De ce motoarele sincrone cu magnet permanent devin principalele motoare de antrenare?
Motorul electric poate converti energia electrică în energie mecanică și poate transfera energia mecanică către roți prin sistemul de transmisie pentru a conduce vehiculul.Este unul dintre sistemele de acționare de bază ale vehiculelor cu energie nouă.În prezent, motoarele de antrenare utilizate în mod obișnuit în vehiculele cu energie nouă sunt în principal motoare sincrone cu magnet permanent și motoare asincrone cu curent alternativ.Majoritatea vehiculelor cu energie noi folosesc motoare sincrone cu magnet permanent.Printre companiile reprezentative de mașini se numără BYD, Li Auto etc. Unele vehicule folosesc motoare asincrone cu curent alternativ.Motoarele electrice reprezintă companii de automobile precum Tesla și Mercedes-Benz.
Un motor asincron este compus în principal dintr-un stator staționar și un rotor rotativ.Când înfășurarea statorului este conectată la sursa de curent alternativ, rotorul se va roti și va scoate putere.Principiul principal este că atunci când înfășurarea statorului este alimentată (curent alternativ), va forma un câmp electromagnetic rotativ, iar înfășurarea rotorului este un conductor închis care taie continuu liniile de inducție magnetică ale statorului în câmpul magnetic rotativ al statorului.Conform legii lui Faraday, atunci când un conductor închis taie linia de inducție magnetică, va fi generat un curent, iar curentul va genera un câmp electromagnetic.În acest moment, există două câmpuri electromagnetice: unul este câmpul electromagnetic al statorului conectat la curentul alternativ extern, iar celălalt este generat prin tăierea liniei de inducție electromagnetică a statorului.Câmp electromagnetic al rotorului.Conform legii lui Lenz, curentul indus va rezista întotdeauna cauzei curentului indus, adică să încerce să împiedice conductoarele de pe rotor să taie liniile de inducție magnetică ale câmpului magnetic rotativ al statorului.Rezultatul este: conductoarele de pe rotor vor „prinde din urmă” cu statorul. Câmpul electromagnetic rotativ înseamnă că rotorul urmărește câmpul magnetic rotativ al statorului și, în cele din urmă, motorul începe să se rotească.În timpul procesului, viteza de rotație a rotorului (n2) și viteza de rotație a statorului (n1) sunt desincronizate (diferența de viteză este de aproximativ 2-6%).Prin urmare, se numește motor de curent alternativ asincron.Dimpotrivă, dacă viteza de rotație este aceeași, se numește motor sincron.
Motorul sincron cu magnet permanent este, de asemenea, un tip de motor AC.Rotorul său este fabricat din oțel cu magneți permanenți.Când motorul funcționează, statorul este alimentat pentru a genera un câmp magnetic rotativ pentru a împinge rotorul să se rotească.„Sincronizare” înseamnă că rotația rotorului în timpul funcționării în regim de echilibru Viteza este sincronizată cu viteza de rotație a câmpului magnetic.Motoarele sincrone cu magnet permanenți au un raport putere-greutate mai mare, sunt mai mici ca dimensiuni, mai ușoare, au un cuplu de ieșire mai mare și au viteză limită și performanțe de frânare excelente.Prin urmare, motoarele sincrone cu magnet permanenți au devenit cel mai utilizat vehicul electric astăzi.de motor electric.Cu toate acestea, atunci când materialul cu magnet permanent este supus vibrațiilor, temperaturii ridicate și curentului de suprasarcină, permeabilitatea sa magnetică poate scădea sau poate apărea demagnetizarea, ceea ce poate reduce performanța motorului cu magnet permanent.În plus, motoarele sincrone cu magneti permanenți cu pământuri rare utilizează materiale cu pământuri rare, iar costul de producție nu este stabil.
În comparație cu motoarele sincrone cu magnet permanenți, motoarele asincrone trebuie să absoarbă energie electrică pentru excitare atunci când lucrează, ceea ce va consuma energie electrică și va reduce eficiența motorului.Motoarele cu magnet permanenti sunt mai scumpe datorita adaugarii de magneti permanenti.
Modelele care aleg motoare asincrone cu curent alternativ tind să acorde prioritate performanței și să profite de avantajele de performanță și de eficiență ale motoarelor asincrone de curent alternativ la viteze mari.Modelul reprezentativ este modelul S timpuriu. Caracteristici principale: Când mașina conduce cu viteză mare, poate menține funcționarea la viteză mare și utilizarea eficientă a energiei electrice, reducând consumul de energie, menținând în același timp puterea maximă;
Modelele care aleg motoare sincrone cu magnet permanent tind să acorde prioritate consumului de energie și să utilizeze performanța și funcționarea eficientă a motoarelor sincrone cu magnet permanenți la viteze mici, făcându-le potrivite pentru mașinile mici și mijlocii.Caracteristicile sale sunt dimensiunea mică, greutatea redusă și durata de viață extinsă a bateriei.În același timp, are performanțe bune de reglare a vitezei și poate menține o eficiență ridicată atunci când se confruntă cu porniri, opriri, accelerații și decelerații repetate.
Motoarele sincrone cu magnet permanent domină.Conform statisticilor din „Baza de date lunară a lanțului industriei vehiculelor cu energie nouă” publicată de Institutul de Cercetare în Industria Avansată (GGII), capacitatea instalată internă a motoarelor de acționare a vehiculelor cu energie nouă din ianuarie până în august 2022 a fost de aproximativ 3,478 milioane de unități, la un an. -creștere anuală de 101%.Dintre acestea, capacitatea instalată a motoarelor sincrone cu magnet permanenți a fost de 3,329 milioane de unități, o creștere de la an la an de 106%;capacitatea instalată a motoarelor asincrone de curent alternativ a fost de 1,295 milioane de unități, o creștere de la an la an de 22%.
Motoarele sincrone cu magnet permanent au devenit principalele motoare de antrenare pe piața autovehiculelor pur electrice.
Judecând după selecția de motoare pentru modelele mainstream în țară și în străinătate, vehiculele cu energie noi lansate de autohtone SAIC Motor, Geely Automobile, Guangzhou Automobile, BAIC Motor, Denza Motors etc. folosesc toate motoare sincrone cu magnet permanent.Motoarele sincrone cu magnet permanent sunt utilizate în principal în China.În primul rând, pentru că motoarele sincrone cu magnet permanenți au performanțe bune la viteză redusă și eficiență mare de conversie, care sunt foarte potrivite pentru condiții complexe de lucru cu porniri și opriri frecvente în traficul urban.În al doilea rând, din cauza magneților permanenți din neodim fier bor din motoarele sincrone cu magnet permanenți.Materialele necesită utilizarea de resurse de pământuri rare, iar țara mea are 70% din resursele de pământuri rare ale lumii, iar producția totală de materiale magnetice NdFeB ajunge la 80% din lume, așa că China este mai dornică să folosească motoare sincrone cu magnet permanenți.
Tesla și BMW străine folosesc motoare sincrone cu magnet permanenți și motoare asincrone AC pentru a se dezvolta în colaborare.Din perspectiva structurii aplicației, motorul sincron cu magnet permanent este alegerea curentă pentru vehiculele cu energie nouă.
Costul materialelor cu magnet permanenți reprezintă aproximativ 30% din costul motoarelor sincrone cu magnet permanenți.Materiile prime pentru fabricarea motoarelor sincrone cu magneti permanenți includ în principal bor de neodim, foi de oțel siliconic, cupru și aluminiu.Printre acestea, materialul cu magnet permanent neodim fier bor este folosit în principal pentru a face magneți permanenți rotori, iar compoziția costului este de aproximativ 30%;foile de oțel siliconic sunt utilizate în principal pentru a face personalizate Compoziția costului miezului rotorului este de aproximativ 20%;compoziția costului înfășurării statorului este de aproximativ 15%;compoziția costului arborelui motorului este de aproximativ 5%;iar compoziția costului carcasei motorului este de aproximativ 15%.
De ce suntCompresor de aer cu șurub motoare cu magnet permanenți OSGmai eficient?
Motorul sincron cu magnet permanent este compus în principal din componente de stator, rotor și carcasă.La fel ca motoarele de curent alternativ obișnuite, miezul statorului are o structură laminată pentru a reduce pierderile de fier din cauza curentului turbionar și a efectelor de histerezis atunci când motorul funcționează;înfășurările sunt, de obicei, structuri simetrice trifazate, dar selecția parametrilor este destul de diferită.Piesa rotorului are diferite forme, inclusiv un rotor cu magnet permanent cu o cușcă de veveriță de pornire și un rotor cu magnet permanent pur încorporat sau montat pe suprafață.Miezul rotorului poate fi transformat într-o structură solidă sau laminat.Rotorul este echipat cu material cu magnet permanent, care se numește în mod obișnuit magnet.
În condiții de funcționare normală a motorului cu magnet permanent, câmpurile magnetice ale rotorului și statorului sunt într-o stare sincronă.Nu există curent indus în partea rotorului și nu există pierderi de cupru, histerezis sau pierderi de curenți turbionari.Nu este nevoie să luați în considerare problema pierderii rotorului și a încălzirii.În general, motorul cu magnet permanent este alimentat de un convertor de frecvență special și are în mod natural o funcție de pornire ușoară.În plus, motorul cu magnet permanent este un motor sincron, care are caracteristica de a regla factorul de putere prin intensitatea excitației, astfel încât factorul de putere poate fi proiectat la o valoare specificată.
Din punct de vedere de pornire, datorită faptului că motorul cu magnet permanent este pornit de o sursă de alimentare cu frecvență variabilă sau un invertor suport, procesul de pornire a motorului cu magnet permanent este foarte ușor;este similar cu pornirea unui motor cu frecvență variabilă și evită defectele de pornire ale motoarelor asincrone obișnuite cu cușcă.
Pe scurt, eficiența și factorul de putere al motoarelor cu magnet permanenți pot atinge foarte mari, structura este foarte simplă, iar piața a fost foarte fierbinte în ultimii zece ani.
Cu toate acestea, pierderea eșecului de excitație este o problemă inevitabilă la motoarele cu magnet permanenți.Când curentul este prea mare sau temperatura este prea mare, temperatura înfășurărilor motorului va crește instantaneu, curentul va crește brusc, iar magneții permanenți își vor pierde rapid excitația.În controlul motorului cu magnet permanent, un dispozitiv de protecție la supracurent este setat pentru a evita arderea înfășurării statorului motorului, dar pierderea rezultată a excitației și oprirea echipamentului sunt inevitabile.
Ora postării: 12-12-2023
