Zašto sinkroni motori s permanentnim magnetima postaju glavni pogonski motori?

Zašto sinkroni motori s permanentnim magnetima postaju glavni pogonski motori?

Električni motor može pretvoriti električnu energiju u mehaničku energiju i prenijeti mehaničku energiju na kotače kroz prijenosni sustav za pogon vozila.To je jedan od temeljnih pogonskih sustava novih energetskih vozila.Trenutno su pogonski motori koji se često koriste u novim energetskim vozilima uglavnom sinkroni motori s trajnim magnetima i asinkroni motori izmjenične struje.Većina novih energetskih vozila koristi sinkrone motore s trajnim magnetima.Reprezentativne automobilske tvrtke uključuju BYD, Li Auto itd. Neka vozila koriste AC asinkrone motore.Električni motori predstavljaju automobilske tvrtke kao što su Tesla i Mercedes-Benz.

Asinkroni motor uglavnom se sastoji od stacionarnog statora i rotirajućeg rotora.Kada je namot statora spojen na AC napajanje, rotor će se okretati i proizvoditi snagu.Glavno načelo je da kada je namot statora pod naponom (izmjenična struja), formirat će rotirajuće elektromagnetsko polje, a namot rotora je zatvoreni vodič koji kontinuirano siječe linije magnetske indukcije statora u rotirajućem magnetskom polju statora.Prema Faradayevom zakonu, kada zatvoreni vodič presječe liniju magnetske indukcije, nastat će struja, a struja će generirati elektromagnetsko polje.U ovom trenutku postoje dva elektromagnetska polja: jedno je elektromagnetsko polje statora povezano s vanjskom izmjeničnom strujom, a drugo se stvara rezanjem elektromagnetske indukcijske linije statora.Elektromagnetsko polje rotora.Prema Lenzovu zakonu, inducirana struja uvijek će se oduprijeti uzroku inducirane struje, odnosno nastojati spriječiti vodiče na rotoru da presijeku linije magnetske indukcije rotacijskog magnetskog polja statora.Rezultat je: vodiči na rotoru će "sustići" statorovo Rotirajuće elektromagnetsko polje znači da rotor juri za rotirajućim magnetskim poljem statora, i na kraju se motor počinje okretati.Tijekom procesa, brzina vrtnje rotora (n2) i brzina vrtnje statora (n1) nisu sinkronizirane (razlika u brzini je oko 2-6%).Stoga se naziva asinkroni AC motor.Naprotiv, ako je brzina vrtnje jednaka, naziva se sinkroni motor.

Sinkroni motor s trajnim magnetom također je vrsta AC motora.Rotor mu je izrađen od čelika s trajnim magnetima.Kada motor radi, stator je pod naponom kako bi stvorio rotirajuće magnetsko polje koje gura rotor da se okreće."Sinkronizacija" znači da je rotacija rotora tijekom ustaljenog rada Brzina sinkronizirana s brzinom rotacije magnetskog polja.Sinkroni motori s trajnim magnetima imaju veći omjer snage i težine, manjih su dimenzija, lakše su težine, imaju veći izlazni zakretni moment i izvrsnu graničnu brzinu i performanse kočenja.Stoga su sinkroni motori s trajnim magnetima danas postali najraširenija električna vozila.elektromotora.Međutim, kada je materijal trajnog magneta izložen vibracijama, visokoj temperaturi i struji preopterećenja, njegova se magnetska propusnost može smanjiti ili može doći do demagnetizacije, što može smanjiti rad motora s permanentnim magnetom.Osim toga, sinkroni motori s trajnim magnetima rijetke zemlje koriste materijale rijetke zemlje, a troškovi proizvodnje nisu stabilni.

U usporedbi sa sinkronim motorima s trajnim magnetima, asinkroni motori trebaju apsorbirati električnu energiju za pobudu tijekom rada, što će trošiti električnu energiju i smanjiti učinkovitost motora.Motori s trajnim magnetima skuplji su zbog dodavanja permanentnih magneta.

Modeli koji odabiru AC asinkrone motore obično daju prednost performansama i iskorištavaju prednost performansi i učinkovitosti AC asinkronih motora pri velikim brzinama.Reprezentativni model je rani model S. Glavne značajke: kada automobil vozi velikom brzinom, može održavati rad velikom brzinom i učinkovito koristiti električnu energiju, smanjujući potrošnju energije uz zadržavanje maksimalne izlazne snage;

Modeli koji odabiru sinkrone motore s trajnim magnetima obično daju prioritet potrošnji energije i iskorištavaju učinak i učinkovit rad sinkronih motora s trajnim magnetima pri niskim brzinama, što ih čini prikladnima za male i srednje automobile.Njegove karakteristike su mala veličina, mala težina i produljeno trajanje baterije.U isto vrijeme, ima dobre performanse regulacije brzine i može održati visoku učinkovitost kada je suočen s ponovljenim pokretanjima, zaustavljanjima, ubrzavanjima i usporavanjima.

Dominiraju sinkroni motori s permanentnim magnetima.Prema statističkim podacima iz "Mjesečne baze podataka o lancu industrije novih energetskih vozila" koju je objavio Institut za napredna industrijska istraživanja (GGII), domaći instalirani kapacitet pogonskih motora za nova energetska vozila od siječnja do kolovoza 2022. bio je približno 3,478 milijuna jedinica, godinu dana prije. -godišnje povećanje od 101%.Među njima, instalirani kapacitet sinkronih motora s trajnim magnetima iznosio je 3,329 milijuna jedinica, međugodišnje povećanje od 106%;instalirani kapacitet AC asinkronih motora bio je 1,295 milijuna jedinica, što je povećanje od 22% u odnosu na prethodnu godinu.

Sinkroni motori s trajnim magnetima postali su glavni pogonski motori na tržištu čisto električnih osobnih automobila.

Sudeći prema izboru motora za glavne modele u zemlji i inozemstvu, nova energetska vozila koja su lansirali domaći SAIC Motor, Geely Automobile, Guangzhou Automobile, BAIC Motor, Denza Motors itd. koriste sinkrone motore s trajnim magnetima.Sinkroni motori s trajnim magnetima uglavnom se koriste u Kini.Prvo, zato što sinkroni motori s trajnim magnetima imaju dobre performanse pri malim brzinama i visoku učinkovitost pretvorbe, što je vrlo pogodno za složene radne uvjete s čestim paljenjem i zaustavljanjem u gradskom prometu.Drugo, zbog neodimijskog željeza i bora trajnih magneta u sinkronim motorima s trajnim magnetima.Materijali zahtijevaju korištenje resursa rijetkih zemalja, a moja zemlja ima 70% svjetskih resursa rijetkih zemalja, a ukupna proizvodnja NdFeB magnetskih materijala doseže 80% svjetske proizvodnje, tako da je Kina više zainteresirana za korištenje sinkronih motora s trajnim magnetima.

Strani Tesla i BMW koriste sinkrone motore s trajnim magnetima i AC asinkrone motore za zajednički razvoj.Iz perspektive strukture primjene, sinkroni motor s trajnim magnetima glavni je izbor za nova energetska vozila.

Cijena materijala s permanentnim magnetima čini oko 30% cijene sinkronih motora s permanentnim magnetima.Sirovine za proizvodnju sinkronih motora s trajnim magnetima uglavnom uključuju neodim, željezo, bor, silikonske čelične limove, bakar i aluminij.Među njima, trajni magnetni materijal neodim željezo bor uglavnom se koristi za izradu trajnih magneta rotora, a troškovni sastav je oko 30%;silicijski čelični limovi uglavnom se koriste za izradu prilagođenih Troškovni sastav jezgre rotora je oko 20%;troškovni sastav namota statora je oko 15%;troškovni sastav osovine motora je oko 5%;a troškovni sastav školjke motora je oko 15%.

Zašto seOSG motori s trajnim magnetima vijčani zračni kompresoručinkovitije?

Sinkroni motor s trajnim magnetom uglavnom se sastoji od komponenti statora, rotora i ljuske.Poput običnih motora izmjenične struje, jezgra statora ima laminiranu strukturu kako bi se smanjio gubitak željeza zbog vrtložnih struja i učinaka histereze kada motor radi;namoti su također obično trofazne simetrične strukture, ali izbor parametara je sasvim drugačiji.Dio rotora ima različite oblike, uključujući rotor s permanentnim magnetom s početnim kavezom i rotor s ugrađenim ili površinski montiranim čistim permanentnim magnetom.Jezgra rotora može biti izrađena u čvrstu strukturu ili laminirana.Rotor je opremljen trajnim magnetskim materijalom, koji se obično naziva magnet.

U normalnom radu motora s permanentnim magnetima, magnetska polja rotora i statora su u sinkronom stanju.U dijelu rotora nema inducirane struje, nema gubitka bakra u rotoru, histereze ili vrtložnih struja.Nema potrebe razmatrati problem gubitka i zagrijavanja rotora.Općenito, motor s trajnim magnetom napaja se pomoću posebnog pretvarača frekvencije i prirodno ima funkciju mekog pokretanja.Osim toga, motor s permanentnim magnetom je sinkroni motor, koji ima karakteristiku prilagođavanja faktora snage kroz intenzitet pobude, tako da se faktor snage može projektirati na određenu vrijednost.

S početne točke gledišta, zbog činjenice da se motor s permanentnim magnetom pokreće napajanjem s promjenjivom frekvencijom ili pratećim pretvaračem, proces pokretanja motora s permanentnim magnetom je vrlo jednostavan;sličan je pokretanju motora s promjenjivom frekvencijom i izbjegava greške pri pokretanju običnih kaveznih asinkronih motora.

Ukratko, učinkovitost i faktor snage motora s trajnim magnetima mogu doseći vrlo visoke, struktura je vrlo jednostavna, a tržište je bilo vrlo vruće u posljednjih deset godina.

Međutim, gubitak pobude je neizbježan problem kod motora s permanentnim magnetima.Kada je struja prevelika ili temperatura previsoka, temperatura namota motora će trenutačno porasti, struja će se naglo povećati, a permanentni magneti će brzo izgubiti pobudu.U upravljanju motorom s trajnim magnetom, uređaj za zaštitu od prekomjerne struje postavljen je kako bi se izbjegao problem spaljivanja namota statora motora, ali rezultirajući gubitak pobude i isključivanje opreme su neizbježni.