La unua motoro de la mondo estas permanenta magneta motoro, kiu generas ekscitan magnetan kampon per permanenta magneto. La disvolviĝo de permanentaj magnetaj motoroj estas fakte akompanata de la disvolviĝo de permanentaj magnetaj materialoj.
La karboŝtalo uzita fine de la 19-a jarcento havis malmulte da plibonigo en sia restado Br dum la pasinta jarcento, kaj la plibonigo de energiprodukto ŝuldiĝas al la pliiĝo de trudo Hc. La plibonigo de trudado estas plejparte pro la kompreno de ĝia naturo, la eltrovo de altaj magnetokristalaj anizotropaj kunmetaĵoj, kaj la akcelo de preparteknologio.
Komence de la 20-a jarcento homoj ĉefe uzis karbonŝtalon, volframŝtalon, kroman ŝtalon kaj kobaltan ŝtalon kiel permanentajn magnetajn materialojn.
En la malfruaj 1930-aj jaroj, la sukcesa evoluo de AlNiCo permanentaj magnetaj materialoj ebligis la grandskalan aplikon de permanentaj magnetaj materialoj.
En la 1950-aj jaroj, la apero de baria ferrito ne nur reduktis la koston de permanentaj magnetoj, sed ankaŭ vastigis la aplikaĵon de permanentaj magnetaj materialoj al la altfrekvenca kampo.
En la 1960-aj jaroj, la apero de rara teraj kobaltaj permanentaj magnetoj malfermis novan epokon por la apliko de permanentaj magnetoj.
En 1967, Strnat et al. de Dayton University en Usono sukcese faris SmCo5 permanentajn magnetojn per pulvora ligo-metodo, markante la alvenon de la epoko de maloftaj teraj permanentaj magnetoj. Ĝis nun, maloftaj teraj permanentaj magnetoj trapasis la unuan generacion de SmCo5, la dua generacio de precipitaĵo hardanta Sm2Co17, kaj disvolviĝis al la tria generacio de permanentaj magnetaj materialoj Nd-Fe-B.
La nuna produktovaloro de maloftaj teraj permanentaj magnetaj materialoj multe superis tiun de feritaj permanentaj magnetaj materialoj, kaj la produktado de maloftaj teraj permanentaj magnetaj materialoj evoluis al granda industrio.
Karakterizaĵoj de permanentaj magnetaj motoroj:
La maksimuma potenco de permanentaj magnetaj motoroj atingis 1000kW, la minimuma diametro estas φ0.8mm, la maksimuma rapido estas 300000r/min, kaj la minimuma rapido estas 0.01r/min. Kun la disvolviĝo de maloftaj teraj permanentaj magnetaj materialoj, maloftaj teraj permanentaj magnetaj motoroj havas la jenajn karakterizaĵojn kompare kun elektraj ekscitaj motoroj:
Simpla strukturo kaj alta fidindeco:
La uzo de maloftaj teraj permanentaj magnetoj povas signife redukti la pezon de la motoro kaj redukti la volumon. Forigi la kolektan ringon kaj brosojn por ekscito ne nur plibonigas la proceseblecon de la motoro, sed ankaŭ multe plibonigas la mekanikan fidindecon de la motora operacio kaj pliigas ĝian vivdaŭron.
Bonega agado:
Kompare kun tradiciaj motoroj, permanentaj magnetaj motoroj havas simplan strukturon. La uzo de maloftaj teraj permanentaj magnetoj ankaŭ povas pliigi la aerinterspacan fludensecon, ĝustigi la motoran rapidon al la optimuma valoro kaj plibonigi la potencon-pez-proporcion. Preskaŭ ĉiuj modernaj aviad- kaj aerspacaj generatoroj uzas raraterajn permanentajn magnetajn generatorojn.
Bonega kontrola rendimento:
Pro la alta rendimento de maloftaj teraj permanentaj magnetaj materialoj, la konstanto de tordmomanto, momanto-al-inercia rilatumo, potenca denseco ktp de la motoro estas multe plibonigitaj. Per racia dezajno, la indikiloj kiel rotacia inercio, elektraj kaj mekanikaj tempokonstantoj povas esti multe reduktitaj, kiuj estas la ĉefaj indikiloj de servokontrola agado.
En modernaj permanentaj magnetaj motoroj, la dezajno de permanentaj magnetaj magnetaj cirkvitoj estas relative kompleta, kaj la truda forto de maloftaj teraj permanentaj magnetaj materialoj estas alta, do la kapablo de permanentaj magnetaj motoroj rezisti armaturan reagon kaj alian malmagnetigon estas multe plifortigita, kaj la kontrolaj parametroj de la motoro estas multe reduktitaj pro la influo de eksteraj perturboj.
Ĉar konstantaj magnetaj materialoj estas uzataj por anstataŭigi elektran eksciton, la dezajno de ekscita bobenaĵo kaj ekscita magneta kampo estas reduktita, tiel reduktante multajn parametrojn kiel ekscitfluo, ekscita bobenaĵo induktanco, ekscita kurento ktp., tiel rekte reduktante regeblajn variablojn aŭ parametrojn.
Alta efikeco kaj energiŝparo:
La motoro de permanenta magneto de rara tero estas produkto de alta efikeco kaj ŝparado de energio, kun mezuma ŝparado de potenco de pli ol 10%, kaj la indico de ŝparado de potenco de speciala motoro de permanenta magneto de rara tero povas esti tiel alta kiel 15% ĝis 20%. Kompare kun la malnova serio-ekscitita DC startmotoro, la neodima fera boro permanenta magneta startmotoro evoluigita de GM en Usono pliigis sian efikecon je 45%. La uzo de permanentaj magnetaj motoroj kaj ŝanĝiĝema frekvenca reguliga teknologio en akvopumpiloj, ventoliloj kaj kompresoroj povas ŝpari pli ol 30% de elektro.
La baza strukturo de rarateraj permanentaj magnetaj motoroj estas ke la rotoro estas permanenta magneta strukturo kiu generas aerinterspacfluon, la statoro estas armaturo, kaj ekzistas plurfazaj simetriaj volvaĵoj. La apero de maloftaj terkernaj senbrosaj motoroj estas la rezulto de la uzo de novaj materialoj kaj novaj procezoj.
La armaturo estas farita el rigida tutaĵo farita el materialoj kun bonega varmorezisto, kiu povas funkcii stabile dum longa tempo sub alta temperaturo kaj alta rapidaj kondiĉoj; ĉar la armaturo ne havas feran kernon kaj malgrandan induktancon, la histérezo-perdo kaj kurentoflua perdo en la ferkerno estas tute forigitaj, kaj la tordmomanto-fluktuado kaŭzita de la fendo-efiko estas forigita, kiu havas bonegan kontrolan rendimenton; alta operacia efikeco, malalta temperaturo-pliiĝo kaj larĝa rapideco; la armaturo de la motoro ne havas fendojn kaj adoptas plene plastan fermitan strukturon, kaj la bruo kaj vibro estas tre malaltaj kiam la ŝarĝo funkcias.
La malofta tera permanenta magneta senkerna motoro estas grava novigo, kaj ĝi atingis "tri gravajn" sukcesojn en teknologio. Unue, kompare kun la tradicia dezajno de strukturo de radiala magneta kampo, la dezajno de strukturo de aksa magneta kampo estas adoptita, kiu multe plibonigas la potencan densecon kaj tordmomantan voluman rilatumon. Due, la nova volvaĵprocezo, altprema precizeca die-casting kaj polimeraj materialoj estas adoptitaj por efike redukti la kupran perdon de la volvaĵo. Trie, siliciaj ŝtalaj folioj ne estas uzataj kiel statoraj kaj rotoraj kernaj materialoj, kio forigas magnetan malseketiĝon kaj ferperdon, reduktas la veturan potencon kaj reduktas la ferperdan varmofonton.
Estontaj Perspektivoj de Permanent Magnet Motors
Elektra konsumo de motoraj sistemoj okupas ĉirkaŭ 60% de la nacia elektrokonsumo, el kiuj ventumiloj, pumpiloj, kompresoroj kaj klimatiziloj okupas respektive 10.4%, 20.9%, 9.4% kaj 6% de la nacia elektrokonsumo. Motorsistemoj estas grandaj en kvanto kaj ĝeneraligita en amplekso, kun grandega potencialo por energiŝparo.
Laŭ statistiko de la industria asocio, la totala instalita kapablo de diversaj specoj de motorsistemoj en la lando estas ĉirkaŭ 700 milionoj da kW, kaj la operacia efikeco estas ĝenerale 10 ĝis 20 elcentaj poentoj pli malalta ol la altnivela eksterlande, ekvivalenta al malŝparo de ĉirkaŭ 150 miliardojn da kWh da elektro ĉiujare.
La plej rimarkindaj agado-karakterizaĵoj de permanentaj magnetaj motoroj estas malpezaj, alta rendimento kaj alta efikeco kaj energiŝparo. Alt-efikecaj rarateraj permanentaj magnetaj motoroj estas la bazo de multaj novaj teknologioj kaj altteknologiaj industrioj.
La nuna stato de maloftaj teraj permanentaj magnetaj motoraplikoj hejme kaj eksterlande:
(1) Aerospaco: Usono evoluigis 12.6kW, 9,000r/min maloftajn terajn permanentan magnetan senbrosan DC-motoron por stiri la liftajn aleronojn de la kosmopramo, kun efikeco de 95%.
(2) Ŝipo elektra propulso: Alt-efikecaj ŝipoj ĝenerale uzas tute elektrajn propulssistemojn. Konstantaj magnetaj motoroj estas vaste uzataj kiel propulsmotoroj en elektraj propulssistemoj eksterlande.
(3) industrio de ventumilo kaj akvopumpilo: ĉefe en naftokampaj potenco-veturadsistemoj, elektrocentraloj kaj ŝtalproduktadentreprenoj, la nombro da mekanikaj ŝarĝoj kiel ekzemple akvopumpiloj kaj ventoliloj estas la plej granda. Ĉi tio ankaŭ estas la ĉefa okazo por la promocio kaj aplikado de permanentaj magnetaj rarateraj motoroj.
Ĉinio antaŭenigis la uzon de maloftaj teraj konstantaj magnetaj sinkronaj motoroj en naftoputaj pumpiloj, kaj formis jaran produktadkapaciton de pli ol 10,000 XNUMX ekzempleroj. La operacio en naftokampoj estas bona kaj atingis gravajn teknikajn kaj ekonomiajn avantaĝojn.
(4) Liftindustrio: Plej gravaj eksterlandaj liftaj fabrikistoj uzas permanentajn magnetajn sinkronajn motorojn por veturi senpagajn tirmaŝinojn. Ilia efikeco povas esti same alta kiel 0.9 aŭ pli, kio estas pli ol 30% energiŝpara ol la AC nesinkrona motoro + redukta skatola strukturo sistemo. Hejma Mitsubishi Elevator, Hitachi Elevator kaj Schindler Elevator ĉiuj adoptis ĉi tiun teknologion.
Nuntempe, permanentaj magnetaj motoroj evoluas al alta potenco (alta rapideco, alta tordmomanto), alta funkcieco kaj miniaturigo. Kiel produkto kun larĝaj aplikaj perspektivoj en la 21-a jarcento, ĝia industrinivelo ankoraŭ devas esti plibonigita.
Pro ĝiaj diversaj bonegaj agoj kaj karakterizaĵoj, oni kredas, ke en proksima estonteco, ĝi estos vaste uzata en diversaj kampoj kaj penetros en ĉiujn aspektojn de ĉiutaga vivo kaj industria produktado. Kun la atento kaj investo de la lando en la motora kampo, permanentaj magnetaj motoroj certe floros!
