1. Motor do ímã permanente de terra rara – o futuro do motor
O motor do ímã permanente de terra rara é um novo tipo de motor do ímã permanente que apareça no princípio dos anos 70.
Devido às propriedades magnéticas excelentes de materiais do ímã permanente de terra rara, podem estabelecer um campo magnético permanente forte sem energia externo após a magnetização.
O motor do ímã permanente de terra rara tem não somente a eficiência elevada mas igualmente tem uma estrutura simples e uma operação segura. Pode igualmente ser pequeno em tamanho e luz no peso.
Feito nos motores especiais que podem cumprir exigências específicas do funcionamento, tais como os motores da tração do elevador, os motores especiais para automóveis, etc.
A combinação de motores do ímã permanente de terra rara com a tecnologia da eletrônica de poder e a tecnologia do controle do microcomputador melhorou o desempenho do sistema do motor e de transmissão a um nível novo.
Melhorar o desempenho e o nível do equipamento técnico de apoio é um sentido importante do desenvolvimento para que a indústria de motor ajuste a estrutura industrial.
Os motores do ímã permanente de terra rara são amplamente utilizados no quase cada campo da aviação, o espaço aéreo, defesa nacional, fabricação do equipamento, industrial e produção agrícola, e dia a dia.
Inclui os motores síncronos de ímã permanente, os geradores de ímã permanente, os motores da C.C., os motores sem escova da C.C., de ímã permanente da C.A. os servos motores, os motores lineares de ímã permanente, motores especiais do ímã permanente, e os sistemas de controlo relacionados, cobrindo quase a indústria de motor inteira.2. Apoio da política do motor do ímã permanente de terra rara
O 22 de novembro de 2021, o ministério de indústria e a tecnologia da informação e a administração do Estado para o regulamento do mercado emitiram comummente do “o plano da melhoria do uso eficaz da energia motor (2021-2023)”, propondo que em 2023, a saída anual dos motores de grande eficacia e de poupança de energia alcançasse 170 milhão quilowatts, e a proporção dos motores de grande eficacia e de poupança de energia no serviço alcançou mais de 20%, e a economia anual da eletricidade era 49 bilhão kWh.
O documento menciona claramente que “para fãs, bombas, compressores, máquina ferramenta, e o outro equipamento de uso geral, incentive o uso dos motores elétricos com nível 2 do uso eficaz da energia e acima.
Para condições operacionais variáveis da carga, promova os motores do ímã permanente da variável-frequência com nível 2 do uso eficaz da energia e acima.”
De acordo com a versão 2013 “do padrão do motor síncrono de ímã permanente”, a produção atual de motores do ímã permanente é distribuída nos intervalos do consumo de energia do primeiro nível e do nível secundário; combinado com do “os limites do uso eficaz da energia motor e as categorias do uso eficaz da energia” (GB 18613-2020) e do “o plano da melhoria do uso eficaz da energia motor”, somente alguns motores de capacidade elevada do ímã permanente de terra rara de NdFeB podem alcançar a eficiência de mais de 95% do padrão do consumo de energia do primeiro nível (que corresponde a IE5), e o resto dos motores do ímã permanente da raro-terra pertence ao padrão do consumo de energia do nível secundário.
Presentemente, os motores do ímã permanente de terra rara podem salvar mais de 10% da eletricidade e aumentam sua eficiência a mais de 95%.
Usando o motor síncrono de ímã permanente de terra rara, a taxa de economia do poder de poder reativo pode alcançar 85%, e a taxa de economia do poder de poder ativo pode alcançar 23%~25%. O efeito da poder-economia é notável.3. Por que devemos nós vigorosamente desenvolver os motores de poupança de energia do ímã permanente de terra rara?(1) os motores industriais são as áreas que consomem a maioria de eletricidade na sociedade.
Em 2020, as terras arrendadas do motor de China serão aproximadamente 4 bilhão quilowatts, e o consumo de potência total será aproximadamente 4,8 o trilhão kwh, esclarecendo 64% do consumo de eletricidade total da sociedade inteira.
Entre eles, o consumo de potência total dos motores no campo industrial será 3,84 o trilhão kWh, esclarecendo 75% do consumo de eletricidade industrial, cada aumento de 1% no uso eficaz da energia dos motores no campo industrial pode salvar aproximadamente 38,4 bilhão kWh da eletricidade pelo ano, e um aumento de 3% no uso eficaz da energia é equivalente à produção de eletricidade anual do Three Gorges.
O Conselho Estatal emitiu “o plano de ação 2030 do pico do carbono”, que se centram sobre a promoção da conservação de energia e do realce da eficiência do equipamento deconsumo chave, focalizando nos motores, os fãs, as bombas, os compressores, os transformadores, os permutadores de calor, as caldeiras industriais e o outro equipamento para melhorar detalhadamente o padrão do uso eficaz da energia.(2) os motores de grande eficacia e de poupança de energia referem os motores padrão de uso geral com eficiência elevada
(reunião acima do padrão do nível secundário do padrão novo do uso eficaz da energia do motor). Em maio de 2020, China anunciou o padrão o mais atrasado de “limites do uso eficaz da energia do motor do uso eficaz da energia do motor GB18613-2020 e categorias do uso eficaz da energia”, o padrão é executado oficialmente o 1º de junho de 2021, e os motores energia-eficientes abaixo de IE3 (standard internacional) foram forçados para parar a produção.
Os tipos do motor incluem os motores assíncronos trifásicos, os motores do ímã permanente de terra rara, etc. que os motores assíncronos tradicionais podem ser aumentados aumentando os materiais (que aumentam o diâmetro exterior do núcleo de ferro, aumentando o tamanho do entalhe do estator, aumentando o peso dos fios de cobre, e usando as chapas de aço do silicone com boa permeabilidade magnética).
Contudo, devido a seu princípio de trabalho básico, é difícil melhorar a eficiência dos motores assíncronos tradicionais. Por exemplo, alguns motores IE4 e IE5 energia-eficientes preferem usar o modo do ímã permanente.(3) mais importante, comparado com os motores assíncronos, os motores do ímã permanente de terra rara têm vantagens de poupança de energia naturais.
1) Economia de energia:
Diferente do motor assíncrono, o rotor do motor do ímã permanente não precisa uma corrente da excitação, e a economia de energia é aproximadamente 15%-20%.
2) Eficiência elevada:
A eficiência dos motores do ímã permanente é 2-19 pontos percentuais mais altamente do que aquela dos motores tradicionais.
3) O motor do ímã permanente de terra rara tem uma estrutura simples e uma baixa taxa de falhas.
4) Longa vida:
O rotor do motor do ímã permanente adota uma estrutura selada encaixada, que seja benéfica reduzir a fricção e a oxidação durante a rotação e melhorar a estabilidade e a vida do motor. (4) o ciclo da recuperação de substituir os motores do ímã permanente de terra rara é aproximadamente 1-2 anos, e os benefícios econômicos são realmente óbvios.
4. As diferenças entre os motores do ímã permanente de terra rara e o motor tradicional
Um motor do ímã permanente é um motor síncrono de DC/AC em que o estator é um ímã permanente e somente o rotor é uma bobina. O estator de um motor ordinário é uma bobina (eletroímã).1) A natureza do campo magnético.
Depois que o motor do ímã permanente é feito, pode manter seu campo magnético sem energia externo; os motores tradicionais precisam a corrente elétrica de ter um campo magnético.2) Ocasiões aplicáveis.
Os motores tradicionais precisam de conduzir um mecanismo de redução para conseguir o torque alto, quando os motores do ímã permanente de terra rara puderem substituir o mecanismo de redução para conseguir a movimentação direta.3) O motor do ímã permanente têm a vibração pequena e o bom correndo a estabilidade.4) Densidade e eficiência de poder superior.
Comparado com os motores ordinários, os motores do ímã permanente têm a densidade de poder superior, que significa principalmente que os motores do ímã permanente são pequenos em tamanho e grandes na produção ou na saída de eletricidade.
Comparado com os motores ordinários, a economia de energia pode alcançar 20%-40%. A estrutura do rotor do motor do ímã permanente é diferente daquela do motor ordinário.
Os polos do ímã permanente são instalados no rotor do motor do ímã permanente; a bobina da excitação é instalada no rotor do motor ordinário, e o campo magnético precisa de ser fornecido com a corrente.Comparado com os motores tradicionais, algum ponto da velocidade salvar o poder, especialmente em baixas velocidades.5) Tamanho pequeno, elevação da temperatura de pouco peso, baixa
O motor do ímã permanente tem uma estrutura simples.
Devido ao uso de ímãs permanentes de capacidade elevada fornecer o campo magnético, o campo magnético de diferença de ar do motor do ímã permanente está aumentado extremamente comparado com os motores ordinários, quando o volume e o peso dos motores do ímã permanente forem reduzidos extremamente comparado com os motores ordinários.
Os tamanhos e as formas são igualmente flexíveis. A excitação não-elétrica do rotor significa que não há nenhuma geração da perda e de calor.
Consequentemente, a elevação da temperatura dos motores do ímã permanente é geralmente muito baixa.6) Mais baixa taxa de falhas, amplamente utilizada
Devido ao uso de materiais de capacidade elevada do ímã permanente de terra rara fornecer o campo magnético, a taxa de falhas é mais baixa e o uso é mais comum.7) Grande torque começando e bom desempenho
Desde que o enrolamento do rotor não trabalha quando o motor do ímã permanente funciona normalmente, o enrolamento do rotor pode ser projetado cumprir inteiramente as exigências do torque começando alto, por exemplo, 1,8 vezes a 2,5 vezes, ou mesmo maiores.5. Quanto tempo é a vida do motor do ímã permanente de terra rara? O magnetismo enfraquecer-se-á ao longo do tempo?
A vida útil do motor do ímã permanente é geralmente 15-20 anos, e a vida útil do motor depende principalmente da manutenção do usuário.
Além, a qualidade do ambiente do uso do motor do ímã permanente, e os fatores tais como a eletricidade, o magnetismo, o calor, a vibração, e os outros fatores que o motor recebe durante o uso afetarão a vida do motor síncrono de ímã permanente!
Os ímãs gerais têm uma vida útil. Quando usado por um determinado número de anos, o magnetismo enfraquecer-se-á, mas as propriedades magnéticas de materiais do ímã permanente de NdFeB mudam muito pouco com tempo, e os ímãs permanentes de terra rara realizam-se dentro da vida de projeto do motor (10-20 anos).
A atenuação magnética do desempenho é menos de 3%. Sob a tecnologia do projeto existente do motor e do controle eletrônico, tem pouco impacto no desempenho total do motor.Razões para a desmagnetização dos motores do ímã permanente:01. Seleção imprópria de categorias de aço magnéticas
Se o cálculo do projeto do motor não é exato bastante, e uma qualidade mais inferior está selecionada errada, como o ímã permanente de 180°C deve ser selecionado mas 155°C errada é selecionado, lá pode ser tal situação: o índice inicial do registro do teste do processo do teste é muito bom, como o motor tende gradualmente a ser termicamente estável, os indicadores relevantes do motor começa a deteriorar-se, e afasta-se das expectativas do projeto cada vez mais. Em um determinado momento, os aumentos atuais agudamente, o inversor param rapidamente, e um código da sobrecarga é indicado. Teste as características da nenhum-carga do motor outra vez, indicando que o motor perdeu seu magnetismo, e o aço magnético deve ser substituído.02. Superaquecendo o problema da desmagnetização
A perda de superaquecimento de magnetismo é um assunto sensível, e a diminuição nas propriedades magnéticas dos ímãs pode igualmente conduzir aos problemas da sobrecarga e do superaquecimento. Se a influência das propriedades magnéticas do aço magnético é excluída e somente o fator térmico está considerado, pode-se determinar que há duas situações em que o fenômeno da desmagnetização de superaquecimento ocorrerá: primeiramente, o trajeto da ventilação da circulação no motor é ilógico, que viola a lei natural da condução do frio e de calor, tendo por resultado a acumulação localizada do calor; em segundo, a carga térmica do enrolamento é demasiado alta, e a geração de calor excede o nível da inversão térmica do sistema da inversão térmica do motor.03. O problema da corrente excessiva da desmagnetização
Quando o motor está correndo, quando a corrente da carga excede a capacidade da anti-desmagnetização do ímã, causará a desmagnetização irreversível do ímã, que aumento mais ulterior a carga atual e agravará a desmagnetização irreversível do ímã. Este reciprocation acelera a desmagnetização irreversível até a desmagnetização.Como impedir a desmagnetização dos motores do ímã permanente?01. Seleção correta do poder do motor do ímã permanente:
A desmagnetização é relacionada à seleção do poder dos motores do ímã permanente. A seleção correta do poder do motor do PM pode impedir ou atrasar a desmagnetização. A razão principal para a desmagnetização do motor síncrono de ímã permanente é que a temperatura é demasiado alta, e a sobrecarga é a razão principal para a alta temperatura. Consequentemente, alguma margem deve ser deixada ao selecionar o poder do motor do ímã permanente. De acordo com a situação real da carga, geralmente, aproximadamente 20% é mais apropriado.02. Evite a carga pesada que começa e frequente começar:
Os motores síncronos de ímã permanente tentam evitar começar direta ou começar frequente de cargas pesadas. Durante o processo começando, o torque começando está oscilando, e na seção do vale do torque começando, o campo magnético do estator está desmagnetizando o polo magnético do rotor. , Tente consequentemente evitar a carga pesada e começar frequente do motor síncrono de ímã permanente.03. Melhore o projeto:
(1) apropriadamente para aumentar a espessura do ímã permanente:
Da perspectiva do projeto e da fabricação do motor síncrono de ímã permanente, o relacionamento entre a reação de armadura, o torque eletromagnético, e a desmagnetização do ímã permanente devem ser considerados.
Sob a ação combinada do fluxo magnético produzido pelo enrolamento do torque atual e do fluxo magnético produzido pelo enrolamento da força radial, os ímãs permanentes na superfície do rotor facilmente para causar a desmagnetização.
Sob a circunstância que a diferença de ar do motor permanece inalterada, para assegurar-se de que o ímã permanente não desmagnetize, o método o mais eficaz é aumentar apropriadamente a espessura do ímã permanente.
(2) lá são um circuito do sulco da ventilação dentro do rotor para reduzir a elevação da temperatura do rotor:
Se a temperatura do rotor é demasiado alta, o ímã permanente causará a perda irreversível de magnetismo. No projeto estrutural, o circuito interno da ventilação do rotor pode ser projetado refrigerar diretamente o aço magnético. Reduz não somente a temperatura do aço magnético, mas igualmente melhora sua eficiência.