Автор: enpmsm
Двигатели с постоянными магнитами генерировать крутящий момент за счет взаимодействия тока статора с постоянными магнитами на роторе или внутри него. Небольшие маломощные двигатели используются в ИТ-оборудовании, коммерческих машинах и вспомогательном автомобильном оборудовании, где распространены поверхностные магниты ротора. Внутренние магниты (IPM) распространены в более крупных машинах, таких как электромобили и промышленные двигатели.
В двигателях с постоянными магнитами для статора можно использовать централизованные обмотки (с коротким шагом), если не учитывать пульсации крутящего момента, но в более крупных двигателях с постоянными магнитами обычно используются распределенные обмотки. Инвертор имеет решающее значение для управления током обмотки, поскольку двигатели с постоянными магнитами не имеют механического коммутатора. Двигателям с постоянными магнитами не требуется ток для поддержания магнитного поля, в отличие от других бесщеточных двигателей. В результате двигатели с постоянными магнитами могут обеспечить наибольший крутящий момент и могут быть лучшим выбором, если они небольшие или легкие. Отсутствие тока намагничивания также означает более высокий КПД в «золотой зоне» нагрузки, где двигатель работает лучше всего.
Кроме того, хотя постоянные магниты обеспечивают преимущества в производительности на низких скоростях, они также являются «ахиллесовой пятой» технологии. Например, по мере увеличения скорости двигателя с постоянными магнитами обратная электродвижущая сила приближается к напряжению питания инвертора, что делает невозможным управление током обмотки. Она определяет базовую скорость двигателя с постоянными магнитами общего назначения и обычно представляет собой максимально возможную скорость для данного напряжения питания в конструкции с поверхностным магнитом.
На скоростях, превышающих основную скорость, IPM используют активное ослабление магнитного поля, при котором токами статора манипулируют для преднамеренного снижения магнитного потока. Диапазон скоростей, которые можно надежно реализовать, ограничен примерно 4:1. Как и раньше, этого предела можно достичь за счет уменьшения количества витков обмоток и принятия большей стоимости и потерь мощности в инверторе.
Необходимость ослабления магнитного поля зависит от скорости и связана с соответствующими потерями независимо от крутящего момента. Это может снизить эффективность на высоких скоростях, особенно при небольших нагрузках.
К недостаткам двигателя с постоянными магнитами относится то, что им трудно управлять в условиях неисправности из-за присущей ему обратной электродвижущей силы. Даже если инвертор отключен, пока двигатель вращается, ток будет продолжать течь через повреждения обмотки, что приводит к возникновению крутящего момента и перегреву, что может быть опасно. Например, ослабление магнитного поля на высоких скоростях из-за отключения инвертора может привести к неконтролируемой выработке электроэнергии, а напряжение на шине постоянного тока инвертора может подняться до опасного уровня. Рабочая температура является еще одним важным ограничением, за исключением двигателей с постоянными магнитами, оснащенных самариево-кобальтовыми магнитами. А высокие токи двигателя из-за неисправности инвертора могут привести к его размагничиванию. Удерживающая сила механических магнитов ограничивает максимальную скорость. Если двигатель с постоянными магнитами поврежден, для его ремонта обычно требуется вернуть его на завод, поскольку безопасное извлечение ротора и обращение с ним затруднены. Наконец, переработка по окончании срока службы проблематична, хотя нынешняя высокая стоимость редкоземельных материалов может сделать это более экономически выгодным.
Несмотря на эти недостатки, двигатели с постоянными магнитами остаются непревзойденными с точки зрения низкой скорости и эффективности, и они полезны в ситуациях, когда размер и вес имеют решающее значение.
Благодаря преимуществам высокой эффективности, хорошей экономии энергии, небольшого размера, легкого веса и высокой надежности двигатели с постоянными магнитами широко используются в различных отраслях промышленности.
Высокий КПД и энергосберегающие характеристики двигателей с постоянными магнитами позволяют им удовлетворить потребности отраслей с высокими требованиями к энергоэффективности. Будь то станки с ЧПУ, машины для обработки пластмасс или компрессоры, двигатели с постоянными магнитами значительно снижают потребление энергии в промышленном производстве. Кроме того, двигатели с постоянными магнитами играют важную роль в промышленной автоматизации и широко используются в роботах, станках с ЧПУ, упаковочном оборудовании и конвейерных системах, где их высокая эффективность, быстрота реагирования и точные характеристики управления делают их идеальными для высокоточной обработки и производства.
Синхронные двигатели с постоянными магнитами широко используются в электрических и гибридных транспортных средствах. Высокая плотность мощности и высокая эффективность позволяют электромобилям иметь больший запас хода и энергоэффективность. Двигатели с постоянными магнитами могут не только повысить эффективность вождения автомобиля, но и реализовать рекуперацию энергии для дальнейшего увеличения запаса хода автомобиля.
Двигатели с постоянными магнитами (PMG) также играют незаменимую роль. Генераторы с постоянными магнитами (ГПМ) широко используются в ветроэнергетике, гидроэнергетике и т. д., используя энергию ветра или воды для преобразования в электричество. В то же время двигатели с постоянными магнитами также используются в солнечных фотоэлектрических системах слежения, выработке энергии океана и других новых энергетических устройствах для содействия развитию возобновляемых источников энергии.
Эннен является высокотехнологичным предприятием, занимающимся исследованиями, разработками и производством двигателей с постоянными магнитами. Обладая более чем десятками патентов, Эннен занял место как «100 инновационных предприятий» в Циндао и были выбраны член Автомобильной ассоциации Циндао. Что бы вам ни понадобилось, наши опытные инженеры предоставят эффективное решение по вашему требованию. Мы всегда преследуем ваши требования!
