Dlaczego silniki z magnesami trwałymi stają się coraz bardziej popularne

W ostatnich latach najbardziej prestiżową branżą silników elektrycznych jest niewątpliwie silnik z magnesami trwałymi, który staje się coraz bardziej popularny. Przyczyną tak rewelacyjnego efektu jest nie tylko siła napędowa energooszczędnych i przyjaznych środowisku modeli rozwoju gospodarczego, ale także nieodłączna charakterystyka silników z magnesami trwałymi.

Najnowsze osiągnięcia w dziedzinie wysokoenergetycznych materiałów z magnesami trwałymi, silnych materiałów magnetycznych i technologii energoelektroniki znacznie promują obszary zastosowań silników z magnesami trwałymi, takie jak roboty, przemysł lotniczy, narzędzia elektryczne, generatory, nowa energia, różnorodny sprzęt medyczny i elektryczny lub pojazdy hybrydowe. Silniki z magnesami trwałymi są wszędzie i bez wyjątku potwierdza to fakt, że silniki z magnesami trwałymi mają zalety przewyższające bezszczotkowe silniki komutacyjne prądu stałego. Tradycyjne silniki, takie jak silniki synchroniczne i silniki indukcyjne, mają wiele zalet.

(1) Straty miedzi w wirniku wynoszą zero, co skutkuje wyższą sprawnością naturalną;

(2) Wysoki moment napędowy i moc wyjściowa na jednostkę objętości umożliwiają kompaktowe rozwiązania konstrukcyjne;

(3) Wyeliminowanie pierścieni ślizgowych, przetworników fazowych, szczotek węglowych itp. upraszcza konstrukcję silnika i konserwację;

(4) Gęstość strumienia magnetycznego w szczelinie powietrznej jest stosunkowo wysoka w porównaniu z tradycyjnymi silnikami, co skutkuje lepszą wydajnością dynamiczną;

(5) Może pracować przy wysokim współczynniku mocy;

(6) Proste sześciofazowe źródło napięcia przełączającego może zapewnić precyzyjną kontrolę momentu obrotowego, prędkości i położenia.

Silnik synchroniczny z magnesami trwałymi składa się głównie z różnych elementów, takich jak wirnik, pokrywa końcowa i stojan. Budowa stojana silników synchronicznych z magnesami trwałymi jest bardzo podobna do budowy zwykłych silników indukcyjnych. Największą różnicą pomiędzy konstrukcją wirnika a silnikami asynchronicznymi jest to, że na wirniku umieszczone są wysokiej jakości bieguny magnesów trwałych. W zależności od położenia magnesu trwałego na wirniku, synchroniczne silniki elektryczne z magnesami trwałymi dzieli się zwykle na konstrukcję wirnika powierzchniowego i konstrukcję wirnika wbudowanego.

Umieszczenie magnesów trwałych ma znaczący wpływ na wydajność silników elektrycznych. Konstrukcja wirnika typu powierzchniowego - Magnes trwały znajduje się na zewnętrznej powierzchni rdzenia wirnika. Ten typ konstrukcji wirnika jest prosty, ale wytwarza bardzo mały asynchroniczny moment obrotowy, który jest odpowiedni tylko w sytuacjach o niskich wymaganiach rozruchowych i jest rzadko stosowany. Wbudowana konstrukcja wirnika - Magnes trwały znajduje się w żelaznym rdzeniu, pomiędzy prowadnicą klatkową a wałem, co zapewnia dobrą wydajność rozruchu. Zdecydowana większość silników synchronicznych z magnesami trwałymi przyjmuje tę konstrukcję.

Rozruch i działanie silnika synchronicznego z magnesami trwałymi powstają w wyniku oddziaływania pola magnetycznego generowanego przez uzwojenie stojana, uzwojenie klatkowe wirnika i magnes trwały. Kiedy silnik jest nieruchomy, do uzwojenia stojana przykładany jest trójfazowy symetryczny prąd, wytwarzający wirujące pole magnetyczne stojana. Wirujące pole magnetyczne stojana generuje prąd w uzwojeniu klatki w stosunku do obrotu wirnika, tworząc wirujące pole magnetyczne wirnika. Asynchroniczny moment obrotowy generowany przez oddziaływanie pomiędzy wirującym polem magnetycznym stojana i wirującym polem magnetycznym wirnika powoduje przyspieszenie wirnika ze stanu stacjonarnego. Podczas tego procesu prędkość stałego pola magnetycznego wirnika i wirującego pola magnetycznego stojana są różne, co powoduje przemienny moment obrotowy.

Kiedy wirnik przyspiesza do prędkości bliskiej prędkości synchronicznej, prędkość stałego pola magnetycznego wirnika i wirującego pola magnetycznego stojana są prawie równe. Prędkość wirującego pola magnetycznego stojana jest nieco większa niż prędkość stałego pola magnetycznego wirnika, a ich interakcja generuje moment obrotowy w celu wciągnięcia wirnika w pracę synchroniczną. Podczas pracy synchronicznej w uzwojeniu wirnika nie jest generowany prąd. W tym momencie tylko magnes trwały na wirniku wytwarza pole magnetyczne, które oddziałuje z wirującym polem magnetycznym stojana, generując moment napędowy. Można wywnioskować, że silnik synchroniczny z magnesami trwałymi jest uruchamiany przez asynchroniczny moment obrotowy uzwojenia wirnika. Po uruchomieniu uzwojenie wirnika przestaje działać, a moment napędowy generowany jest w wyniku oddziaływania pola magnetycznego generowanego przez magnes trwały i uzwojenie stojana.

Aby dobrze wykonać pracę w silnikach z magnesami trwałymi, niezbędne jest kluczowe wyposażenie: materiały z magnesami trwałymi, magnesy trwałe neodymowo-żelazowo-borowe. Dongguan Xinyuan Magnetic Products Co., Ltd. posiada samodzielnie zbudowaną fabrykę spiekania surowców neodymowo-żelazowo-borowych, zajmującą się produkcją i przetwarzaniem magnesów trwałych neodymowo-żelazowo-borowych od ponad 30 lat i ma bogate doświadczenie w produkcji stali magnetycznej do silników . Nasz zespół badań technicznych i rozwoju może współpracować i wspierać klientów, uczestniczyć w badaniach i rozwoju produktów wspierających oraz zapewniać odpowiednie wsparcie techniczne, aby osiągnąć szybsze i lepsze badania i rozwój.