Двигатель с постоянными магнитами использует постоянные магниты для создания магнитного поля двигателя, не требует катушек возбуждения или тока возбуждения, имеет высокий КПД и простую конструкцию и является хорошим энергосберегающим двигателем.С появлением высокоэффективных материалов с постоянными магнитами и быстрым развитием технологий управления.Применение двигателей с постоянными магнитами станет более широким. 
История развития двигателя с постоянными магнитами Разработка двигателей с постоянными магнитами тесно связана с разработкой материалов для постоянных магнитов.моя страна — первая страна в мире, открывшая магнитные свойства материалов с постоянными магнитами и применившая их на практике.Более двух тысяч лет назад наша страна использовала магнитные свойства материалов постоянных магнитов для изготовления компаса, сыгравшего огромную роль в навигации, военной и других областях.Оно стало одним из четырех великих изобретений древней моей страны. Первым в мире двигателем, появившимся в 1820-х годах, был двигатель с постоянными магнитами, в котором магнитное поле возбуждения создавалось постоянным магнитом.Однако материалом постоянного магнита, использовавшимся в то время, был природный магнетит (Fe3O4), который имел очень низкую плотность магнитной энергии, а двигатель, изготовленный из него, был громоздким и вскоре был заменен двигателем с электрическим возбуждением. С быстрым развитием различных двигателей и изобретением намагничивателей тока люди провели глубокие исследования механизма, состава и технологии производства материалов с постоянными магнитами и последовательно открыли углеродистую сталь и вольфрамовую сталь (продукт с максимальной магнитной энергией). составляет около 2,7 кДж/м3), кобальтовая сталь (максимальное произведение магнитной энергии около 7,2 кДж/м3) и другие материалы с постоянными магнитами. В частности, появились постоянные магниты AlNiCo, появившиеся в 1930-х годах (максимальное произведение магнитной энергии может достигать 85 кДж/м3), и ферритовые постоянные магниты, появившиеся в 1950-х годах (максимальное произведение магнитной энергии теперь может достигать 40 кДж/м3). различные магнитные свойства.Благодаря значительному усовершенствованию различные микро- и небольшие двигатели стали использовать возбуждение от постоянных магнитов.Мощность двигателей с постоянными магнитами составляет от нескольких милливатт до десятков киловатт.Они широко используются в военном, промышленном и сельскохозяйственном производстве и повседневной жизни, а объем производства резко увеличился.Соответственно, за этот период были сделаны прорывы в теории проектирования, методе расчета, намагничивания и технологии изготовления двигателей с постоянными магнитами, сформирован комплекс методов анализа и исследования, представленный рабочей схемой постоянных магнитов. 
Однако коэрцитивная сила постоянных магнитов AlNiCo невысока (36-160 кА/м), а остаточная плотность ферритовых постоянных магнитов невелика (0,2-0,44 Тл), что ограничивает их применение в двигателях.До 1960-х и 1980-х годов постоянные магниты из редкоземельных металлов, кобальта и постоянных магнитов из неодима, железа и бора (оба вместе именуемые редкоземельными постоянными магнитами) появлялись один за другим, с их высокой остаточной плотностью, высокой коэрцитивной силой, высоким произведением магнитной энергии и линейным размагничиванием. изгиб.Превосходные магнитные свойства двигателя с постоянными магнитами особенно подходят для производства электродвигателей, поэтому развитие двигателей с постоянными магнитами вступило в новый исторический период. Характеристики и применение двигателей с постоянными магнитами По сравнению с традиционными двигателями с электрическим возбуждением двигатели с постоянными магнитами, особенно двигатели с постоянными магнитами из редкоземельных металлов, имеют очевидные преимущества, такие как простая конструкция и надежная работа;небольшой размер и легкий вес;низкие потери и высокая эффективность;форма и размер двигателя могут быть гибкими и разнообразными..Таким образом, диапазон применения чрезвычайно широк и охватывает практически все области аэрокосмической отрасли, национальной обороны, промышленного и сельскохозяйственного производства, а также повседневной жизни.Ниже описаны основные характеристики нескольких типичных двигателей с постоянными магнитами и их основные области применения. По сравнению с традиционным генератором, синхронный генератор с постоянными магнитами из редкоземельных металлов не требует коллекторного кольца и щеточного устройства, имеет простую конструкцию и снижает интенсивность отказов.Использование редкоземельных постоянных магнитов также позволяет увеличить магнитную плотность воздушного зазора, увеличить скорость двигателя до оптимального значения и улучшить соотношение мощности к массе.Почти все генераторы, используемые в современной авиации и аэрокосмической отрасли, используют генераторы с редкоземельными постоянными магнитами.Ее типичной продукцией являются 14-полюсные синхронные генераторы с редкоземельными и кобальтовыми постоянными магнитами мощностью 150 кВА, 12 000 об/мин ~ 21 000 об/мин и 100 кВА, 60 000 об/мин, производимые General Electric Company в США.Первый двигатель с постоянными магнитами из редкоземельных металлов, разработанный в Китае, представляет собой генератор с постоянными магнитами мощностью 3 кВт и частотой 20 000 об/мин. 
Генератор с постоянными магнитами также используется в качестве вспомогательного возбудителя крупногабаритного паротурбинного генератора.В 1980-х годах моя страна успешно разработала вспомогательный возбудитель на постоянных магнитах из редкоземельных металлов мощностью 40–160 кВА с самой большой на тот момент мощностью в мире.Значительно повысить надежность работы электростанции. В настоящее время постепенно продвигаются небольшие генераторы с приводом от двигателей внутреннего сгорания для независимых источников энергии, генераторы с постоянными магнитами для транспортных средств и небольшие ветрогенераторы с постоянными магнитами, непосредственно приводимые в движение ветряными турбинами. Важная роль двигателей с постоянными магнитами в различных областях применения. 1 Энергосберегающие двигатели с редкоземельными постоянными магнитами в основном используются для потребления, такие как синхронные двигатели с редкоземельными постоянными магнитами для текстильной и химической промышленности, нефтяной, горнодобывающей промышленности, синхронные двигатели с редкоземельными постоянными магнитами в транспортном оборудовании для угольных шахт, редкоземельные постоянные магниты синхронные двигатели для привода различных насосов и вентиляторов. 2. Различные двигатели с постоянными магнитами из редкоземельных металлов используются в различных типах транспортных средств (автомобили, мотоциклы, поезда), а двигатели с постоянными магнитами из редкоземельных металлов являются крупнейшим рынком.По статистике, около 70% двигателей с редкоземельными постоянными магнитами используются в транспортных средствах.Для автомобилей класса люкс имеется более 70 комплектов моторов различного назначения.Поскольку требования к различным автомобильным двигателям различны, выбор материалов для постоянных магнитов различен.Магниты с двигателями используются в кондиционерах, вентиляторах и электрических стеклоподъемниках.С точки зрения цены преимущества феррита сохранятся и в будущем.В катушках зажигания, приводах и датчиках по-прежнему используются спеченные магниты Sm-Co.Кроме того, нельзя оставить без внимания автозапчасти, а также электромобили, как экологически чистые (EV), так и гибридные электромобили (HEV). 3 Сервосистема переменного тока двигателя с редкоземельными постоянными магнитами. Набор электромеханического интегрированного оборудования с электронной, высокопроизводительной системой управления скоростью.Система представляет собой самоуправляемый синхронный двигатель с постоянными магнитами.Система используется при разработке станков с ЧПУ, гибких технологий производства;а также в электромобилях, а не в традиционных транспортных средствах с тепловым двигателем, из-за отсутствия выбросов от транспортных средств.Двигатель с редкоземельными постоянными магнитами — перспективная высокотехнологичная отрасль. 4. Новое поле в основном предназначено для поддержки маломощного синхронного двигателя с постоянными магнитами из редкоземельных металлов, системы регулирования частоты и переменной частоты для новых кондиционеров и холодильников, беспроводных электрических устройств для различных микродвигателей постоянного тока с постоянными магнитами из редкоземельных металлов, бесщеточных бесщеточных двигателей с постоянными магнитами из редкоземельных металлов. Двигатели постоянного тока — это приборы разной мощности.Такие моторы также пользуются большим спросом. 5 Редкоземельные материалы с постоянными магнитами, обладающие преимуществами в аэрокосмической отрасли, делают их очень подходящими для применения в авиационных двигателях.Хотя двигатели с редкоземельными постоянными магнитами имеют некоторые применения в воздухе (например, для защиты от напряжения генератора, защиты от короткого замыкания и т. д.), эксперты в стране и за рубежом сходятся во мнении, что двигатели с редкоземельными постоянными магнитами являются важным направлением развития для нового поколения. авиационных двигателей. вопрос стоимости
Ферритовые двигатели с постоянными магнитами, особенно миниатюрные двигатели постоянного тока с постоянными магнитами, широко используются из-за их простой конструкции и процесса, уменьшенной массы и, как правило, более низкой общей стоимости, чем двигатели с электрическим возбуждением.Поскольку редкоземельные постоянные магниты в настоящее время все еще относительно дороги, стоимость двигателей с редкоземельными постоянными магнитами обычно выше, чем стоимость двигателей с электрическим возбуждением, что должно быть компенсировано их высокой производительностью и экономией эксплуатационных расходов.
В некоторых случаях, например, в двигателях звуковых катушек компьютерных дисководов, характеристики постоянных магнитов NdFeB улучшаются, объем и масса значительно уменьшаются, а общая стоимость снижается.При проектировании необходимо сравнить производительность и цену в соответствии с конкретными случаями использования и требованиями, чтобы принять решение о выборе, а также внедрить инновации в структурный процесс и оптимизировать конструкцию для снижения затрат.
Время публикации: 20 июня 2022 г.