З распрацоўкай рэдказямельных пастаянных магнітных матэрыялаў у 1970-я гады з'явіліся рэдказямельныя рухавікі з пастаяннымі магнітамі. Рухавікі з пастаяннымі магнітамі выкарыстоўваюць рэдказямельныя пастаянныя магніты для ўзбуджэння, а пастаянныя магніты могуць ствараць пастаянныя магнітныя палі пасля намагнічвання. Яго характарыстыкі ўзбуджэння выдатныя, і ён пераўзыходзіць электрарухавікі з пункту гледжання стабільнасці, якасці і зніжэння страт, што ўзрушыла традыцыйны рынак рухавікоў.

У апошнія гады з хуткім развіццём сучаснай навукі і тэхнікі прадукцыйнасць і тэхналогія электрамагнітных матэрыялаў, асабліва рэдказямельных электрамагнітных матэрыялаў, паступова паляпшаюцца. У спалучэнні з хуткім развіццём сілавы электронікі, тэхналогіі перадачы энергіі і тэхналогіі аўтаматычнага кіравання прадукцыйнасць сінхронных рухавікоў з пастаяннымі магнітамі становіцца ўсё лепш і лепш.

Акрамя таго, сінхронныя рухавікі з пастаяннымі магнітамі маюць невялікі вага, простую канструкцыю, невялікі памер, добрыя характарыстыкі і высокую шчыльнасць магутнасці. Многія навукова-даследчыя ўстановы і прадпрыемствы актыўна вядуць даследаванні і распрацоўкі сінхронных рухавікоў з пастаяннымі магнітамі, і вобласці іх прымянення будуць пашырацца.

1. Аснова распрацоўкі сінхроннага рухавіка з пастаяннымі магнітамі

a.Application высокаэфектыўных рэдказямельных пастаянных магнітных матэрыялаў

Рэдказямельныя пастаянныя магнітныя матэрыялы прайшлі тры стадыі: SmCo5, Sm2Co17 і Nd2Fe14B. У цяперашні час матэрыялы з пастаяннымі магнітамі, прадстаўленыя NdFeB, сталі найбольш шырока выкарыстоўваным тыпам рэдказямельных матэрыялаў з пастаяннымі магнітамі дзякуючы сваім выдатным магнітным уласцівасцям. Распрацоўка матэрыялаў з пастаяннымі магнітамі прывяла да развіцця рухавікоў з пастаяннымі магнітамі.

У параўнанні з традыцыйным трохфазным асінхронным рухавіком з электрычным узбуджэннем, пастаянны магніт замяняе полюс электрычнага ўзбуджэння, спрашчае структуру, ліквідуе кантактнае кольца і шчотку ротара, рэалізуе бесщеточную структуру і памяншае памер ротара. Гэта паляпшае шчыльнасць магутнасці, шчыльнасць крутоўнага моманту і эфектыўнасць працы рухавіка, а таксама робіць рухавік меншым і лягчэйшым, што яшчэ больш пашырае поле яго прымянення і спрыяе развіццю электрарухавікоў у бок большай магутнасці.

b.Прымяненне новай тэорыі кіравання

У апошнія гады алгарытмы кіравання атрымалі хуткае развіццё. Сярод іх алгарытмы вектарнага кіравання ў прынцыпе вырашылі праблему стратэгіі руху рухавікоў пераменнага току, дзякуючы чаму рухавікі пераменнага току маюць добрыя характарыстыкі кіравання. З'яўленне прамога кіравання крутоўным момантам робіць структуру кіравання больш простай і мае характарыстыкі моцнай прадукцыйнасці схемы для змены параметраў і хуткай хуткасці дынамічнай рэакцыі крутоўнага моманту. Тэхналогія ўскоснага кіравання крутоўным момантам вырашае праблему вялікіх пульсацый прамога крутоўнага моманту на нізкай хуткасці і павышае хуткасць і дакладнасць кіравання рухавіком.

c.Прымяненне высокапрадукцыйных сілавых электронных прылад і працэсараў

Сучасныя тэхналогіі сілавы электронікі з'яўляюцца важным інтэрфейсам паміж інфармацыйнай індустрыяй і традыцыйнымі галінамі прамысловасці, а таксама мостам паміж слабым токам і кантраляваным моцным токам. Развіццё тэхналогій сілавы электронікі дазваляе рэалізаваць стратэгіі кіравання прывадам.

У 1970-я гады з'явілася серыя інвертараў агульнага прызначэння, якія маглі пераўтвараць электраэнергію прамысловай частаты ў магутнасць з пераменнай частатой з бесперапыннай рэгуляваннем частаты, ствараючы такім чынам умовы для рэгулявання хуткасці пераменнага току з пераменнай частатой. Гэтыя інвертары маюць магчымасць плыўнага пуску пасля ўстаноўкі частаты, і частата можа павышацца ад нуля да зададзенай частаты з пэўнай хуткасцю, і хуткасць нарастання можа бесперапынна рэгулявацца ў шырокім дыяпазоне, вырашаючы праблему запуску сінхронных рухавікоў.

2. Статус развіцця сінхронных рухавікоў з пастаяннымі магнітамі ў краіне і за мяжой

Першы рухавік у гісторыі быў рухавік з пастаяннымі магнітамі. У той час прадукцыйнасць матэрыялаў з пастаяннымі магнітамі была адносна нізкай, а каэрцытыўная сіла і рэшткавая намагнічанасць пастаянных магнітаў былі занадта нізкімі, таму іх неўзабаве замянілі электрарухавікі.

У 1970-х гадах рэдказямельныя пастаянныя магнітныя матэрыялы, прадстаўленыя NdFeB, валодалі вялікай прымусовай сілай, рэшткавай намагнічанасцю, моцнай здольнасцю да размагнічвання і вялікай магнітнай энергіяй, дзякуючы чаму на сцэне гісторыі з'явіліся магутныя сінхронныя рухавікі з пастаяннымі магнітамі. Цяпер даследаванні сінхронных рухавікоў з пастаяннымі магнітамі становяцца ўсё больш і больш сталымі і развіваюцца ў напрамку высокай хуткасці, высокага крутоўнага моманту, высокай магутнасці і высокага ККД.

У апошнія гады дзякуючы вялікім інвестыцыям айчынных навукоўцаў і ўрада сінхронныя рухавікі з пастаяннымі магнітамі атрымалі хуткае развіццё. З развіццём мікракампутарных тэхналогій і тэхналогій аўтаматычнага кіравання сінхронныя рухавікі з пастаяннымі магнітамі атрымалі шырокае прымяненне ў розных галінах. З-за прагрэсу грамадства патрабаванні людзей да сінхронных рухавікоў з пастаяннымі магнітамі сталі больш жорсткімі, што падштурхнула рухавікі з пастаяннымі магнітамі развівацца ў бок большага дыяпазону рэгулявання хуткасці і больш высокай дакладнасці кіравання. Дзякуючы ўдасканаленню сучасных вытворчых працэсаў, высокаэфектыўныя матэрыялы з пастаяннымі магнітамі атрымалі далейшае развіццё. Гэта значна зніжае яго кошт і паступова ўжывае яго ў розных сферах жыцця.

3. Сучасныя тэхналогіі

а. Тэхналогія праектавання сінхроннага рухавіка з пастаянным магнітам

У параўнанні са звычайнымі электрарухавікамі сінхронныя рухавікі з пастаяннымі магнітамі не маюць абмотак электрычнага ўзбуджэння, калектарных кольцаў і шафаў узбуджэння, што значна павышае не толькі стабільнасць і надзейнасць, але і эфектыўнасць.

Сярод іх убудаваныя рухавікі з пастаяннымі магнітамі маюць такія перавагі, як высокая эфектыўнасць, высокі каэфіцыент магутнасці, высокая адзінкавая шчыльнасць магутнасці, моцная слабамагнітная здольнасць пашырэння хуткасці і хуткая дынамічная хуткасць водгуку, што робіць іх ідэальным выбарам для прывадных рухавікоў.

Пастаянныя магніты забяспечваюць поўнае магнітнае поле ўзбуджэння рухавікоў з пастаяннымі магнітамі, а крутоўны момант зубчастай часткі павялічвае вібрацыю і шум рухавіка падчас працы. Празмерны крутоўны момант зубца паўплывае на нізкахуткасную працу сістэмы кантролю хуткасці рухавіка і высокадакладнае пазіцыянаванне сістэмы кіравання становішчам. Такім чынам, пры распрацоўцы рухавіка, крутоўны момант зубчастага ходу павінен быць максімальна зніжаны шляхам аптымізацыі рухавіка.

Згодна з даследаваннямі, агульныя метады змяншэння крутоўнага моманту ўключаюць змяненне каэфіцыента полюснай дугі, памяншэнне шырыні прарэзу статара, супастаўленне перакошанай прарэзы і палюса, змяненне становішча, памеру і формы магнітнага полюса і г. д. Аднак , варта адзначыць, што пры памяншэнні крутоўнага моманту зубца гэта можа паўплываць на іншыя характарыстыкі рухавіка, напрыклад, электрамагнітны крутоўны момант можа адпаведна зменшыцца. Такім чынам, пры распрацоўцы розныя фактары павінны быць максімальна збалансаваны для дасягнення найлепшых характарыстык рухавіка.

b. Тэхналогія мадэлявання сінхроннага рухавіка з пастаянным магнітам

Наяўнасць пастаянных магнітаў у рухавіках з пастаяннымі магнітамі ўскладняе распрацоўнікам разлік такіх параметраў, як каэфіцыент уцечкі без нагрузкі і каэфіцыент палюснай дугі. Як правіла, для разліку і аптымізацыі параметраў рухавікоў з пастаяннымі магнітамі выкарыстоўваецца праграмнае забеспячэнне для аналізу канчатковых элементаў. Праграмнае забеспячэнне для аналізу канечных элементаў можа вельмі дакладна разлічыць параметры рухавіка, і вельмі надзейна выкарыстоўваць яго для аналізу ўплыву параметраў рухавіка на прадукцыйнасць.

Метад разліку канечных элементаў дазваляе прасцей, хутчэй і дакладней разлічваць і аналізаваць электрамагнітнае поле рухавікоў. Гэта лікавы метад, распрацаваны на аснове разностнага метаду і шырока выкарыстоўваецца ў навуцы і тэхніцы. Выкарыстоўвайце матэматычныя метады для дыскрэтызацыі некаторых абласцей бесперапыннага рашэння на групы адзінак, а затым інтэрпалюйце ў кожнай адзінцы. Такім чынам фармуецца лінейная інтэрпаляцыйная функцыя, гэта значыць прыбліжаная функцыя мадэлюецца і аналізуецца з дапамогай канечных элементаў, што дазваляе нам інтуітыўна назіраць за напрамкам сілавых ліній магнітнага поля і размеркаваннем шчыльнасці магнітнага патоку ўнутры рухавіка.

c. Тэхналогія кіравання сінхронным рухавіком з пастаянным магнітам

Паляпшэнне прадукцыйнасці сістэм рухавікоў таксама мае вялікае значэнне для развіцця галіны прамысловага кіравання. Гэта дазваляе сістэме працаваць з найлепшай прадукцыйнасцю. Яго асноўныя характарыстыкі выяўляюцца ў нізкай хуткасці, асабліва ў выпадку хуткага запуску, статычнага паскарэння і г.д., ён можа выдаваць вялікі крутоўны момант; і пры руху на высокай хуткасці ён можа дасягнуць пастаяннага кантролю хуткасці магутнасці ў шырокім дыяпазоне. У табліцы 1 параўноўваюцца характарыстыкі некалькіх асноўных рухавікоў.

Як відаць з табліцы 1, рухавікі з пастаяннымі магнітамі валодаюць добрай надзейнасцю, шырокім дыяпазонам хуткасцяў і высокім ККД. У спалучэнні з адпаведным метадам кіравання ўся сістэма рухавіка можа дасягнуць найлепшай прадукцыйнасці. Такім чынам, неабходна выбраць прыдатны алгарытм кіравання для дасягнення эфектыўнага рэгулявання хуткасці, каб сістэма рухавіка магла працаваць у адносна шырокай вобласці рэгулявання хуткасці і пастаянным дыяпазоне магутнасці.

Метад вектарнага кіравання шырока выкарыстоўваецца ў алгарытме кіравання хуткасцю рухавіка з пастаяннымі магнітамі. Ён мае такія перавагі, як шырокі дыяпазон рэгулявання хуткасці, высокая эфектыўнасць, высокая надзейнасць, добрая стабільнасць і добрыя эканамічныя выгады. Ён шырока выкарыстоўваецца ў маторным прывадзе, чыгуначным транспарце і сервапрывадзе станкоў. З-за рознага выкарыстання, цяперашняя прынятая стратэгія кантролю вектараў таксама адрозніваецца.

4.Характарыстыкі сінхроннага рухавіка з пастаяннымі магнітамі

Сінхронны рухавік з пастаяннымі магнітамі мае простую структуру, нізкія страты і высокі каэфіцыент магутнасці. У параўнанні з электрычным рухавіком узбуджэння, паколькі няма шчотак, камутатараў і іншых прылад, не патрабуецца рэактыўны ток узбуджэння, таму ток статара і страты на супраціў меншыя, эфектыўнасць вышэй, крутоўны момант узбуджэння большы, а прадукцыйнасць кіравання лепш. Аднак ёсць недахопы, такія як высокі кошт і складанасць запуску. Дзякуючы прымяненню тэхналогіі кіравання ў рухавіках, асабліва прымяненню сістэм вектарнага кіравання, сінхронныя рухавікі з пастаяннымі магнітамі могуць дасягнуць шырокага дыяпазону рэгулявання хуткасці, хуткай дынамічнай рэакцыі і высокадакладнага кіравання пазіцыянаваннем, таму сінхронныя рухавікі з пастаяннымі магнітамі прыцягнуць больш людзей да правядзення шырокія даследаванні.

5. Тэхнічныя характарыстыкі сінхроннага рухавіка Anhui Mingteng з пастаяннымі магнітамі

а. Матор мае высокую магутнасць і высокую добрасць электрасеткі. Кампенсатар каэфіцыента магутнасці не патрабуецца, і магутнасць абсталявання падстанцыі можа быць выкарыстана цалкам;

б. Рухавік з пастаяннымі магнітамі ўзбуджаецца пастаяннымі магнітамі і працуе сінхронна. Адсутнічае пульсацыя хуткасці, не павялічваецца супраціў трубаправода пры прывадзе вентылятараў і помпаў;

в. Рухавік з пастаяннымі магнітамі можа быць распрацаваны з высокім пускавым момантам (больш чым у 3 разы) і высокай перагрузачнай здольнасцю па меры неабходнасці, такім чынам вырашаючы феномен "вялікі конь, які цягне маленькі воз";

d. Рэактыўны ток звычайнага асінхроннага рухавіка звычайна прыкладна ў 0,5-0,7 раза перавышае намінальны ток. Сінхронны рухавік Mingteng з пастаяннымі магнітамі не патрабуе току ўзбуджэння. Рэактыўны ток рухавіка з пастаяннымі магнітамі і асінхроннага рухавіка адрозніваецца прыкладна на 50%, а фактычны працоўны ток прыкладна на 15% ніжэй, чым у асінхроннага рухавіка;

д. Рухавік можа быць распрацаваны для непасрэднага запуску, а вонкавыя ўстановачныя памеры такія ж, як у шырока выкарыстоўваюцца ў цяперашні час асінхронных рухавікоў, якія могуць цалкам замяніць асінхронныя рухавікі;

е. Даданне драйвера можа дамагчыся плыўнага пуску, плыўнага прыпынку і бесступенькавага рэгулявання хуткасці з добрай дынамічнай рэакцыяй і далейшым паляпшэннем эфекту энергазберажэння;

г. Рухавік мае мноства тапалагічных структур, якія непасрэдна адпавядаюць фундаментальным патрабаванням механічнага абсталявання ў шырокім дыяпазоне і ў экстрэмальных умовах;

ч. Каб павысіць эфектыўнасць сістэмы, скараціць ланцужок перадач і знізіць выдаткі на тэхнічнае абслугоўванне, высокахуткасныя і нізкахуткасныя сінхронныя рухавікі з пастаяннымі магнітамі з прамым прывадам могуць быць распрацаваны і выраблены ў адпаведнасці з больш высокімі патрабаваннямі карыстальнікаў.

Anhui Mingteng Permanent-Magnetic Machinery & Electrical Equipment Co., Ltd. (https://www.mingtengmotor.com/) было створана ў 2007 годзе. Гэта высокатэхналагічнае прадпрыемства, якое спецыялізуецца на даследаваннях і распрацоўках, вытворчасці і продажы звышвысокаэфектыўных сінхронных рухавікоў з пастаяннымі магнітамі. Кампанія выкарыстоўвае сучасную тэорыю распрацоўкі рухавікоў, прафесійнае праграмнае забеспячэнне для распрацоўкі і самастойна распрацаваную праграму распрацоўкі рухавікоў з пастаяннымі магнітамі для мадэлявання электрамагнітнага поля, поля вадкасці, тэмпературнага поля, поля напружання і г.д. рухавіка з пастаяннымі магнітамі, аптымізацыі структуры магнітнага ланцуга, паляпшэння узровень энергаэфектыўнасці рухавіка, і прынцыпова забяспечыць надзейнае выкарыстанне рухавіка з пастаяннымі магнітамі.

Аўтарскія правы: гэты артыкул з'яўляецца перадрукам публічнага нумара WeChat «Motor Alliance», арыгінальная спасылкаhttps://mp.weixin.qq.com/s/tROOkT3pQwZtnHJT4Ji0Cg

Гэты артыкул не адлюстроўвае погляды нашай кампаніі. Калі ў вас ёсць розныя меркаванні або погляды, выпраўце нас!