Salīdzinot ar tradicionālajiem elektriskās ierosmes motoriem, pastāvīgo magnētu motoriem, īpaši retzemju pastāvīgo magnētu motoriem, ir vienkārša struktūra un uzticama darbība.Mazs tilpums un viegls svars;Zemi zudumi un augsta efektivitāte;Motora forma un izmērs var būt elastīgs un daudzveidīgs.Tāpēc pielietojuma klāsts ir ārkārtīgi plašs, gandrīz visās kosmosa, valsts aizsardzības, rūpnieciskās un lauksaimniecības ražošanas un ikdienas dzīves jomās.Vairāku tipisku pastāvīgo magnētu motoru galvenās iezīmes un pielietojumi ir izklāstīti turpmāk.
1. Salīdzinot ar tradicionālajiem ģeneratoriem, retzemju pastāvīgo magnētu sinhronajiem ģeneratoriem nav nepieciešami slīdgredzeni un birstes ierīces ar vienkāršu struktūru un samazinātu atteices līmeni.Retzemju pastāvīgais magnēts var arī palielināt gaisa spraugas magnētisko blīvumu, palielināt motora ātrumu līdz optimālajai vērtībai un uzlabot jaudas un masas attiecību.Retzemju pastāvīgo magnētu ģeneratori gandrīz visi tiek izmantoti mūsdienu aviācijas un kosmosa ģeneratoros.Tās tipiskie produkti ir 150 kVA 14 polu 12 000 apgr./min ~ 21 000 apgr/min un 100 kVA 60 000 apgr/min retzemju kobalta pastāvīgā magnēta sinhronie ģeneratori, ko ražo General Electric Company of America.Pirmais Ķīnā izstrādātais retzemju pastāvīgo magnētu motors ir 3 kW 20 000 apgr./min pastāvīgā magnēta ģenerators.
Pastāvīgo magnētu ģeneratorus izmanto arī kā papildu ierosinātājus lieliem turboģeneratoriem.Astoņdesmitajos gados Ķīna veiksmīgi izstrādāja pasaulē lielāko retzemju pastāvīgo magnētu papildu ierosinātāju ar jaudu 40 kVA–160 kVA un aprīkots ar 200 MW ~ 600 MW turboģeneratoriem, kas ievērojami uzlaboja spēkstacijas darbības uzticamību.
Šobrīd pamazām tiek popularizēti mazie ar iekšdedzes dzinēju darbināmi ģeneratori, transportlīdzekļu pastāvīgo magnētu ģeneratori, kā arī mazie pastāvīgā magnēta vēja ģeneratori, kurus darbina tieši vēja riteņi.
2. Augstas efektivitātes pastāvīgā magnēta sinhronais motors Salīdzinot ar indukcijas motoru, pastāvīgā magnēta sinhronajam motoram nav nepieciešama reaktīvā ierosmes strāva, kas var ievērojami uzlabot jaudas koeficientu (līdz 1 vai pat kapacitatīvu), samazināt statora strāvu un statora pretestības zudumus, un stabilas darbības laikā nav rotora vara zudumu, tādējādi samazinot ventilatora darbību (mazas jaudas motors var pat noņemt ventilatoru) un atbilstošos vēja berzes zudumus.Salīdzinot ar tādas pašas specifikācijas asinhrono motoru, efektivitāti var palielināt par 2–8 procentu punktiem.Turklāt pastāvīgā magnēta sinhronais motors var uzturēt augstu efektivitāti un jaudas koeficientu nominālās slodzes diapazonā no 25% līdz 120%, kas padara enerģijas taupīšanas efektu vēl ievērojamāku, braucot ar nelielu slodzi.Parasti šāda veida motors ir aprīkots ar starta tinumu uz rotora, kam ir iespēja tieši iedarbināties ar noteiktu frekvenci un spriegumu.Pašlaik to galvenokārt izmanto naftas laukos, tekstila un ķīmisko šķiedru rūpniecībā, keramikas un stikla rūpniecībā, ventilatoros un sūkņos ar ilgu gada darbības laiku utt.
NdFeB pastāvīgā magnēta sinhronais motors ar augstu efektivitāti un augstu palaišanas griezes momentu, ko neatkarīgi izstrādājusi mūsu valsts, var atrisināt "lielo zirgu pajūgu" problēmu naftas atradnēs.Starta griezes moments ir par 50% ~ 100% lielāks nekā asinhronajam motoram, kas var aizstāt asinhrono motoru ar lielāku bāzes numuru, un enerģijas taupīšanas līmenis ir aptuveni 20%.
Tekstilrūpniecībā slodzes inerces moments ir liels, kas prasa lielu vilces griezes momentu.Saprātīgs bezslodzes noplūdes koeficienta dizains, izcilā polu attiecība, rotora pretestība, pastāvīgā magnēta izmērs un pastāvīgā magnēta sinhronā motora statora tinumu pagriezieni var uzlabot pastāvīgā magnēta motora vilces veiktspēju un veicināt tā pielietojumu jaunās tekstila un ķīmisko šķiedru nozarēs.
Liela mēroga spēkstacijās, raktuvēs, naftas, ķīmiskajā un citās nozarēs izmantotie ventilatori un sūkņi ir lieli enerģijas patērētāji, taču pašlaik izmantoto dzinēju efektivitātes un jaudas koeficients ir zems.NdFeB pastāvīgo magnētu izmantošana ne tikai uzlabo efektivitāti un jaudas koeficientu, ietaupa enerģiju, bet arī ir bezsuku struktūra, kas uzlabo darbības uzticamību.Pašlaik 1 120 kW pastāvīgā magnēta sinhronais motors ir pasaulē jaudīgākais asinhronais palaišanas augstas efektivitātes retzemju pastāvīgo magnētu motors.Tā efektivitāte ir augstāka par 96,5% (tās pašas specifikācijas motora efektivitāte ir 95%), un tā jaudas koeficients ir 0,94, kas var aizstāt parasto motoru ar 1 ~ 2 jaudas pakāpēm lielāku par to.
3. AC servo pastāvīgā magnēta motors un bezsuku līdzstrāvas pastāvīgā magnēta motors tagad arvien vairāk izmanto mainīgas frekvences barošanas avotu un maiņstrāvas motoru, lai izveidotu maiņstrāvas ātruma kontroles sistēmu, nevis līdzstrāvas motora ātruma kontroles sistēmu.Maiņstrāvas motoros pastāvīgā magnēta sinhronā motora ātrums stabilas darbības laikā uztur nemainīgu saikni ar strāvas padeves frekvenci, lai to varētu tieši izmantot atvērtā cikla mainīgas frekvences ātruma kontroles sistēmā.Šāda veida motoru parasti iedarbina, pakāpeniski palielinot frekvences pārveidotāja frekvenci.Nav nepieciešams iestatīt starta tinumu uz rotora, un suka un komutators ir izlaisti, tāpēc apkope ir ērta.
Pašsinhronais pastāvīgā magnēta motors sastāv no pastāvīgā magnēta sinhronā motora, ko darbina frekvences pārveidotājs, un rotora pozīcijas slēgtā cikla vadības sistēmas, kam ir ne tikai lieliska elektriski ierosināta līdzstrāvas motora ātruma regulēšanas veiktspēja, bet arī bezsuku darbība.To galvenokārt izmanto gadījumos ar augstu vadības precizitāti un uzticamību, piemēram, aviācijā, kosmosā, CNC darbgaldos, apstrādes centros, robotos, elektriskajos transportlīdzekļos, datoru perifērijas ierīcēs utt.
Šobrīd ir izstrādāts NdFeB pastāvīgā magnēta sinhronais motors un piedziņas sistēma ar plašu apgriezienu diapazonu un Gao Heng jaudas ātruma attiecību ar ātruma attiecību 1: 22 500 un robežapgriezienu skaitu 9 000 apgr./min.Pastāvīgā magnēta motora augstas efektivitātes, mazas vibrācijas, zema trokšņa un augsta griezes momenta blīvuma īpašības ir ideālākie motori elektriskajos transportlīdzekļos, darbgaldos un citās braukšanas ierīcēs.
Nepārtraukti uzlabojoties cilvēku dzīves līmenim, prasības sadzīves tehnikai kļūst arvien augstākas.Piemēram, sadzīves gaisa kondicionieris ir ne tikai liels enerģijas patērētājs, bet arī galvenais trokšņa avots.Tā attīstības tendence ir izmantot pastāvīgo magnētu bezsuku līdzstrāvas motoru ar bezpakāpju ātruma regulēšanu.Tas var automātiski pielāgoties piemērotam ātrumam atbilstoši istabas temperatūras izmaiņām un darboties ilgu laiku, samazinot troksni un vibrāciju, liekot cilvēkiem justies ērtāk un ietaupot 1/3 elektroenerģijas salīdzinājumā ar gaisa kondicionieri bez ātruma regulēšanas.Citi ledusskapji, veļasmašīnas, putekļu savācēji, ventilatori u.c. pamazām pāriet uz bezsuku līdzstrāvas motoriem.
4. Pastāvīgā magnēta līdzstrāvas motors Līdzstrāvas motors izmanto pastāvīgo magnētu ierosmi, kas ne tikai saglabā labās ātruma regulēšanas īpašības un elektriski ierosinātā līdzstrāvas motora mehāniskās īpašības, bet arī ir vienkāršas struktūras un tehnoloģijas īpašības, mazs tilpums, zems vara patēriņš, augsts. efektivitāte utt., jo tiek izlaista ierosmes tinums un ierosmes zudumi.Tāpēc pastāvīgo magnētu līdzstrāvas motori tiek plaši izmantoti, sākot no sadzīves tehnikas, pārnēsājamām elektroniskām ierīcēm, elektroinstrumentiem līdz precīzām ātruma un pozīcijas pārvades sistēmām, kurām nepieciešama laba dinamiskā veiktspēja.Starp mikro līdzstrāvas motoriem, kuru jauda ir mazāka par 50 W, pastāvīgo magnētu motori veido 92%, savukārt motori, kuru jauda ir mazāka par 10 W, veido vairāk nekā 99%.
Pašlaik Ķīnas automobiļu rūpniecība strauji attīstās, un automobiļu rūpniecība ir lielākais pastāvīgo magnētu motoru lietotājs, kas ir galvenās automašīnu sastāvdaļas.Īpaši greznā automašīnā ir vairāk nekā 70 dažādu mērķu motori, no kuriem lielākā daļa ir zemsprieguma pastāvīgā magnēta līdzstrāvas mikromotori.Ja NdFeB pastāvīgos magnētus un planetāros pārnesumus izmanto automašīnu un motociklu startera motoros, startera motoru kvalitāti var samazināt uz pusi.
Pastāvīgo magnētu motoru klasifikācija
Pastāv daudz veidu pastāvīgo magnētu.Saskaņā ar motora funkciju to var aptuveni iedalīt divās kategorijās: pastāvīgā magnēta ģenerators un pastāvīgā magnēta motors.
Pastāvīgo magnētu motorus var iedalīt pastāvīgo magnētu līdzstrāvas motoros un pastāvīgo magnētu maiņstrāvas motoros.Pastāvīgā magnēta maiņstrāvas motors attiecas uz daudzfāzu sinhrono motoru ar pastāvīgā magnēta rotoru, tāpēc to bieži sauc par pastāvīgā magnēta sinhrono motoru (PMSM).
Pastāvīgo magnētu līdzstrāvas motorus var iedalīt bezsuku līdzstrāvas motoros un pastāvīgo magnētu bezsuku līdzstrāvas motoros (BLDCM), ja tos klasificē atkarībā no tā, vai ir elektriskie slēdži vai komutatori.
Mūsdienās mūsdienu spēka elektronikas teorija un tehnoloģija pasaulē ļoti attīstās.Līdz ar jaudas elektronisko ierīču, piemēram, MOSFET, IGBT un MCT, parādīšanos vadības ierīces ir piedzīvojušas būtiskas izmaiņas.Kopš F. Blaceke 1971. gadā izvirzīja maiņstrāvas motora vektorvadības principu, vektoru vadības tehnoloģijas attīstība ir aizsākusi jaunu maiņstrāvas servopiedziņas vadības ēru, un dažādi augstas veiktspējas mikroprocesori ir nepārtraukti izstumti, vēl vairāk paātrinot attīstību. maiņstrāvas servo sistēmu, nevis līdzstrāvas servo sistēmu.Tā ir neizbēgama tendence, ka AC-I servo sistēma aizstāj līdzstrāvas servo sistēmu.Tomēr pastāvīgā magnēta sinhronais motors (PMSM) ar sinusoidālu aizmugures EMF un bezsuku līdzstrāvas motors (BLIX~) ar trapecveida aizmugures EMF noteikti kļūs par galveno virzienu augstas veiktspējas maiņstrāvas servosistēmas izstrādē, jo tie ir lieliski.