1. Motore a magnete permanente della terra rara – il futuro del motore
Il motore a magnete permanente della terra rara è un nuovo tipo di motore a magnete permanente che è comparso agli inizi degli anni 70.
dovuto le proprietà magnetiche eccellenti dei materiali a magnete permanente della terra rara, possono stabilire un forte campo magnetico permanente senza energia esterna dopo magnetizzazione.
Il motore a magnete permanente della terra rara non solo ha alta efficienza ma inoltre ha una struttura semplice e un'operazione affidabile. Può anche essere piccolo nella dimensione e nella luce nel peso.
Trasformato i motori speciali che possono soddisfare le esigenze specifiche di gestione, quali i motori della trazione dell'elevatore, motori speciali delle automobili, ecc.
La combinazione di motori a magnete permanente della terra rara con la tecnologia di elettronica di potenza e la tecnologia di controllo del microcomputer ha migliorato la prestazione del sistema di trasmissione e del motore ad un nuovo livello.
Il miglioramento la prestazione e del livello dell'attrezzatura tecnica sostenente è una direzione importante dello sviluppo affinchè l'industria automobilistica regoli la struttura industriale.
I motori a magnete permanente della terra rara sono ampiamente usati in quasi ogni campo di aviazione, spazio aereo, difesa nazionale, fabbricazione dell'attrezzatura, industriale e produzione agricola e vita quotidiana.
Include i motori sincroni a magnete permanente, i generatori a magnete permanente, i motori di CC, i motori senza spazzola di CC, servomotori del magnete permanente di CA, motori lineari a magnete permanente, motori a magnete permanente speciali e sistemi di controllo relativi, riguardanti quasi l'intera industria automobilistica.2. Supporto a magnete permanente di politica del motore della terra rara
Il 22 novembre 2021, il Ministero dell'industria e della tecnologia dell'informazione e l'amministrazione di stato per il regolamento del mercato hanno pubblicato insieme «il piano di miglioramento di rendimento energetico del motore (2021-2023)», proponendo che da ora al 2023, l'uscita annuale di alto-efficienza ed i motori economizzatori d'energia raggiungessero 170 milione chilowatt e la proporzione dell'alto-efficienza e dei motori economizzatori d'energia in servizio ha raggiunto più di 20% ed il risparmio annuale dell'elettricità era di 49 miliardo KWH.
Il documento cita chiaramente che «per i fan, le pompe, i compressori, macchine utensili ed altre attrezzature per tutti gli usi, incoraggi l'uso dei motori elettrici con il Livello 2 di rendimento energetico e sopra.
Per le condizioni di gestione del carico variabile, promuova i motori a magnete permanente di variabile-frequenza con il Livello 2 di rendimento energetico e sopra.»
Secondo la versione 2013 «della norma del motore sincrono a magnete permanente», la produzione corrente dei motori a magnete permanente si distribuisce negli intervalli del consumo di energia di secondo livello e di primo livello; combinato con «i limiti di rendimento energetico del motore ed i gradi di rendimento energetico» (GB 18613-2020) e «il piano di miglioramento di rendimento energetico del motore», soltanto alcuni motori ad alto rendimento del magnete permanente della terra rara di NdFeB possono raggiungere l'efficienza di più di 95% della norma del consumo di energia di primo livello (che corrisponde a IE5) ed il resto dei motori a magnete permanente di terre rare appartiene alla norma del consumo di energia di secondo livello.
Attualmente, i motori a magnete permanente della terra rara possono conservare più di 10% dell'elettricità ed aumentano la loro efficienza a più di 95%.
Facendo uso del motore sincrono a magnete permanente della terra rara, il tasso di risparmio di energia di potere reattivo può raggiungere 85% ed il tasso di risparmio di energia di potenza attiva può raggiungere 23%~25%. L'effetto del risparmio di energia è notevole.3. Perché dovremmo sviluppare vigoroso i motori economizzatori d'energia a magnete permanente della terra rara?(1) i motori industriali sono le aree che consumano la maggior parte della elettricità nella società.
Nel 2020, le tenute del motore della Cina saranno circa 4 miliardo chilowatt ed il consumo di energia totale sarà di circa 4,8 trilione KWH, rappresentanti 64% del consumo totale dell'elettricità di intera società.
Fra loro, il consumo di energia totale di motori nel campo industriale sarà di 3,84 trilione KWH, rappresentanti 75% del consumo di elettricità industriale, ogni aumento di 1% nel rendimento energetico dei motori nel campo industriale può conservare circa 38,4 miliardo KWH dell'elettricità all'anno e un aumento di 3% nel rendimento energetico è equivalente alla produzione di energia annuale del Three Gorges.
Il Consiglio di Stato ha pubblicato «il piano d'azione 2030 del picco del carbonio», che mette a fuoco sulla promozione il risparmio energetico e del potenziamento di efficienza di attrezzatura consumatrice di energia chiave, mettente a fuoco sui motori, i fan, le pompe, i compressori, i trasformatori, gli scambiatori di calore, le caldaie industriali ed altre attrezzature per migliorare completamente la norma di rendimento energetico.(2) l'Alto-efficienza ed i motori economizzatori d'energia si riferiscono ai motori standard per tutti gli usi con alta efficienza
(riunione sopra il livello di secondo livello di nuova norma di rendimento energetico del motore). Nel maggio 2020, la Cina ha annunciato l'ultima norma «limiti di rendimento energetico del motore di rendimento energetico del motore di GB18613-2020 e gradi di rendimento energetico», la norma è implementata ufficialmente il 1° giugno 2021 ed i motori di ottimo rendimento sotto IE3 (norma internazionale) sono stati costretti per fermare la produzione.
I tipi del motore includono i motori asincroni trifasi, i motori a magnete permanente della terra rara, ecc. che i motori asincroni tradizionali possono essere aumentati aumentando i materiali (che aumentano il diametro esterno del nucleo di ferro, aumentanti la dimensione della scanalatura dello statore, aumentanti il peso dei fili di rame ed usando le lamiere di acciaio del silicio con buona permeabilità magnetica).
Tuttavia, dovuto il suo principio fondamentale di lavoro, è difficile da migliorare l'efficienza dei motori asincroni tradizionali. Per esempio, alcuni motori di ottimo rendimento IE4 e IE5 preferiscono usare il modo a magnete permanente.(3) più d'importanza, rispetto ai motori asincroni, i motori a magnete permanente della terra rara presentano i vantaggi economizzatori d'energia naturali.
1) Risparmio energetico:
Differente dal motore asincrono, il rotore del motore a magnete permanente non ha bisogno di una corrente di eccitazione ed il risparmio energetico è circa 15%-20%.
2) Alta efficienza:
L'efficienza dei motori a magnete permanente è 2-19 punti percentuali più superiore a quella dei motori tradizionali.
3) Il motore a magnete permanente della terra rara ha una struttura semplice e un'incidenza guasti bassa.
4) Lunga vita:
Il rotore del motore a magnete permanente adotta una struttura sigillata inclusa, che è utile da ridurre l'attrito e l'ossidazione durante la rotazione e da migliorare la stabilità e la durata del motore. (4) il ciclo di recupero di sostituzione dei motori a magnete permanente della terra rara è di circa 1-2 anni ed i benefici economici sono realmente ovvi.
4. Le differenze fra i motori a magnete permanente della terra rara ed il motore tradizionale
Un motore a magnete permanente è un motore sincrono di DC/AC in cui lo statore è un magnete permanente e soltanto il rotore è una bobina. Lo statore di un motore comune è una bobina (elettromagnete).1) La natura del campo magnetico.
Dopo che il motore a magnete permanente è fatto, può mantenere il suo campo magnetico senza energia esterna; i motori tradizionali hanno bisogno della corrente elettrica di avere un campo magnetico.2) Occasioni applicabili.
I motori tradizionali devono determinare un meccanismo di riduzione per raggiungere l'alta coppia di torsione, mentre i motori a magnete permanente della terra rara possono sostituire il meccanismo di riduzione per raggiungere l'azionamento diretto.3) Il motore a magnete permanente ha piccola vibrazione ed il buon eseguendo la stabilità.4) Densità ed efficienza di alto potere.
Rispetto ai motori comuni, i motori a magnete permanente hanno densità di alto potere, che pricipalmente significa che i motori a magnete permanente sono piccoli nella dimensione e grandi nella produzione di energia o nell'uscita.
Rispetto ai motori comuni, il risparmio energetico può raggiungere 20%-40%. La struttura del rotore del motore a magnete permanente è differente da quella del motore comune.
I pali a magnete permanente sono installati sul rotore del motore a magnete permanente; la bobina di eccitazione è installata sul rotore del motore comune ed il campo magnetico deve essere fornito con la corrente.Rispetto ai motori tradizionali, qualsiasi punto della velocità conserva il potere, particolarmente alle velocità basse.5) Di piccola dimensione, leggero, aumento di bassa temperatura
Il motore a magnete permanente ha una struttura semplice.
dovuto l'uso dei magneti permanenti ad alto rendimento fornire il campo magnetico, il campo magnetico di intercapedine, del motore a magnete permanente notevolmente è migliorato rispetto ai motori comuni, mentre il volume ed il peso di motori a magnete permanente notevolmente sono ridotti rispetto ai motori comuni.
Le dimensioni e le forme sono inoltre flessibili. L'eccitazione non elettrica del rotore significa che non c'è generazione di calore e di perdita.
Di conseguenza, l'aumento di temperatura dei motori a magnete permanente è generalmente molto basso.6) Incidenza guasti più bassa, ampiamente usata
dovuto l'uso dei materiali a magnete permanente ad alto rendimento della terra rara fornire il campo magnetico, l'incidenza guasti è più bassa e l'uso è più comune.7) Grandi coppia di torsione e buona prestazione inizianti
Poiché la bobina del rotore non funziona quando il motore a magnete permanente funziona normalmente, la bobina del rotore può essere destinata completamente per soddisfare le richieste di alta coppia di torsione cominciante, per esempio, 1,8 volte - 2,5 volte, o persino maggiori.5. Quanto tempo è la vita del motore a magnete permanente della terra rara? Il magnetismo si indebolirà col passare del tempo?
Il tempo di impiego del motore a magnete permanente è generalmente di 15-20 anni ed il tempo di impiego del motore pricipalmente dipende dalla manutenzione dell'utente.
Inoltre, la qualità dell'ambiente dell'uso del motore a magnete permanente ed i fattori quali l'elettricità, il magnetismo, il calore, la vibrazione ed altri fattori che il motore riceve durante l'uso colpiranno la durata del motore sincrono a magnete permanente!
I magneti generali hanno un tempo di impiego. Una volta usato per un certo numero di anni, il magnetismo si indebolirà, ma le proprietà magnetiche dei materiali a magnete permanente di NdFeB cambiano pochissimo con tempo ed i magneti permanenti della terra rara hanno luogo nella durata di progettazione del motore (10-20 anni).
L'attenuazione magnetica della prestazione è meno di 3%. Nell'ambito della tecnologia di progettazione attuale del motore e di controllo elettronico, ha poco impatto sulla prestazione globale del motore.Ragioni per smagnetizzazione dei motori a magnete permanente:01. Selezione impropria dei gradi d'acciaio magnetici
Se il calcolo della progettazione del motore non è abbastanza accurato e una qualità inferiore è selezionata scorrettamente, quale il magnete permanente di 180°C dovrebbe essere selezionato ma 155°C scorrettamente è selezionato, là può essere una tal situazione: l'indice iniziale dell'annotazione della prova del processo della prova è molto buono, poichè il motore tende gradualmente ad essere termicamente stabile, gli indicatori pertinenti del motore comincia a deteriorarsi e devia dalle aspettative di progettazione sempre più. Ad un determinato momento, gli aumenti correnti acutamente, l'invertitore si ferma rapidamente e un codice di sovracorrente è visualizzato. Verifichi ancora le caratteristiche a vuoto del motore, indicanti che il motore ha perso il suo magnetismo e l'acciaio magnetico deve essere sostituito.02. Surriscaldamento del problema di smagnetizzazione
La perdita di surriscaldamento di magnetismo è un argomento sensibile e la diminuzione nelle proprietà magnetiche dei magneti può anche condurre ai problemi di surriscaldamento e di sovracorrente. Se l'influenza delle proprietà magnetiche dell'acciaio magnetico si esclude e soltanto il fattore termico è considerato, può essere determinato che ci sono due situazioni in cui il fenomeno di smagnetizzazione di surriscaldamento si presenterà: in primo luogo, il percorso di ventilazione di circolazione nel motore è irragionevole, che viola la legge naturale della conduzione di calore e del freddo, con conseguente accumulazione localizzata del calore; in secondo luogo, il carico termico della bobina è troppo alto e la generazione di calore supera il livello di scambio termico del sistema di scambio termico del motore.03. Il problema di eccessiva corrente di smagnetizzazione
Quando il motore sta correndo, quando la corrente del carico supera l'abilità di anti-smagnetizzazione del magnete, causerà la smagnetizzazione irreversibile del magnete, che più ulteriore accrescimento il carico corrente ed aggraverà la smagnetizzazione irreversibile del magnete. Questo reciproco accelera la smagnetizzazione irreversibile fino a smagnetizzazione.Come impedire la smagnetizzazione dei motori a magnete permanente?01. Selezione corretta di potere a magnete permanente del motore:
La smagnetizzazione è collegata con la selezione di potere dei motori a magnete permanente. La selezione corretta di potere del motore di PM può impedire o ritardare la smagnetizzazione. Il motivo principale per la smagnetizzazione del motore sincrono a magnete permanente è che la temperatura è troppo alta ed il sovraccarico è il motivo principale per la temperatura elevata. Di conseguenza, certo margine dovrebbe essere lasciato quando seleziona il potere del motore a magnete permanente. Secondo la situazione reale del carico, generalmente, circa 20% è più appropriato.02. Eviti l'onere gravoso che inizia e frequenti iniziare:
I motori sincroni a magnete permanente provano ad evitare avviarsi diretto o frequente avviarsi degli oneri gravosi. Durante il processo cominciante, la coppia di torsione cominciante sta oscillando e nella sezione della valle della coppia di torsione cominciante, il campo magnetico dello statore sta demagnetizzando il polo magnetico del rotore. Di conseguenza, provi ad evitare l'onere gravoso e frequente iniziare del motore sincrono a magnete permanente.03. Migliori la progettazione:
(1) giustamente aumentare lo spessore del magnete permanente:
Dal punto di vista di progettazione a magnete permanente e della fabbricazione del motore sincrono, la relazione fra la reazione di armatura, la coppia di torsione elettromagnetica e la smagnetizzazione a magnete permanente dovrebbero essere considerate.
Nell'ambito dell'azione combinata dei flussi magnetici prodotti tramite la bobina di coppia di torsione corrente e dei flussi magnetici ha prodotto facilmente tramite la bobina della forza radiale, i magneti permanenti sulla superficie del rotore per causare la smagnetizzazione.
Nella circostanza che l'intercapedine, del motore rimane identicamente, assicurarsi che il magnete permanente non demagnetizzi, il metodo più efficace è di aumentare giustamente lo spessore del magnete permanente.
(2) là è un circuito della scanalatura di ventilazione dentro il rotore per ridurre l'aumento di temperatura del rotore:
Se la temperatura del rotore è troppo alta, il magnete permanente causerà la perdita irreversibile di magnetismo. Nella progettazione strutturale, il circuito interno di ventilazione del rotore può essere destinato direttamente per raffreddare l'acciaio magnetico. Non solo riduce la temperatura dell'acciaio magnetico, ma inoltre migliora la sua efficienza.