An'anaviy elektr qo'zg'atuvchi motorlar bilan taqqoslaganda, doimiy magnitlangan motorlar, ayniqsa noyob tuproqli doimiy magnit motorlar oddiy tuzilishga va ishonchli ishlashga ega.Kichik hajm va engil vazn;Kam yo'qotish va yuqori samaradorlik;Dvigatelning shakli va o'lchami moslashuvchan va xilma-xil bo'lishi mumkin.Shu sababli, qo'llash doirasi juda keng bo'lib, aerokosmik, milliy mudofaa, sanoat va qishloq xo'jaligi ishlab chiqarishi va kundalik hayotning deyarli barcha sohalarida.Bir nechta odatiy doimiy magnit motorlarning asosiy xususiyatlari va ilovalari quyida keltirilgan.
1. An'anaviy generatorlar bilan solishtirganda, noyob tuproqli doimiy magnit sinxron generatorlar oddiy tuzilishga ega va ishlamay qolish tezligini kamaytiradigan slip halqalari va cho'tka qurilmalariga muhtoj emas.Noyob tuproqli doimiy magnit havo bo'shlig'ining magnit zichligini oshirishi, vosita tezligini optimal qiymatga oshirishi va quvvat-massa nisbatini yaxshilashi mumkin.Noyob tuproqli doimiy magnit generatorlari deyarli barchasi zamonaviy aviatsiya va aerokosmik generatorlarda qo'llaniladi.Uning odatiy mahsulotlari Amerikaning General Electric kompaniyasi tomonidan ishlab chiqarilgan 150 kVA 14 qutbli 12 000 r/min ~ 21 000 r/min va 100 kVA 60 000 r/min noyob tuproqli kobaltli doimiy magnitli sinxron generatorlardir.Xitoyda ishlab chiqarilgan birinchi noyob tuproqli doimiy magnitli dvigatel 3 kVt 20 000 rpm / min doimiy magnit generatoridir.
Doimiy magnit generatorlari katta turbogeneratorlar uchun yordamchi qo'zg'atuvchi sifatida ham qo'llaniladi.1980-yillarda Xitoy 40 kVA～160 kVA quvvatga ega va 200 MVt ~ 600 MVt turbogeneratorlar bilan jihozlangan dunyodagi eng yirik noyob tuproqli doimiy magnitli yordamchi qo'zg'atuvchini muvaffaqiyatli ishlab chiqdi, bu esa elektr stantsiyasining ishlashining ishonchliligini sezilarli darajada oshirdi.
Hozirgi vaqtda ichki yonuv dvigatellari tomonidan boshqariladigan kichik generatorlar, transport vositalari uchun doimiy magnit generatorlar va shamol g'ildiraklari bilan bevosita boshqariladigan kichik doimiy magnitli shamol generatorlari asta-sekin ommalashmoqda.
2. Yuqori samarali doimiy magnit sinxron vosita Asinxron vosita bilan solishtirganda, doimiy magnit sinxron vosita reaktiv qo'zg'alish oqimiga muhtoj emas, bu quvvat omilini sezilarli darajada yaxshilaydi (1 gacha yoki hatto sig'im), stator oqimini va stator qarshilik yo'qolishini kamaytiradi, va barqaror ish paytida rotorning mis yo'qotilishi yo'q, shuning uchun fanni (kichik quvvatli vosita hatto fanni olib tashlashi mumkin) va mos keladigan shamol ishqalanish yo'qotilishini kamaytiradi.Xuddi shu spetsifikatsiyadagi asenkron motor bilan taqqoslaganda, samaradorlikni 2 ~ 8 foiz punktga oshirish mumkin.Bundan tashqari, doimiy magnit sinxron vosita 25% ~ 120% nominal yuk oralig'ida yuqori samaradorlik va quvvat koeffitsientini saqlab qolishi mumkin, bu esa engil yuk ostida ishlayotganda energiya tejash effektini yanada sezilarli qiladi.Odatda, bu turdagi vosita rotorda to'g'ridan-to'g'ri ma'lum chastota va kuchlanishda ishga tushirish qobiliyatiga ega bo'lgan boshlang'ich o'rash bilan jihozlangan.Hozirgi vaqtda u asosan neft konlarida, to'qimachilik va kimyoviy tolalar sanoatida, keramika va shisha sanoatida, uzoq yillik ish vaqtiga ega fanlar va nasoslarda va boshqalarda qo'llaniladi.
Mamlakatimiz tomonidan mustaqil ravishda ishlab chiqilgan yuqori samaradorlik va yuqori boshlang'ich momentga ega bo'lgan NdFeB doimiy magnit sinxron motori neft konlarini qo'llashda "katta ot aravasi" muammosini hal qilishi mumkin.Boshlang'ich moment asenkron motorga qaraganda 50% ~ 100% kattaroqdir, bu asenkron motorni kattaroq tayanch raqami bilan almashtira oladi va quvvatni tejash darajasi taxminan 20% ni tashkil qiladi.
To'qimachilik sanoatida yuklama inertsiya momenti katta bo'lib, bu yuqori tortish momentini talab qiladi.Doimiy magnitli sinxron motorning yuksiz qochqin koeffitsienti, ustun qutb nisbati, rotor qarshiligi, doimiy magnit o'lchami va stator sarg'ish burilishlarining oqilona dizayni doimiy magnitlangan motorning tortishish ko'rsatkichlarini yaxshilashi va uni yangi to'qimachilik va kimyoviy tolalar sanoatida qo'llanilishini rag'batlantirishi mumkin.
Keng miqyosdagi elektr stantsiyalari, konlar, neft, kimyo va boshqa sohalarda qo'llaniladigan fanatlar va nasoslar katta energiya iste'molchilari hisoblanadi, ammo hozirgi vaqtda ishlatiladigan motorlarning samaradorligi va quvvat koeffitsienti past.NdFeB doimiy magnitlaridan foydalanish nafaqat samaradorlik va quvvat omilini yaxshilaydi, energiyani tejaydi, balki cho'tkasi bo'lmagan tuzilishga ega, bu esa ishlashning ishonchliligini oshiradi.Hozirgi vaqtda 1 120 kVt quvvatli doimiy magnit sinxron motor dunyodagi eng kuchli asenkron ishga tushirilgan yuqori samarali noyob tuproqli doimiy magnitlangan vositadir.Uning samaradorligi 96,5% dan yuqori (bir xil spetsifikatsiya dvigatelining samaradorligi 95%) va uning quvvat koeffitsienti 0,94 ni tashkil qiladi, bu oddiy motorni undan 1 ~ 2 kattaroq quvvat darajasi bilan almashtirishi mumkin.
3. AC servo doimiy magnitlangan vosita va cho'tkasi bo'lmagan DC doimiy magnitli vosita endi DC vosita tezligini nazorat qilish tizimi o'rniga AC tezlikni nazorat qilish tizimini shakllantirish uchun o'zgaruvchan chastotali quvvat manbai va AC motorini tobora ko'proq ishlatadi.AC motorlarida doimiy magnit sinxron motorning tezligi barqaror ish paytida elektr ta'minoti chastotasi bilan doimiy munosabatda bo'lib, u to'g'ridan-to'g'ri ochiq pastadir o'zgaruvchan chastotali tezlikni boshqarish tizimida ishlatilishi mumkin.Bunday dvigatel odatda chastota konvertori chastotasini bosqichma-bosqich oshirish orqali ishga tushiriladi.Rotorda boshlang'ich o'rashni o'rnatish kerak emas va cho'tka va kommutator o'tkazib yuborilgan, shuning uchun parvarishlash qulay.
O'z-o'zini sinxronlash doimiy magnitlangan vosita chastota konvertori va rotor holatini yopiq pastadir nazorat qilish tizimi bilan ishlaydigan doimiy magnit sinxron motordan iborat bo'lib, u nafaqat elektr bilan qo'zg'atilgan shahar motorining tezlikni tartibga solishning ajoyib ishlashiga ega, balki cho'tkasiz ham amalga oshiradi.U asosan aviatsiya, aerokosmik, CNC dastgohlari, ishlov berish markazlari, robotlar, elektr transport vositalari, kompyuter atrof-muhit birliklari va boshqalar kabi yuqori aniqlik va ishonchli boshqaruvga ega bo'lgan holatlarda qo'llaniladi.
Hozirgi vaqtda NdFeB doimiy magnit sinxron motor va haydovchi tizimi keng tezlik diapazoni va Gao Heng quvvat tezligi nisbati bilan ishlab chiqilgan bo'lib, tezlik nisbati 1: 22 500 va chegara tezligi 9 000 r / min.Yuqori samaradorlik, kichik tebranish, past shovqin va doimiy magnitlangan dvigatelning yuqori moment zichligi xususiyatlari elektr transport vositalari, dastgohlar va boshqa haydash qurilmalaridagi eng ideal motorlardir.
Odamlarning turmush darajasining doimiy yaxshilanishi bilan maishiy texnikaga bo'lgan talablar tobora ortib bormoqda.Masalan, maishiy konditsioner nafaqat katta quvvat iste'molchisi, balki shovqinning asosiy manbai hamdir.Uning rivojlanish tendentsiyasi qadamsiz tezlikni tartibga soluvchi doimiy magnit cho'tkasi bo'lmagan DC motordan foydalanishdir.Xona haroratining o'zgarishiga qarab avtomatik ravishda mos tezlikni sozlashi va uzoq vaqt ishlashi mumkin, shovqin va tebranishlarni kamaytiradi, odamlarni qulayroq his qiladi va tezlikni tartibga solmasdan konditsioner bilan solishtirganda elektr energiyasining 1/3 qismini tejaydi.Boshqa muzlatgichlar, kir yuvish mashinalari, chang yig'uvchilar, fanatlar va boshqalar asta-sekin cho'tkasi bo'lmagan shahar motorlariga o'tmoqda.
4. Doimiy magnit DC vosita DC vosita doimiy magnit qo'zg'atishni qabul qiladi, bu nafaqat yaxshi tezlikni tartibga solish xususiyatlarini va elektr bilan qo'zg'atilgan shahar motorining mexanik xususiyatlarini saqlab qolmaydi, balki oddiy tuzilish va texnologiya xususiyatlariga ega, kichik hajmli, kam mis iste'moli, yuqori samaradorlik va boshqalar, chunki qo'zg'alish o'rash va qo'zg'alish yo'qolishi qoldirilmaydi.Shuning uchun doimiy magnitlangan shahar motorlari maishiy texnika, ko'chma elektron qurilmalar, elektr asboblardan yaxshi dinamik ishlashni talab qiluvchi aniq tezlik va joylashishni uzatish tizimlariga qadar keng qo'llaniladi.50 Vt dan past bo'lgan mikro DC motorlar orasida doimiy magnitlangan motorlar 92% ni, 10 Vt dan past bo'lganlar esa 99% dan ortiqni tashkil qiladi.
Hozirgi vaqtda Xitoyning avtomobilsozlik sanoati jadal rivojlanmoqda va avtomobil sanoati avtomobillarning asosiy komponentlari bo'lgan doimiy magnitlangan motorlarning eng katta foydalanuvchisidir.Ultra hashamatli avtomobilda turli maqsadlarga ega 70 dan ortiq motorlar mavjud bo'lib, ularning ko'pchiligi past kuchlanishli doimiy magnit DC mikromotorlaridir.Avtomobillar va mototsikllar uchun starter motorlarida NdFeB doimiy magnitlari va planetar uzatmalar ishlatilsa, starter motorlarining sifati ikki baravar kamayishi mumkin.
Doimiy magnitli dvigatellarning tasnifi
Doimiy magnitlarning ko'p turlari mavjud.Dvigatel funktsiyasiga ko'ra, uni taxminan ikki toifaga bo'lish mumkin: doimiy magnit generator va doimiy magnit motor.
Doimiy magnitli motorlar doimiy magnit DC motorlar va doimiy magnitlangan AC motorlarga bo'linishi mumkin.Doimiy magnitlangan AC vosita doimiy magnit rotorli ko'p fazali sinxron motorga ishora qiladi, shuning uchun u ko'pincha doimiy magnit sinxron vosita (PMSM) deb ataladi.
Doimiy magnitlangan shahar motorlari, agar ular elektr kalitlari yoki kommutatorlar mavjudligiga qarab tasniflangan bo'lsa, doimiy magnit cho'tkasi bo'lmagan shahar motorlariga va doimiy magnit cho'tkasiz shahar motorlariga (BLDCM) bo'linishi mumkin.
Hozirgi kunda dunyoda zamonaviy energiya elektronikasi nazariyasi va texnologiyasi jadal rivojlanmoqda.MOSFET, IGBT va MCT kabi quvvat elektron qurilmalarining paydo bo'lishi bilan boshqaruv qurilmalari tub o'zgarishlarga duch keldi.F. Blaceke 1971 yilda AC motorini vektor nazorat qilish tamoyilini ilgari surganidan beri vektorni boshqarish texnologiyasining rivojlanishi AC servo haydovchi boshqaruvining yangi davrini boshladi va turli xil yuqori samarali mikroprotsessorlar doimiy ravishda tashqariga chiqarilib, rivojlanishni yanada tezlashtirdi. DC servo tizimi o'rniga AC servo tizimi.AC-I servo tizimi DC servo tizimining o'rnini bosishi muqarrar tendentsiyadir.Biroq, sinusoidal orqa emfga ega doimiy magnit sinxron motor (PMSM) va trapezoidal orqa emf bilan cho'tkasi bo'lmagan shahar dvigateli (BLIX~) mukammal ishlashi tufayli yuqori samarali AC servo tizimini ishlab chiqishning asosiy oqimiga aylanadi.