Nuolatinio magneto variklio kūrimas ir pritaikymas įvairiose srityse!

Nuolatinio magneto variklis naudoja nuolatinius magnetus, kad generuotų variklio magnetinį lauką, nereikalauja sužadinimo ritių ar sužadinimo srovės, turi didelį efektyvumą ir paprastą struktūrą bei yra geras energiją taupantis variklis.Atsiradus aukštos kokybės nuolatinių magnetų medžiagoms ir sparčiai tobulėjant valdymo technologijoms.Nuolatinių magnetų variklių taikymas taps platesnis.

640永磁电机的发展及在各个领域的应用!

Nuolatinio magneto variklio vystymosi istorija
Nuolatinių magnetų variklių kūrimas yra glaudžiai susijęs su nuolatinių magnetų medžiagų kūrimu.mano šalis yra pirmoji šalis pasaulyje, atradusi nuolatinių magnetų medžiagų magnetines savybes ir pritaikiusi jas praktikoje.Daugiau nei prieš du tūkstančius metų mūsų šalyje nuolatinio magneto medžiagų magnetinės savybės buvo pagamintos kompasui, suvaidinusiam didžiulį vaidmenį navigacijoje, karinėje ir kitose srityse.Tai tapo vienu iš keturių puikių išradimų senovės mano šalyje.
Pirmasis pasaulyje variklis, pasirodęs 1820-aisiais, buvo nuolatinio magneto variklis su nuolatinio magneto generuojamu sužadinimo magnetiniu lauku.Tačiau tuo metu naudojama nuolatinio magneto medžiaga buvo natūralus magnetitas (Fe3O4), kurio magnetinės energijos tankis yra labai mažas, o iš jo pagamintas variklis buvo tūrinis, o netrukus jį pakeitė elektrinis sužadinimo variklis.
Sparčiai tobulėjant įvairiems varikliams ir išradus srovės magnetizatorius, žmonės atliko nuodugnius nuolatinių magnetų medžiagų mechanizmo, sudėties ir gamybos technologijos tyrimus ir iš eilės atrado anglinį plieną ir volframo plieną (maksimalaus magnetinės energijos produktą). yra apie 2,7 kJ/m3), kobalto plieno (didžiausias magnetinės energijos produktas yra apie 7,2 kJ/m3) ir kitas nuolatinio magneto medžiagas.
Visų pirma, AlNiCo nuolatiniai magnetai, kurie pasirodė XX amžiaus ketvirtajame dešimtmetyje (maksimalus magnetinės energijos produktas gali siekti 85 kJ/m3) ir ferito nuolatiniai magnetai, kurie pasirodė šeštajame dešimtmetyje (maksimalus magnetinės energijos produktas dabar gali siekti 40 kJ/m3). įvairios magnetinės savybės.Labai tobulėjant įvairiuose mikro ir mažuose varikliuose buvo naudojamas nuolatinio magneto sužadinimas.Nuolatinių magnetų variklių galia siekia vos kelis milivatus ir net keliasdešimt kilovatų.Jie plačiai naudojami karinėje, pramoninėje ir žemės ūkio gamyboje bei kasdieniame gyvenime, o produkcija smarkiai išaugo.Atitinkamai per šį laikotarpį padaryti lūžiai nuolatinių magnetų variklių projektavimo teorijos, skaičiavimo metodo, įmagnetinimo ir gamybos technologijoje, suformuotas nuolatinių magnetų darbo diagrama vaizduojamas analizės ir tyrimo metodų rinkinys.

640Tačiau AlNiCo nuolatinių magnetų koercyvumas yra mažas

Tačiau AlNiCo nuolatinių magnetų koercyvumas yra mažas (36-160 kA/m), o ferito nuolatinių magnetų liekanos tankis nėra didelis (0,2-0,44 T), o tai riboja jų panaudojimą varikliuose.Iki septintojo ir devintojo dešimtmečio retųjų žemių kobalto nuolatiniai magnetai ir neodimio geležies boro nuolatiniai magnetai (abu kartu vadinami retųjų žemių nuolatiniais magnetais) pasirodė vienas po kito, pasižymintys dideliu išliekamumo tankiu, didele koercicija, dideliu magnetinės energijos produktu ir linijiniu išmagnetinimu. kreivė.Puikios nuolatinio magneto variklio magnetinės savybės ypač tinka elektros variklių gamybai, todėl nuolatinių magnetų variklių kūrimas įžengė į naują istorinį laikotarpį.
Nuolatinių magnetų variklių charakteristikos ir pritaikymas
Palyginti su tradiciniais elektriniais sužadinimo varikliais, nuolatinio magneto varikliai, ypač retųjų žemių nuolatinio magneto varikliai, turi akivaizdžių pranašumų, tokių kaip paprasta konstrukcija ir patikimas veikimas;mažas dydis ir lengvas svoris;mažas nuostolis ir didelis efektyvumas;variklio forma ir dydis gali būti lankstus ir įvairus..Todėl pritaikymo spektras itin platus, apimantis beveik visas aerokosminės, krašto apsaugos, pramonės ir žemės ūkio gamybos bei kasdienio gyvenimo sritis.Toliau aprašytos pagrindinės kelių tipiškų nuolatinių magnetų variklių savybės ir pagrindinės jų taikymo sritys.
Palyginti su tradiciniu generatoriumi, retųjų žemių nuolatinio magneto generatoriaus sinchroniniam nuolatinio magneto generatoriui nereikia kolektoriaus žiedo ir šepečio įtaiso, jis turi paprastą struktūrą ir sumažina gedimų dažnį.Retųjų žemių nuolatinių magnetų naudojimas taip pat gali padidinti oro tarpo magnetinį tankį, padidinti variklio greitį iki optimalios vertės ir pagerinti galios ir masės santykį.Beveik visi šiuolaikinėje aviacijoje ir kosminėje erdvėje naudojami generatoriai naudoja retųjų žemių nuolatinių magnetų generatorius.Tipiški jo gaminiai yra 150 kVA 14 polių 12 000 aps./min.~21 000 aps./min. ir 100 kVA 60 000 r/min retųjų žemių kobalto nuolatinio magneto sinchroniniai generatoriai, pagaminti JAV General Electric Company.Pirmasis Kinijoje sukurtas retųjų žemių nuolatinio magneto variklis yra 3 kW 20 000 aps./min. nuolatinio magneto generatorius.

640Nuolatinio magneto generatorius taip pat naudojamas kaip pagalbinis didelio masto garo turbinos generatoriaus žadintuvas.

Nuolatinio magneto generatorius taip pat naudojamas kaip pagalbinis didelio masto garo turbinos generatoriaus žadintuvas.Devintajame dešimtmetyje mano šalis sėkmingai sukūrė 40 kVA ~ 160 kVA retųjų žemių nuolatinio magneto pagalbinį žadintuvą, kuris tuo metu buvo didžiausias pasaulyje.Labai pagerina elektrinės veikimo patikimumą.
Šiuo metu palaipsniui skatinami maži generatoriai, varomi vidaus degimo varikliais, skirti nepriklausomiems energijos šaltiniams, nuolatinių magnetų generatoriai transporto priemonėms ir maži nuolatinio magneto vėjo generatoriai, tiesiogiai varomi vėjo turbinų.
Svarbus nuolatinių magnetų variklių vaidmuo įvairiose taikymo srityse
1 Energiją taupantys retųjų žemių nuolatinio magneto varikliai daugiausia naudojami vartojimui, tokie kaip retųjų žemių nuolatinio magneto sinchroniniai varikliai tekstilės ir chemijos pluošto pramonei, naftai, kasybai, retųjų žemių nuolatinio magneto sinchroniniai varikliai anglių kasyklų transportavimo mašinose, retųjų žemių nuolatiniai magnetai. sinchroniniai varikliai įvairiems siurbliams ir ventiliatoriams valdyti.
2 Įvairūs retųjų žemių nuolatinių magnetų varikliai naudojami įvairių tipų transporto priemonėse (automobiliuose, motocikluose, traukiniuose), o retųjų žemių nuolatinių magnetų varikliai yra didžiausia rinka.Remiantis statistika, apie 70% retųjų žemių nuolatinių magnetų variklių yra naudojami transporto priemonėse.Prabangiuose automobiliuose yra daugiau nei 70 variklių rinkinių įvairioms reikmėms.Kadangi įvairių automobilių variklių reikalavimai yra skirtingi, nuolatinio magneto medžiagų pasirinkimas skiriasi.Variklio magnetai naudojami oro kondicionieriuose, ventiliatoriuose ir elektriniuose languose.Kainos požiūriu ferito pranašumai išliks ir ateityje.Uždegimo ritėse, pavarose ir jutikliuose vis dar naudojami Sm-Co sukepinti magnetai.Be to, automobilių dalys, bet ir elektromobiliai negali būti ignoruojami kaip aplinkai nekenksmingi (EV) ir hibridiniai elektriniai automobiliai (HEV).
3 Retų žemių nuolatinio magneto variklis kintamosios srovės servo sistema Elektromechaninės integracijos mašinų rinkinys su elektronine, didelio našumo ir greičio valdymo sistema.Sistema yra savivaldos nuolatinio magneto sinchroninio variklio korpusas.Sistema naudojama kuriant CNC stakles, lanksčią gamybos technologiją;taip pat elektrinėse transporto priemonėse, o ne tradicinėse šiluminiu varikliu varomose transporto priemonėse, kad būtų išvengta transporto priemonių išmetamų teršalų.Retų žemių nuolatinio magneto variklis yra perspektyvi aukštųjų technologijų pramonė.
4 Naujasis laukas daugiausia skirtas palaikyti mažos galios retųjų žemių nuolatinio magneto sinchroninio variklio kintamo dažnio greičio valdymo sistemą naujiems oro kondicionieriams ir šaldytuvams, belaidžius elektrinius įtaisus įvairiems retųjų žemių nuolatinio magneto nuolatinės srovės mikro varikliams, retųjų žemių nuolatinio magneto be šepetėlių. Nuolatinės srovės varikliai yra skirtingos galios prietaisai.Tokie varikliai taip pat yra labai paklausūs.
5 Dėl retųjų žemių nuolatinių magnetų medžiagų, turinčių pranašumų aviacijos ir kosmoso reikmėms, jos labai tinka aviaciniams varikliams.Nors yra keletas retųjų žemių nuolatinių magnetų variklių pritaikymo ore (pvz., generatoriaus įtampa ir apsauga nuo trumpojo jungimo ir kt.), ekspertai namuose ir užsienyje sutinka, kad retųjų žemių nuolatinių magnetų varikliai yra svarbi naujos kartos plėtros kryptis. aviacinių variklių.

išlaidų klausimas

 

Ferito nuolatinio magneto varikliai, ypač miniatiūriniai nuolatinio magneto nuolatinės srovės varikliai, buvo plačiai naudojami dėl savo paprastos konstrukcijos ir proceso, mažesnės masės ir apskritai mažesnės bendros sąnaudos nei elektriniai sužadinimo varikliai.Kadangi retųjų žemių nuolatiniai magnetai šiuo metu vis dar yra gana brangūs, retųjų žemių nuolatinių magnetų variklių kaina paprastai yra didesnė nei elektrinių sužadinimo variklių, o tai turi būti kompensuojama dėl didelio našumo ir sutaupytų eksploatavimo išlaidų.

 

Kai kuriais atvejais, pavyzdžiui, kompiuterių diskų įrenginių balso ritės varikliuose, NdFeB nuolatinių magnetų veikimas pagerėja, tūris ir masė žymiai sumažėja, o bendra kaina.Projektuojant būtina palyginti našumą ir kainą pagal konkrečias naudojimo progas ir reikalavimus, kad būtų galima nuspręsti dėl pasirinkimo, bet taip pat atnaujinti konstrukcinį procesą ir optimizuoti dizainą, kad būtų sumažintos sąnaudos.


Paskelbimo laikas: 2022-06-20