malawakang ginagamit sa agham at engineering. Gumamit ng mga mathematical na pamamaraan upang i-discretize ang ilang tuluy-tuloy na mga domain ng solusyon sa mga pangkat ng mga yunit, at pagkatapos ay i-interpolate sa bawat unit. Sa ganitong paraan, nabuo ang isang linear interpolation function, iyon ay, ang isang tinatayang function ay ginagaya at sinusuri gamit ang mga may hangganang elemento, na nagbibigay-daan sa amin na intuitively na obserbahan ang direksyon ng mga linya ng magnetic field at ang pamamahagi ng magnetic flux density sa loob ng motor.

c.Permanent magnet kasabay na teknolohiya ng kontrol ng motor

Ang pagpapabuti ng pagganap ng mga sistema ng pagmamaneho ng motor ay may malaking kahalagahan din sa pag-unlad ng larangan ng kontrol sa industriya. Binibigyang-daan nito ang system na maihatid sa pinakamahusay na pagganap. Ang mga pangunahing katangian nito ay makikita sa mababang bilis, lalo na sa kaso ng mabilis na pagsisimula, static na acceleration, atbp, maaari itong mag-output ng isang malaking metalikang kuwintas; at kapag nagmamaneho sa mataas na bilis, makakamit nito ang patuloy na kontrol sa bilis ng kuryente sa isang malawak na hanay. Inihahambing ng talahanayan 1 ang pagganap ng ilang pangunahing motor.

Tulad ng makikita mula sa Talahanayan 1, ang mga permanenteng magnet na motor ay may mahusay na pagiging maaasahan, malawak na saklaw ng bilis at mataas na kahusayan. Kung pinagsama sa kaukulang paraan ng kontrol, ang buong sistema ng motor ay maaaring makamit ang pinakamahusay na pagganap. Samakatuwid, kinakailangan na pumili ng isang angkop na algorithm ng kontrol upang makamit ang mahusay na regulasyon ng bilis, upang ang sistema ng motor drive ay maaaring gumana sa isang medyo malawak na lugar ng regulasyon ng bilis at pare-pareho ang saklaw ng kapangyarihan.

Ang paraan ng vector control ay malawakang ginagamit sa permanenteng magnet na motor speed control algorithm. Ito ay may mga pakinabang ng malawak na hanay ng regulasyon ng bilis, mataas na kahusayan, mataas na pagiging maaasahan, mahusay na katatagan at mahusay na mga benepisyo sa ekonomiya. Ito ay malawakang ginagamit sa motor drive, rail transport at machine tool servo. Dahil sa iba't ibang gamit, iba rin ang kasalukuyang diskarte sa pagkontrol ng vector na pinagtibay.

4. Mga katangian ng permanenteng magnet na kasabay na motor

Ang permanenteng magnet na kasabay na motor ay may simpleng istraktura, mababang pagkawala at mataas na power factor. Kung ikukumpara sa electric excitation motor, dahil walang brushes, commutators at iba pang device, walang reactive excitation current ang kinakailangan, kaya mas maliit ang stator current at resistance loss, mas mataas ang efficiency, mas malaki ang excitation torque, at ang control performance ay mas mabuti. Gayunpaman, may mga disadvantages tulad ng mataas na gastos at kahirapan sa pagsisimula. Dahil sa paggamit ng teknolohiya ng kontrol sa mga motor, lalo na ang paggamit ng mga vector control system, ang permanenteng magnet na magkakasabay na motor ay maaaring makamit ang malawak na saklaw ng regulasyon ng bilis, mabilis na dynamic na tugon at mataas na katumpakan na kontrol sa pagpoposisyon, kaya ang permanenteng magnet na magkakasabay na motor ay makakaakit ng mas maraming tao na magsagawa malawak na pananaliksik.

5. Teknikal na katangian ng Anhui Mingteng permanenteng magnet na kasabay na motor

a. Ang motor ay may mataas na power factor at isang mataas na kalidad na factor ng power grid. Walang kinakailangang power factor compensator, at ang kapasidad ng kagamitan sa substation ay maaaring magamit nang buo;

b. Ang permanenteng magnet na motor ay nasasabik ng mga permanenteng magnet at nagpapatakbo nang sabay-sabay. Walang bilis ng pulsation, at ang paglaban ng pipeline ay hindi nadagdagan kapag nagmamaneho ng mga tagahanga at mga bomba;

c. Ang permanenteng magnet na motor ay maaaring idisenyo na may mataas na panimulang metalikang kuwintas (higit sa 3 beses) at mataas na kapasidad ng labis na karga kung kinakailangan, kaya nilulutas ang hindi pangkaraniwang bagay ng "malaking kabayo na humihila ng maliit na cart";

d. Ang reaktibong kasalukuyang ng ordinaryong asynchronous na motor ay karaniwang mga 0.5-0.7 beses ng rate na kasalukuyang. Ang Mingteng permanent magnet na kasabay na motor ay hindi nangangailangan ng kasalukuyang paggulo. Ang reaktibong kasalukuyang ng permanenteng magnet motor at asynchronous na motor ay halos 50% na naiiba, at ang aktwal na operating kasalukuyang ay humigit-kumulang 15% na mas mababa kaysa sa asynchronous na motor;

e. Ang motor ay maaaring idisenyo upang direktang magsimula, at ang panlabas na mga sukat ng pag-install ay kapareho ng sa mga kasalukuyang malawakang ginagamit na asynchronous na mga motor, na maaaring ganap na palitan ang mga asynchronous na motor;

f. Ang pagdaragdag ng driver ay maaaring makamit ang soft start, soft stop, at stepless speed regulation, na may magandang dynamic na tugon at higit pang pinabuting power saving effect;

g. Ang motor ay may maraming mga topological na istruktura, na direktang nakakatugon sa mga pangunahing kinakailangan ng mekanikal na kagamitan sa isang malawak na hanay at sa ilalim ng matinding mga kondisyon;

h. Upang mapabuti ang kahusayan ng system, paikliin ang kadena ng paghahatid, at bawasan ang mga gastos sa pagpapanatili, ang mataas at mababang bilis ng direktang pagmamaneho ng permanenteng magnet na kasabay na mga motor ay maaaring idisenyo at gawin upang matugunan ang mas mataas na mga kinakailangan ng mga gumagamit.

Anhui Mingteng Permanent-Magnetic Machinery&Electrical Equipment Co., Ltd. (https://www.mingtengmotor.com/) ay itinatag noong 2007. Ito ay isang high-tech na enterprise na nag-specialize sa pananaliksik at pag-unlad, produksyon at pagbebenta ng ultra-high efficiency permanent magnet synchronous motors. Gumagamit ang kumpanya ng modernong teorya ng disenyo ng motor, propesyonal na software ng disenyo at self-developed na permanenteng magnet na programa sa disenyo ng motor upang gayahin ang electromagnetic field, fluid field, temperature field, stress field, atbp. ng permanent magnet na motor, i-optimize ang magnetic circuit structure, pagbutihin ang antas ng kahusayan ng enerhiya ng motor, at pangunahing tinitiyak ang maaasahang paggamit ng permanenteng magnet na motor.

Copyright: Ang artikulong ito ay muling pag-print ng pampublikong numero ng WeChat na "Motor Alliance", ang orihinal na linkhttps://mp.weixin.qq.com/s/tROOkT3pQwZtnHJT4Ji0Cg

Ang artikulong ito ay hindi kumakatawan sa mga pananaw ng aming kumpanya. Kung mayroon kang iba't ibang opinyon o pananaw, mangyaring itama kami!