Cù u sviluppu di materiali magnetichi permanenti di terre rare in l'anni 1970, sò nati i motori à magnetichi permanenti di terre rare. I motori à magnetichi permanenti utilizanu magneti permanenti di terre rare per l'eccitazione, è i magneti permanenti ponu generà campi magnetichi permanenti dopu a magnetizazione. E so prestazioni d'eccitazione sò eccellenti, è sò superiori à i motori d'eccitazione elettrica in termini di stabilità, qualità è riduzione di e perdite, ciò chì hà scuzzulatu u mercatu tradiziunale di i motori.

In l'ultimi anni, cù u rapidu sviluppu di a scienza è di a tecnulugia muderna, e prestazioni è a tecnulugia di i materiali elettromagnetichi, in particulare i materiali elettromagnetichi di terre rare, sò state gradualmente migliurate. Assuciatu à u rapidu sviluppu di l'elettronica di putenza, a tecnulugia di trasmissione di putenza è a tecnulugia di cuntrollu automaticu, e prestazioni di i motori sincroni à magneti permanenti stanu diventendu sempre megliu.

Inoltre, i motori sincroni à magneti permanenti anu i vantaghji di pesu ligeru, struttura simplice, dimensioni ridotte, bone caratteristiche è alta densità di putenza. Parechje istituzioni di ricerca scientifica è imprese stanu cunducendu attivamente a ricerca è u sviluppu di motori sincroni à magneti permanenti, è i so campi d'applicazione saranu ulteriormente allargati.

1. Basa di sviluppu di u mutore sincronu à magneti permanenti

a.Applicazione di materiali magnetichi permanenti di terre rare d'alta prestazione

I materiali magnetichi permanenti di terre rare sò passati per trè tappe: SmCo5, Sm2Co17, è Nd2Fe14B. Attualmente, i materiali magnetichi permanenti rapprisentati da NdFeB sò diventati u tipu più utilizatu di materiali magnetichi permanenti di terre rare per via di e so eccellenti proprietà magnetiche. U sviluppu di materiali magnetichi permanenti hà purtatu à u sviluppu di motori magnetichi permanenti.

In paragone cù u mutore à induzione trifase tradiziunale cù eccitazione elettrica, u magnetu permanente rimpiazza u polu d'eccitazione elettrica, simplifica a struttura, elimina l'anellu scorrevole è a spazzola di u rotore, realizza a struttura senza spazzole è riduce a dimensione di u rotore. Questu migliora a densità di putenza, a densità di coppia è l'efficienza di travagliu di u mutore, è rende u mutore più chjucu è più ligeru, allargendu ulteriormente u so campu d'applicazione è prumovendu u sviluppu di motori elettrici versu una putenza più elevata.

b. Applicazione di a nova teoria di u cuntrollu

In l'ultimi anni, l'algoritmi di cuntrollu si sò sviluppati rapidamente. Frà elli, l'algoritmi di cuntrollu vettoriale anu risoltu u prublema di a strategia di guida di i motori AC in principiu, dendu à i motori AC una bona prestazione di cuntrollu. L'emergenza di u cuntrollu direttu di coppia simplifica a struttura di cuntrollu, è hà e caratteristiche di forti prestazioni di circuitu per i cambiamenti di parametri è una velocità di risposta dinamica di coppia rapida. A tecnulugia di cuntrollu indirettu di coppia risolve u prublema di a grande pulsazione di coppia di coppia diretta à bassa velocità, è migliora a velocità è a precisione di cuntrollu di u mutore.

c.Applicazione di dispositivi è processori elettronichi di putenza à alte prestazioni

A tecnulugia muderna di l'elettronica di putenza hè un'interfaccia impurtante trà l'industria di l'infurmazione è l'industrie tradiziunali, è un ponte trà a corrente debule è a corrente forte cuntrullata. U sviluppu di a tecnulugia di l'elettronica di putenza permette a realizazione di strategie di cuntrollu di l'azionamentu.

In l'anni 1970, hè apparsa una seria d'inverter di usu generale, chì pudianu cunvertisce a putenza di frequenza industriale in putenza di frequenza variabile cù una frequenza continuamente regulabile, creendu cusì e cundizioni per a regulazione di a velocità di frequenza variabile di a putenza AC. Quessi inverter anu una capacità di partenza dolce dopu chì a frequenza hè impostata, è a frequenza pò aumentà da zero à a frequenza impostata à un certu ritmu, è u ritmu di crescita pò esse aghjustatu continuamente in una larga gamma, risolvendu u prublema di partenza di i motori sincroni.

2. Statu di sviluppu di i motori sincroni à magneti permanenti in casa è à l'esteru

U primu mutore di a storia era un mutore à magneti permanenti. À quellu tempu, e prestazioni di i materiali à magneti permanenti eranu relativamente scarse, è a forza coercitiva è a remanenza di i magneti permanenti eranu troppu basse, dunque sò stati prestu rimpiazzati da motori d'eccitazione elettrici.

In l'anni 1970, i materiali magnetichi permanenti di terre rare rapprisentati da NdFeB avianu una grande forza coercitiva, remanenza, forte capacità di smagnetizazione è un grande pruduttu di energia magnetica, chì hà fattu chì i motori sincroni à magneti permanenti di alta putenza cumpariscinu nantu à u palcuscenicu di a storia. Avà, a ricerca nantu à i motori sincroni à magneti permanenti diventa sempre più matura, è si sviluppa versu alta velocità, alta coppia, alta putenza è alta efficienza.

In l'ultimi anni, grazia à i forti investimenti di i studiosi naziunali è di u guvernu, i motori sincroni à magneti permanenti si sò sviluppati rapidamente. Cù u sviluppu di a tecnulugia di i microcomputer è di a tecnulugia di cuntrollu automaticu, i motori sincroni à magneti permanenti sò stati largamente utilizati in diversi campi. Per via di u prugressu di a sucietà, i requisiti di a ghjente per i motori sincroni à magneti permanenti sò diventati più severi, ciò chì hà incitatu i motori à magneti permanenti à sviluppassi versu una gamma di regulazione di velocità più grande è un cuntrollu di precisione più elevata. Per via di u miglioramentu di i prucessi di pruduzzione attuali, i materiali à magneti permanenti d'altu rendimentu sò stati ulteriormente sviluppati. Questu riduce assai u so costu è l'applica gradualmente à diversi campi di a vita.

3. Tecnulugia attuale

a. Tecnulugia di cuncepimentu di motori sincroni à magneti permanenti

In paragone cù i motori d'eccitazione elettrici ordinari, i motori sincroni à magneti permanenti ùn anu micca avvolgimenti d'eccitazione elettrica, anelli di cullezzione è armadi d'eccitazione, ciò chì migliora assai micca solu a stabilità è l'affidabilità, ma ancu l'efficienza.

Trà elli, i motori à magneti permanenti integrati anu i vantaghji di alta efficienza, altu fattore di putenza, alta densità di putenza unitaria, forte capacità di espansione di velocità magnetica debule è rapida velocità di risposta dinamica, chì li rendenu una scelta ideale per guidà i motori.

I magneti permanenti furniscenu tuttu u campu magneticu d'eccitazione di i motori à magneti permanenti, è a coppia di cogging aumenterà a vibrazione è u rumore di u motore durante u funziunamentu. Una coppia di cogging eccessiva influenzerà e prestazioni à bassa velocità di u sistema di cuntrollu di a velocità di u motore è u pusizionamentu d'alta precisione di u sistema di cuntrollu di pusizione. Dunque, quandu si cuncepisce u motore, a coppia di cogging deve esse ridutta u più pussibule per mezu di l'ottimisazione di u motore.

Sicondu a ricerca, i metudi generali per riduce a coppia di cogging includenu cambià u coefficientu di l'arcu di u polu, riduce a larghezza di a fessura di u statore, currisponde à a fessura obliqua è a fessura di u polu, cambià a pusizione, a dimensione è a forma di u polu magneticu, ecc. Tuttavia, si deve nutà chì quandu si riduce a coppia di cogging, pò influenzà altre prestazioni di u mutore, cum'è a coppia elettromagnetica pò diminuisce di cunsiguenza. Dunque, quandu si cuncepisce, diversi fattori devenu esse equilibrati u più pussibule per ottene e migliori prestazioni di u mutore.

b. Tecnulugia di simulazione di motori sincroni à magneti permanenti

A presenza di magneti permanenti in i motori à magneti permanenti rende difficiule per i cuncettori di calculà i parametri, cum'è a cuncepzione di u coefficientu di flussu di dispersione senza carica è u coefficientu di l'arcu di u polu. In generale, u software d'analisi à elementi finiti hè utilizatu per calculà è ottimizà i parametri di i motori à magneti permanenti. U software d'analisi à elementi finiti pò calculà i parametri di u mutore in modu assai precisu, è hè assai affidabile aduprà per analizà l'impattu di i parametri di u mutore nantu à e prestazioni.

U metudu di calculu di l'elementi finiti ci facilita, velocizza è preciseghja u calculu è l'analisi di u campu elettromagneticu di i motori. Questu hè un metudu numericu sviluppatu nantu à a basa di u metudu di a differenza è hè statu largamente utilizatu in scienza è ingegneria. Aduprate metudi matematichi per discretizà alcuni duminii di suluzione cuntinui in gruppi di unità, è dopu interpolà in ogni unità. In questu modu, si forma una funzione d'interpolazione lineare, vale à dì, una funzione apprussimativa hè simulata è analizata aduprendu elementi finiti, chì ci permette d'osservà intuitivamente a direzzione di e linee di u campu magneticu è a distribuzione di a densità di u flussu magneticu in u mutore.

c. Tecnulugia di cuntrollu di u mutore sincronu à magneti permanenti

Migliurà e prestazioni di i sistemi di trasmissione di motori hè ancu di grande impurtanza per u sviluppu di u campu di u cuntrollu industriale. Permette à u sistema di esse guidatu à e migliori prestazioni. E so caratteristiche basiche si riflettenu in a bassa velocità, in particulare in casu di avviamentu rapidu, accelerazione statica, ecc., pò pruduce una grande coppia; è quandu si guida à alta velocità, pò ottene un cuntrollu di velocità di putenza costante in una vasta gamma. A Tavula 1 paraguna e prestazioni di parechji motori principali.

Cum'è si pò vede da a Tavula 1, i motori à magneti permanenti anu una bona affidabilità, una larga gamma di velocità è una alta efficienza. Sè cumbinati cù u metudu di cuntrollu currispundente, tuttu u sistema di u mutore pò ottene e migliori prestazioni. Dunque, hè necessariu selezziunà un algoritmu di cuntrollu adattatu per ottene una regulazione di velocità efficiente, in modu chì u sistema di azionamentu di u mutore possi funziunà in una zona di regulazione di velocità relativamente larga è in una gamma di putenza costante.

U metudu di cuntrollu vettoriale hè largamente utilizatu in l'algoritmu di cuntrollu di a velocità di u mutore à magneti permanenti. Hà i vantaghji di una larga gamma di regulazione di a velocità, alta efficienza, alta affidabilità, bona stabilità è boni benefici ecunomichi. Hè largamente utilizatu in l'azionamentu di motori, u trasportu ferroviariu è i servomotori di macchine utensili. A causa di l'usi diversi, l'attuale strategia di cuntrollu vettoriale aduttata hè ancu diversa.

4. Caratteristiche di u mutore sincrunu à magneti permanenti

U mutore sincronu à magneti permanenti hà una struttura simplice, perdite basse è un fattore di putenza elevatu. In paragone cù u mutore d'eccitazione elettricu, postu chì ùn ci sò micca spazzole, cummutatori è altri dispositivi, ùn hè necessaria alcuna corrente d'eccitazione reattiva, dunque a corrente di statore è a perdita di resistenza sò più chjuche, l'efficienza hè più alta, a coppia d'eccitazione hè più grande è e prestazioni di cuntrollu sò megliu. Tuttavia, ci sò svantaghji cum'è u costu elevatu è a difficultà di avviamentu. A causa di l'applicazione di a tecnulugia di cuntrollu in i motori, in particulare l'applicazione di sistemi di cuntrollu vettoriale, i motori sincroni à magneti permanenti ponu ottene una regulazione di velocità à larga gamma, una risposta dinamica rapida è un cuntrollu di pusizionamentu d'alta precisione, dunque i motori sincroni à magneti permanenti attireranu più persone à fà ricerche approfondite.

5. Caratteristiche tecniche di u mutore sincronu à magneti permanenti Anhui Mingteng

a. U mutore hà un fattore di putenza elevatu è un fattore di qualità elevata di a rete elettrica. Nisun compensatore di fattore di putenza hè necessariu, è a capacità di l'equipaggiu di a sottustazione pò esse aduprata cumpletamente;

b. U mutore à magneti permanenti hè eccitatu da magneti permanenti è funziona in modu sincronu. Ùn ci hè micca pulsazione di velocità, è a resistenza di a pipeline ùn hè micca aumentata quandu si azionanu ventilatori è pompe;

c. U mutore à magneti permanenti pò esse cuncipitu cù una coppia di partenza elevata (più di 3 volte) è una capacità di sovraccaricu elevata secondu i bisogni, risolvendu cusì u fenomenu di "un grande cavallu chì tira un picculu carrettu";

d. A corrente reattiva di u mutore asincronu ordinariu hè generalmente circa 0,5-0,7 volte a corrente nominale. U mutore sincronu à magneti permanenti Mingteng ùn hà micca bisognu di corrente d'eccitazione. A corrente reattiva di u mutore à magneti permanenti è di u mutore asincronu hè circa 50% diversa, è a corrente di funziunamentu effettiva hè circa 15% inferiore à quella di u mutore asincronu;

e. U mutore pò esse cuncipitu per principià direttamente, è e dimensioni di l'installazione esterna sò listesse à quelle di i motori asincroni attualmente largamente usati, chì ponu rimpiazzà cumpletamente i motori asincroni;

f. L'aghjunta di un driver pò ottene un avviamentu dolce, un arrestu dolce è una regulazione di velocità continua, cù una bona risposta dinamica è un effettu di risparmiu energeticu ulteriormente miglioratu;

g. U mutore hà parechje strutture topologiche, chì rispondenu direttamente à i requisiti fundamentali di l'attrezzatura meccanica in una larga gamma è in cundizioni estreme;

h. Per migliurà l'efficienza di u sistema, accurtà a catena di trasmissione è riduce i costi di mantenimentu, i motori sincroni à magneti permanenti à trasmissione diretta à alta è bassa velocità ponu esse cuncipiti è fabbricati per risponde à i requisiti più elevati di l'utilizatori.

Anhui Mingteng Macchine Magnetiche Permanenti è Apparecchiature Elettriche Co., Ltd. (https://www.mingtengmotor.com/) hè stata creata in u 2007. Hè una impresa high-tech specializata in a ricerca è u sviluppu, a pruduzzione è a vendita di motori sincroni à magneti permanenti à altissima efficienza. A cumpagnia usa a teoria muderna di a cuncepzione di i motori, u software di cuncepzione prufessiunale è u prugramma di cuncepzione di motori à magneti permanenti sviluppatu da ella stessa per simulà u campu elettromagneticu, u campu di fluidi, u campu di temperatura, u campu di stress, ecc. di u mutore à magneti permanenti, ottimizà a struttura di u circuitu magneticu, migliurà u livellu di efficienza energetica di u mutore è assicurà fundamentalmente l'usu affidabile di u mutore à magneti permanenti.

Dritti d'autore: Questu articulu hè una ristampa di u numeru publicu WeChat "Motor Alliance", u ligame originalehttps://mp.weixin.qq.com/s/tROOkT3pQwZtnHJT4Ji0Cg

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