Geleneksel elektrikli uyarma motorlarıyla karşılaştırıldığında, kalıcı mıknatıslı motorlar, özellikle de nadir toprak kalıcı mıknatıslı motorlar, basit bir yapıya ve güvenilir çalışmaya sahiptir.Küçük hacimli ve hafif;Düşük kayıp ve yüksek verimlilik;Motorun şekli ve boyutu esnek ve çeşitli olabilir.Bu nedenle uygulama aralığı son derece geniş olup, havacılık, milli savunma, endüstriyel ve tarımsal üretim ve günlük yaşamın hemen hemen her alanında yer almaktadır.Birkaç tipik sabit mıknatıslı motorun ana özellikleri ve uygulamaları aşağıda tanıtılmaktadır.
1. Geleneksel jeneratörlerle karşılaştırıldığında, nadir toprak kalıcı mıknatıslı senkron jeneratörler, basit yapıya ve azaltılmış arıza oranına sahip, kayma halkalarına ve fırça cihazlarına ihtiyaç duymaz.Nadir toprak kalıcı mıknatısı ayrıca hava boşluğu manyetik yoğunluğunu artırabilir, motor hızını optimum değere çıkarabilir ve güç-kütle oranını iyileştirebilir.Nadir toprak kalıcı mıknatıslı jeneratörlerin neredeyse tamamı çağdaş havacılık ve uzay jeneratörlerinde kullanılmaktadır.Tipik ürünleri, Amerika General Electric Company tarafından üretilen 150 kVA 14 kutuplu 12 000 dev/dak ~ 21 000 dev/dak ve 100 kVA 60 000 dev/dak nadir toprak kobalt sabit mıknatıslı senkron jeneratörlerdir.Çin'de geliştirilen ilk nadir toprak kalıcı mıknatıslı motor, 3 kW 20.000 dev/dak kalıcı mıknatıslı jeneratördür.
Kalıcı mıknatıslı jeneratörler aynı zamanda büyük turbo jeneratörler için yardımcı uyarıcı olarak da kullanılır.1980'lerde Çin, 40 kVA~160 kVA kapasiteli dünyanın en büyük nadir toprak kalıcı mıknatıslı yardımcı uyarıcısını başarıyla geliştirdi ve güç istasyonu operasyonunun güvenilirliğini büyük ölçüde artıran 200 MW ~ 600 MW turbo jeneratörlerle donatıldı.
Şu anda, içten yanmalı motorlarla çalıştırılan küçük jeneratörler, araçlar için sabit mıknatıslı jeneratörler ve doğrudan rüzgar çarkları ile çalıştırılan küçük sabit mıknatıslı rüzgar jeneratörleri giderek yaygınlaşmaktadır.
2. Yüksek verimli sabit mıknatıslı senkron motor Asenkron motorla karşılaştırıldığında, kalıcı mıknatıslı senkron motor reaktif uyarma akımına ihtiyaç duymaz, bu da güç faktörünü (1'e kadar veya hatta kapasitif) önemli ölçüde artırabilir, stator akımını ve stator direnç kaybını azaltabilir, ve kararlı çalışma sırasında rotor bakır kaybı olmaz, böylece fan (küçük kapasiteli motor fanı bile çıkarabilir) ve buna karşılık gelen rüzgar sürtünme kaybı azalır.Aynı spesifikasyondaki endüksiyon motoruyla karşılaştırıldığında verimlilik yüzde 2 ~ 8 puan artırılabilir.Ayrıca, sabit mıknatıslı senkron motor, %25 ~ %120 nominal yük aralığında yüksek verimliliği ve güç faktörünü tutabilir, bu da hafif yük altında çalışırken enerji tasarrufu etkisini daha dikkat çekici hale getirir.Genel olarak bu tür motorlar, rotor üzerinde, belirli bir frekans ve voltajda doğrudan yol alma özelliğine sahip bir başlatma sargısı ile donatılmıştır.Şu anda ağırlıklı olarak petrol sahalarında, tekstil ve kimyasal elyaf endüstrilerinde, seramik ve cam endüstrilerinde, yıllık çalışma süresi uzun olan fan ve pompalarda vb. kullanılmaktadır.
Ülkemiz tarafından bağımsız olarak geliştirilen, yüksek verimliliğe ve yüksek başlangıç ​​torkuna sahip NdFeB sabit mıknatıslı senkron motor, petrol sahası uygulamasında "büyük at arabası" sorununu çözebilir.Başlangıç ​​torku, asenkron motorunkinden %50 ~ %100 daha büyüktür, bu da asenkron motoru daha büyük bir taban numarasıyla değiştirebilir ve güç tasarrufu oranı yaklaşık %20'dir.
Tekstil endüstrisinde yük atalet momenti büyüktür ve bu da yüksek çekiş torku gerektirir.Yüksüz kaçak katsayısının, çıkıntılı kutup oranının, rotor direncinin, kalıcı mıknatıs boyutunun ve sabit mıknatıslı senkron motorun stator sargı dönüşlerinin makul tasarımı, kalıcı mıknatıslı motorun çekiş performansını artırabilir ve yeni tekstil ve kimyasal elyaf endüstrilerinde uygulanmasını teşvik edebilir.
Büyük ölçekli enerji santrallerinde, madenlerde, petrolde, kimyada ve diğer endüstrilerde kullanılan fan ve pompalar büyük enerji tüketicileridir ancak günümüzde kullanılan motorların verimliliği ve güç faktörü düşüktür.NdFeB kalıcı mıknatısların kullanılması yalnızca verimliliği ve güç faktörünü artırmakla kalmaz, enerji tasarrufu sağlar, aynı zamanda fırçasız bir yapıya sahiptir ve bu da çalışma güvenilirliğini artırır.Şu anda, 1 120kW sabit mıknatıslı senkron motor, dünyanın en güçlü asenkron başlangıçlı, yüksek verimli, nadir toprak kalıcı mıknatıslı motorudur.Verimliliği %96,5'ten yüksektir (aynı spesifikasyondaki motor verimliliği %95'tir) ve güç faktörü 0,94'tür, bu da sıradan motorun yerini ondan 1 ~ 2 güç derecesi daha büyük alabilir.
3. AC servo sabit mıknatıslı motor ve fırçasız DC sabit mıknatıslı motor artık giderek daha fazla değişken frekanslı güç kaynağı ve AC motor kullanarak DC motor hız kontrol sistemi yerine AC hız kontrol sistemi oluşturuyor.AC motorlarda, sabit mıknatıslı senkron motorun hızı, kararlı çalışma sırasında güç kaynağının frekansı ile sabit bir ilişki içinde kalır, böylece doğrudan açık çevrim değişken frekanslı hız kontrol sisteminde kullanılabilir.Bu tür motor genellikle frekans dönüştürücünün frekansının kademeli olarak arttırılmasıyla çalıştırılır.Başlatma sargısını rotor üzerinde ayarlamak gerekli değildir ve fırça ve komütatör çıkartılmıştır, bu nedenle bakım uygundur.
Kendinden senkronize sabit mıknatıslı motor, frekans dönüştürücüyle çalışan sabit mıknatıslı senkron motordan ve rotor konumunun kapalı döngü kontrol sisteminden oluşur; bu, yalnızca elektriksel olarak uyarılmış DC motorun mükemmel hız düzenleme performansına sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda fırçasız da gerçekleştirir.Esas olarak havacılık, havacılık, CNC takım tezgahları, işleme merkezleri, robotlar, elektrikli araçlar, bilgisayar çevre birimleri vb. gibi yüksek kontrol doğruluğu ve güvenilirliği olan durumlarda kullanılır.
Şu anda, geniş hız aralığına ve Gao Heng güç hız oranına sahip, 1: 22 500 hız oranına ve 9 000 dev/dak sınır hızına sahip NdFeB sabit mıknatıslı senkron motor ve tahrik sistemi geliştirilmiştir.Sabit mıknatıslı motorun yüksek verim, küçük titreşim, düşük gürültü ve yüksek tork yoğunluğu özellikleri elektrikli araçlarda, takım tezgahlarında ve diğer sürüş cihazlarında en ideal motorlardır.
İnsanların yaşam standartlarının sürekli iyileştirilmesiyle birlikte ev aletlerine yönelik gereksinimler de giderek artıyor.Örneğin, ev tipi klima yalnızca büyük bir enerji tüketicisi değil, aynı zamanda gürültünün de ana kaynağıdır.Gelişme eğilimi, kademesiz hız ayarlı sabit mıknatıslı fırçasız DC motor kullanmaktır.Oda sıcaklığının değişmesine göre otomatik olarak uygun bir hıza ayarlanabilmekte ve uzun süre çalışabilmekte, gürültü ve titreşimi azaltarak insanların daha rahat hissetmesini sağlamakta ve hız ayarı olmayan klimaya göre 1/3 oranında elektrik tasarrufu sağlamaktadır.Diğer buzdolapları, çamaşır makineleri, toz toplayıcılar, fanlar vb. yavaş yavaş fırçasız DC motorlara geçiyor.
4. Kalıcı mıknatıslı DC motor DC motor, yalnızca elektriksel olarak uyarılmış DC motorun iyi hız düzenleme özelliklerini ve mekanik özelliklerini korumakla kalmayıp aynı zamanda basit yapı ve teknoloji, küçük hacim, düşük bakır tüketimi, yüksek özelliklere de sahip olan kalıcı mıknatıs uyarmasını benimser. verimlilik vb. çünkü uyarma sargısı ve uyarma kaybı göz ardı edilir.Bu nedenle, sabit mıknatıslı DC motorlar, ev aletlerinden, taşınabilir elektronik cihazlardan, elektrikli aletlerden, iyi dinamik performans gerektiren hassas hız ve konum iletim sistemlerine kadar yaygın olarak kullanılmaktadır.50W'ın altındaki mikro DC motorlar arasında sabit mıknatıslı motorlar %92'yi oluştururken, 10W'ın altındakiler %99'dan fazlasını oluşturuyor.
Şu anda Çin'in otomobil endüstrisi hızla gelişiyor ve otomobil endüstrisi, otomobillerin temel bileşenleri olan sabit mıknatıslı motorların en büyük kullanıcısıdır.Ultra lüks bir otomobilde, çoğu düşük voltajlı sabit mıknatıslı DC mikromotorlar olmak üzere, farklı amaçlara yönelik 70'den fazla motor bulunmaktadır.Otomobil ve motosiklet marş motorlarında NdFeB sabit mıknatıslar ve planet dişliler kullanıldığında marş motorlarının kalitesi yarı yarıya azalabilmektedir.
Kalıcı Mıknatıslı Motorların Sınıflandırılması
Birçok çeşit kalıcı mıknatıs vardır.Motorun işlevine göre kabaca iki kategoriye ayrılabilir: sabit mıknatıslı jeneratör ve sabit mıknatıslı motor.
Kalıcı mıknatıslı motorlar, kalıcı mıknatıslı DC motorlar ve kalıcı mıknatıslı AC motorlar olarak ikiye ayrılabilir.Sabit mıknatıslı AC motor, sabit mıknatıslı rotora sahip çok fazlı senkron motoru ifade eder, bu nedenle genellikle kalıcı mıknatıslı senkron motor (PMSM) olarak adlandırılır.
Kalıcı mıknatıslı DC motorlar, elektrik anahtarlarının veya komütatörlerin bulunup bulunmamasına göre sınıflandırılmaları halinde, kalıcı mıknatıslı fırçasız DC motorlar ve kalıcı mıknatıslı fırçasız DC motorlar (BLDCM) olarak ikiye ayrılabilir.
Günümüzde dünyada modern güç elektroniği teorisi ve teknolojisi büyük oranda gelişmektedir.MOSFET, IGBT ve MCT gibi güç elektroniği cihazlarının ortaya çıkışıyla birlikte kontrol cihazları temel değişikliklere uğramıştır.F. Blaceke'nin 1971 yılında AC motorun vektör kontrolü ilkesini ortaya koymasından bu yana, vektör kontrol teknolojisinin gelişimi, AC servo sürücü kontrolünde yeni bir çağ başlattı ve çeşitli yüksek performanslı mikroişlemciler sürekli olarak geliştirilerek gelişimi daha da hızlandırdı. DC servo sistemi yerine AC servo sistemi.AC-I servo sisteminin DC servo sisteminin yerini alması kaçınılmaz bir trend.Bununla birlikte, sinüzoidal arka emf'li sabit mıknatıslı senkron motor (PMSM) ve trapezoidal arka emf'li fırçasız DC motor (BLIX~), mükemmel performanslarından dolayı kesinlikle yüksek performanslı AC servo sisteminin geliştirilmesinde ana akım haline gelecektir.