Почему двигатели с постоянными магнитами становятся все более популярными

В последние годы самой заметной отраслью в области электродвигателей безусловно являются двигатели с постоянными магнитами, которые становятся все более популярными. Причина такого ошеломляющего эффекта заключается не только в толчке к энергосбережению и экологически чистым моделям экономического развития, но и в присущих характеристиках двигателей с постоянными магнитами.

Последние достижения в области высокоэнергетических постоянных магнитных материалов, сильных магнитных материалов и технологий силовой электроники значительно расширили области применения постоянных магнитных двигателей, таких как робототехника, космическая промышленность, электроинструменты, генераторы, возобновляемая энергия, различные медицинские устройства и электрические или гибридные автомобили. Постоянные магнитные двигатели повсюду, и это неоспоримо подтверждает тот факт, что у них есть преимущества, превосходящие бесщеточные преобразователи тока в ДВ-двигателях, а также многочисленные преимущества перед традиционными двигателями, такими как синхронные и асинхронные двигатели.

потери на медную проводку в роторе равны нулю, что обеспечивает более высокий естественный КПД;

высокий крутящий момент и выходная мощность на единицу объема позволяют создавать компактные конструктивные решения;

отсутствие коллекторов, фазовых преобразователей, угольных щеток и т.д. упрощает конструкцию двигателя и обслуживание;

(4) Плотность магнитного потока в воздушном зазоре относительно высока по сравнению с традиционными двигателями, что обеспечивает лучшую динамическую производительность;

(5) Может работать при высоком коэффициенте мощности;

(6) Простой шестифазный переключающийся источник напряжения может обеспечить точное управление крутящим моментом, скоростью и положением.

Основной составляющей синхронного электродвигателя с постоянными магнитами являются различные компоненты, такие как ротор, торцевая крышка и статор. Структура статора синхронных двигателей с постоянными магнитами очень похожа на обычные асинхронные двигатели. Главное отличие между конструкцией ротора и асинхронных двигателей заключается в том, что на роторе установлены качественные постоянные магнитные полюса. В зависимости от расположения постоянных магнитов на роторе, синхронные электродвигатели с постоянными магнитами обычно делятся на конструкцию поверхности ротора и встроенную конструкцию ротора.

Размещение постоянных магнитов оказывает значительное влияние на производительность электродвигателей. Конструкция ротора типа "на поверхности" - постоянный магнит находится на внешней поверхности сердечника ротора. Этот тип конструкции ротора прост, но создает очень малый асинхронный момент, что подходит только для ситуаций с низкими требованиями к запуску и используется редко. Встроенная конструкция ротора - постоянный магнит расположен в железном сердечнике между обмоткой клетки и валом, с хорошими пусковыми характеристиками. Подавляющее большинство синхронных двигателей с постоянными магнитами используют именно эту конструкцию.

Запуск и работа синхронного двигателя с постоянными магнитами осуществляются за счет взаимодействия магнитного поля, создаваемого обмоткой статора, обмоткой беличьего колеса ротора и постоянным магнитом. Когда двигатель находится в неподвижном состоянии, на обмотку статора подается трехфазный симметричный ток, создающий вращающееся магнитное поле статора. Вращающееся магнитное поле статора индуцирует ток в клеточной обмотке относительно вращения ротора, формируя вращающееся магнитное поле ротора. Асинхронный момент, возникающий вследствие взаимодействия между вращающимся магнитным полем статора и вращающимся магнитным полем ротора, заставляет ротор ускоряться от состояния покоя. В течение этого процесса скорость вращения магнитного поля постоянных магнитов ротора и вращающегося магнитного поля статора различаются, что приводит к появлению переменного момента.

Когда ротор ускоряется до скорости, близкой к синхронной скорости, скорость постоянного магнитного поля ротора и вращающегося магнитного поля статора становятся практически равными. Скорость вращающегося магнитного поля статора немного выше, чем скорость постоянного магнитного поля ротора, и их взаимодействие создает крутящий момент, который приводит ротор в синхронную работу. В режиме синхронной работы ток не генерируется в обмотке ротора. В этот момент только постоянный магнит на роторе создает магнитное поле, которое взаимодействует с вращающимся магнитным полем статора для создания приводящего момента. Можно сделать вывод, что постоянный магнитный синхронный двигатель запускается за счет асинхронного момента обмотки ротора. После запуска обмотка ротора больше не функционирует, а приводящий момент создается за счет взаимодействия магнитного поля, созданного постоянным магнитом, и обмоткой статора.

Для качественной работы в двигателях с постоянными магнитами необходим ключевой компонент: материалы постоянных магнитов, неодимово-железоборные постоянные магниты. Компания Dongguan Xinyuan Magnetic Products Co., Ltd. имеет собственный завод по спеканию сырья неодимово-железоборных магнитов, занимается производством и обработкой неодимово-железоборных постоянных магнитов более 30 лет и имеет богатый опыт в производстве магнитной стали для двигателей. Наша техническая команда разработчиков может сотрудничать и поддерживать клиентов, участвовать в сопровождении разработки продукции и предоставлять соответствующую техническую поддержку для достижения более быстрой и эффективной разработки.