La disvolviĝo de permanentaj magnetaj motoroj estas proksime rilatita al la evoluo de permanentaj magnetaj materialoj.

La unua motoro de la monda kiu aperis en la 1920-aj jaroj estis permanenta magneta motoro kiu generis ekscitan magnetan kampon de permanenta magneto. Sed la permanenta magneta materialo uzita en tiu tempo estis natura magnetito (Fe3O4), la magneta energia denseco estis tre malalta, kaj la motoro farita el ĝi estis dika, kaj baldaŭ estis anstataŭigita per la elektra ekscita motoro.

Kun la bezonoj de la rapida disvolviĝo de diversaj motoroj kaj la invento de nunaj magnetigiloj, homoj faris profundan esploron pri la mekanismo, komponado kaj fabrikado de materialoj de permanenta magneto, kaj sinsekve malkovris karbonŝtalon kaj volframan ŝtalon (la maksimuma magneta energia produkto estas ĉirkaŭ 2.7 kJ/m3 ), kobalta ŝtalo (maksimuma energia produkto ĉirkaŭ 7.2 kJ/m3) kaj aliaj permanentaj magnetaj materialoj. Precipe la konstantaj magnetoj de AlNiCo, kiuj aperis en la 1930-aj jaroj (la maksimuma energia produkto povas atingi 85 kJ/m3) kaj la feritaj permanentaj magnetoj, kiuj aperis en la 1950-aj jaroj (la maksimuma energia produkto nun povas atingi 40 kJ/m3), la magnetaj ecoj estas bonega. Ĝi estis multe plibonigita, kaj diversaj mikro kaj malgrandaj motoroj uzis konstantan magnetan eksciton.

1. Permanenta magneta materialo

Motoraj magnetoj: La permanentaj magnetaj materialoj ofte uzataj en motoroj inkluzivas sinterigitajn magnetojn kaj ligitajn magnetojn. La ĉeftipoj estas alnico, ferito, samariokobalto, kaj neodima ferboro.

Alnico: Alnico permanenta magneta materialo estas la plej frua kaj plej vaste uzata permanenta magneta materialo, kaj ĝia preparprocezo kaj teknologio estas relative maturaj. Nuntempe ekzistas fabrikoj en Japanio, Usono, Eŭropo, Rusio kaj Ĉinio.

Konstanta magneta ferrita materialo: En la 1950-aj jaroj, ferrito komencis disvolvi vigle, precipe en la 1970-aj jaroj, stroncio ferrito kun pli bona rendimento en terminoj de truda forto kaj magneta energia maŝino estis metita en produktadon en grandaj kvantoj, kaj la uzo de permanenta magneta ferrito estis rapide vastigita. la uzo de. Kiel nemetala magneta materialo, ferito ne havas la malavantaĝojn de facila oksidado, malalta Curie-temperaturo kaj alta kosto de metalaj permanentaj magnetaj materialoj, do ĝi estas tre populara.

Samaria kobalta materialo: permanenta magneta materialo kun bonegaj magnetaj trajtoj, kiu aperis meze de la 1960-aj jaroj, kaj ĝia agado estas tre stabila. Samaria kobalto estas speciale taŭga por fabrikado de motoroj laŭ magnetaj propraĵoj, sed pro sia alta prezo, ĝi estas ĉefe uzata en la esplorado kaj evoluo de militaj motoroj kiel aviado, aerospaco, armiloj kaj altteknologiaj motoroj kun alta rendimento sed. ne prezo.

NdFeB-materialo: NdFeB magneta materialo estas alojo de neodimo, feroksido, ktp., ankaŭ konata kiel la magneto. Ĝi havas ekstreme altajn magnetajn energiajn produktojn kaj trudan forton, kaj la avantaĝoj de alta energia denseco faras NdFeB permanentajn magnetajn materialojn vaste uzataj en moderna industrio kaj elektronika teknologio. Miniaturigo, malpliigo de pezo kaj maldikiĝo eblas. Ĉar ĝi enhavas multe da neodimo kaj fero, ĝi estas facile rustiĝi. Surfaca kemia pasivado estas unu el la plej bonaj solvoj nuntempe.

2. La rilato inter magneta agado kaj motora agado

2.1 La influo de resta magnetismo

Por DC-motoroj, sub la samaj bobenaj parametroj kaj testaj kondiĉoj, ju pli alta la resta magnetismo, des pli malalta la senŝarĝa rapido, kaj des pli malgranda la senŝarĝa fluo; ju pli granda la maksimuma tordmomanto, des pli alta la efikeco de la plej alta efikecpunkto. En la reala testo, la nivelo de senŝarĝa rapido kaj la maksimuma tordmomanto estas ĝenerale uzataj por juĝi la restan magnetismonormon de la magneto.

Por la samaj bobenaj parametroj kaj elektraj parametroj, la kialo kial ju pli alta la remanenco, des pli malalta la senŝarĝa rapido, kaj des pli malgranda la senŝarĝa kurento estas, ke la motoro en funkciado produktas sufiĉe inversan induktancon je relative malalta rapido. La generita tensio reduktas la algebran sumon de la elektromovaj fortoj aplikitaj al la volvaĵoj.

2.2 La influo de truda forto

Dum la funkciado de la motoro, ĉiam estas influo de temperaturo kaj inversa demagnetization kampo. De la perspektivo de motora dezajno, ju pli alta la truda forto, des pli malgranda la dikdirekto de la magneta ŝtalo, kaj des pli malgranda la truda forto, des pli granda la dikecdirekto de la magneta ŝtalo. Sed post kiam la magneta ŝtalo superas certan trudan forton, ĝi estas senutila, ĉar aliaj komponantoj de la motoro ne povas funkcii stabile ĉe tiu temperaturo. Sufiĉas, ke la truda forto plenumas la postulojn, kaj la normo devas plenumi la postulojn sub la rekomenditaj eksperimentaj kondiĉoj, kaj ne necesas malŝpari rimedojn.

2.3 La influo de kvadrateco

La kvadrateco nur influas la rektecon de la efikeckurbo de la motora efikeco-testo. Kvankam la rekteco de la motora efikeckurbo ne estis listigita kiel grava indikila normo, ĝi estas tre grava por la daŭra distanco de la nabmotoro sub naturaj vojkondiĉoj.

Pro malsamaj vojkondiĉoj, la motoro ne povas ĉiam funkcii ĉe la maksimuma efikeco, kio estas unu el la kialoj, kial la maksimuma efikeco de iuj motoroj ne estas alta kaj la daŭriga distanco estas pli longa. Por bona en-rada motoro, ne nur la maksimuma efikeco devus esti alta, sed ankaŭ la efikeckurbo estu kiel eble plej horizontala. Ju pli malgranda estas la deklivo de la efikeco-redukto, des pli bone. Dum la merkato, teknologio kaj normoj de enradaj motoroj maturiĝos, ĉi tio iom post iom fariĝos grava normo.

2.4 La efiko de agado-konsistenco

Malkonsekvenca resta magnetismo: Eĉ se ekzistas individuaj kun aparte alta rendimento, ĝi ne estas bona. Pro la nekonsekvenco de la magneta fluo en ĉiu unudirekta magneta kampo sekcio, la vibrado okazas pro la malsimetrio de la tordmomanto.

Malkonsekvenca truda forto: precipe se la truda forto de individuaj produktoj estas tro malalta, estas facile produkti inversan malmagnetigon, rezultigante la malkonsekvencan magnetan fluon de ĉiu magneto kaj vibri la motoron. Ĉi tiu efiko estas pli okulfrapa por senbrosaj motoroj.

3. Antaŭzorgoj por permanentaj magnetaj motoroj

3.1 Magneta cirkvito strukturo kaj dezajnokalkulo

Por doni plenan ludon al la magnetaj propraĵoj de diversaj permanentaj magnetaj materialoj, precipe la bonegaj magnetaj propraĵoj de maloftaj teraj permanentaj magnetoj, kaj fabriki kostefikajn permanentajn magnetajn motorojn, la strukturon kaj desegnajn kalkulmetodojn de tradiciaj permanentaj magnetaj motoroj aŭ elektraj. ekscitaj motoroj ne povas esti simple aplikataj, devas establi novan dezajnokoncepton, re-analizi kaj plibonigi la magnetan cirkvitan strukturon.

Kun la rapida disvolviĝo de komputila aparataro kaj programaro teknologio, same kiel la kontinua plibonigo de modernaj dezajnaj metodoj kiel elektromagneta kampo nombra kalkulo, optimumigo dezajno, kaj simulado teknologio, tra la komuna klopodoj de la elektra akademio kaj inĝenierarto rondoj, la dezajno teorio. de permanentaj magnetaj motoroj. Trarompoj estis faritaj en kalkulmetodoj, struktura teknologio, kaj kontrolteknologio, kaj kompleta aro de analizaj kaj esplormetodoj kaj komputil-helpata analizo kaj projekta programaro kombinanta elektromagneta kampo nombra kalkulo kaj ekvivalentaj magneta cirkvito analizaj solvoj estis formita, kaj estas kreitaj. kontinue plibonigita.

3.2 Kontrolaj problemoj

Post kiam la permanenta magneta motoro estas farita, ĝi povas konservi sian magnetan kampon sen ekstera energio, sed ĝi ankaŭ malfaciligas alĝustigi kaj kontroli sian magnetan kampon de ekstere. Estas malfacile por permanentaj magnetaj generatoroj ĝustigi sian eligan tension kaj potencan faktoron de ekstere, kaj permanentaj magnetaj DC-motoroj ne plu povas alĝustigi sian rapidecon ŝanĝante la eksciton. Tiuj limigas la aplikiĝintervalon de permanentaj magnetaj motoroj.

Tamen, kun la rapida evoluo de potencaj elektronikaj aparatoj kiel ekzemple MOSFEToj kaj IGBToj kaj kontrolteknologioj, la plej multaj permanentaj magnetaj motoroj povas esti uzitaj sen magnetkampa kontrolo sed nur kun armatura kontrolo. La dezajno bezonas kombini la tri novajn teknologiojn de maloftaj teraj permanentaj magnetaj materialoj, elektraj elektronikaj aparatoj kaj mikrokomputila kontrolo por ke la permanenta magneta motoro povu funkcii sub tute novaj laborkondiĉoj.

3.3 Neinversigebla malmagnetigproblemo

Se la dezajno aŭ uzo estas nedeca, la permanenta magneta motoro estas sub la ago de la armatura reago generita de la efikfluo kiam la temperaturo estas tro alta (NdFeB permanenta magneto) aŭ tro malalta (ferrita permanenta magneto), aŭ sub severa mekanika vibrado. . Ĝi povas kaŭzi neinversigeblan malmagnetigon, aŭ redukti la rendimenton de la motoro, aŭ eĉ igi ĝin neuzebla. Tial, necesas esplori kaj evoluigi metodojn kaj aparatojn por kontroli la termikan stabilecon de permanentaj magnetaj materialoj taŭgaj por motorfabrikistoj, kaj analizi la kontraŭ-malmagnetigajn kapablojn de diversaj strukturaj formoj, por ke respondaj mezuroj estu prenitaj por certigi permanentan magneton. motoroj ne perdas magnetismon.

3.4 Kostaj aferoj

Feritaj permanentaj magnetaj motoroj, precipe miniaturaj permanentaj magnetaj DC-motoroj, estas vaste uzataj pro sia simpla strukturo kaj procezo, malpeza, kaj ĝenerale pli malalta totalkosto ol elektraj ekscitaj motoroj. Ĉar maloftaj teraj permanentaj magnetoj estas ankoraŭ relative multekostaj nuntempe, la kosto de maloftaj teraj permanentaj magnetaj motoroj estas ĝenerale pli alta ol tiu de elektraj ekscitaj motoroj, kiuj devas esti kompensitaj per sia alta rendimento kaj operaciaj kostaj ŝparadoj. En iuj okazoj, kiel la voĉa bobena motoro de la komputila disko, la rendimento de permanentaj magnetoj NdFeB estas plibonigita, la volumo kaj maso estas signife reduktitaj, kaj la totala kosto estas reduktita. En la dezajno, necesas kompari la agadon kaj prezon laŭ la specifaj uzaj okazoj kaj postuloj por decidi la elekton novigi la strukturon kaj procezon kaj optimumigi la dezajnon por redukti la koston.