Dibandingkan dengan motor eksitasi listrik tradisional, motor magnet permanen, terutama motor magnet permanen tanah jarang, memiliki struktur sederhana dan pengoperasian yang andal.Volume kecil dan ringan;Kerugian rendah dan efisiensi tinggi;Bentuk dan ukuran motor bisa fleksibel dan beragam.Oleh karena itu, jangkauan penerapannya sangat luas, hampir di seluruh bidang dirgantara, pertahanan negara, produksi industri dan pertanian, serta kehidupan sehari-hari.Fitur utama dan aplikasi beberapa motor magnet permanen khas diperkenalkan di bawah ini.
1. Dibandingkan dengan generator tradisional, generator sinkron magnet permanen tanah jarang tidak memerlukan cincin selip dan perangkat sikat, dengan struktur sederhana dan tingkat kegagalan yang berkurang.Magnet permanen tanah jarang juga dapat meningkatkan kerapatan magnet celah udara, meningkatkan kecepatan motor ke nilai optimal, dan meningkatkan rasio daya terhadap massa.Generator magnet permanen tanah jarang hampir semuanya digunakan dalam generator penerbangan dan ruang angkasa kontemporer.Produk tipikalnya adalah generator sinkron magnet permanen kobalt tanah jarang 150 kVA 14 kutub 12.000 putaran/menit ~ 21.000 putaran/menit dan 100 kVA 60.000 putaran/menit yang diproduksi oleh General Electric Company of America.Motor magnet permanen tanah jarang pertama yang dikembangkan di Cina adalah generator magnet permanen 3 kW 20.000 r/mnt.
Generator magnet permanen juga digunakan sebagai pembangkit tambahan untuk generator turbo besar.Pada tahun 1980-an, Tiongkok berhasil mengembangkan pembangkit listrik tambahan magnet permanen tanah jarang terbesar di dunia dengan kapasitas 40 kVA～160 kVA, dan dilengkapi dengan generator turbo 200 MW ~ 600 MW, yang sangat meningkatkan keandalan pengoperasian pembangkit listrik.
Saat ini, generator kecil yang digerakkan oleh mesin pembakaran internal, generator magnet permanen untuk kendaraan, dan generator angin magnet permanen kecil yang digerakkan langsung oleh roda angin secara bertahap mulai dipopulerkan.
2. Motor sinkron magnet permanen efisiensi tinggi Dibandingkan dengan motor induksi, motor sinkron magnet permanen tidak memerlukan arus eksitasi reaktif, yang secara signifikan dapat meningkatkan faktor daya (hingga 1 atau bahkan kapasitif), mengurangi arus stator dan kehilangan resistansi stator, dan tidak ada kehilangan tembaga rotor selama pengoperasian yang stabil, sehingga mengurangi kipas (motor berkapasitas kecil bahkan dapat melepas kipas) dan kehilangan gesekan angin yang sesuai.Dibandingkan dengan motor induksi dengan spesifikasi yang sama, efisiensinya dapat ditingkatkan sebesar 2 ~ 8 poin persentase.Selain itu, motor sinkron magnet permanen dapat menjaga efisiensi tinggi dan faktor daya pada kisaran beban tetapan 25% ~ 120%, yang menjadikan efek penghematan energi lebih luar biasa saat dijalankan di bawah beban ringan.Umumnya motor jenis ini dilengkapi dengan belitan start pada rotornya yang mempunyai kemampuan start langsung pada frekuensi dan tegangan tertentu.Saat ini, ini terutama digunakan di ladang minyak, industri tekstil dan serat kimia, industri keramik dan kaca, kipas angin dan pompa dengan waktu operasi tahunan yang panjang, dll.
Motor sinkron magnet permanen NdFeB dengan efisiensi tinggi dan torsi awal tinggi yang dikembangkan secara independen oleh negara kita dapat memecahkan masalah “kereta kuda besar” dalam aplikasi ladang minyak.Torsi awal 50% ~ 100% lebih besar dibandingkan motor induksi, yang dapat menggantikan motor induksi dengan bilangan dasar lebih besar, dan tingkat penghematan daya sekitar 20%.
Pada industri tekstil, momen inersia beban yang besar sehingga memerlukan torsi traksi yang tinggi.Desain yang wajar dari koefisien kebocoran tanpa beban, rasio kutub yang menonjol, resistansi rotor, ukuran magnet permanen, dan putaran belitan stator motor sinkron magnet permanen dapat meningkatkan kinerja traksi motor magnet permanen dan mempromosikan penerapannya di industri tekstil dan serat kimia baru.
Kipas angin dan pompa yang digunakan di pembangkit listrik skala besar, pertambangan, minyak bumi, kimia, dan industri lainnya merupakan konsumen energi yang besar, namun efisiensi dan faktor daya motor yang digunakan saat ini rendah.Penggunaan magnet permanen NdFeB tidak hanya meningkatkan efisiensi dan faktor daya, menghemat energi, tetapi juga memiliki struktur tanpa sikat, yang meningkatkan keandalan pengoperasian.Saat ini, 1 motor sinkron magnet permanen 120kW adalah motor magnet permanen tanah jarang asinkron yang paling kuat di dunia.Efisiensinya lebih tinggi dari 96,5% (efisiensi motor dengan spesifikasi yang sama adalah 95%), dan faktor dayanya 0,94, yang dapat menggantikan motor biasa dengan tingkat daya 1 ~ 2 lebih besar darinya.
3. Motor magnet permanen servo AC dan motor magnet permanen DC brushless kini semakin banyak menggunakan catu daya frekuensi variabel dan motor AC untuk membentuk sistem kendali kecepatan AC daripada sistem kendali kecepatan motor DC.Pada motor AC, kecepatan motor sinkron magnet permanen menjaga hubungan konstan dengan frekuensi catu daya selama operasi stabil, sehingga dapat langsung digunakan dalam sistem kontrol kecepatan frekuensi variabel loop terbuka.Motor jenis ini biasanya dihidupkan dengan peningkatan frekuensi konverter frekuensi secara bertahap.Gulungan awal tidak perlu diatur pada rotor, dan sikat serta komutator dihilangkan, sehingga perawatannya mudah.
Motor magnet permanen sinkron mandiri terdiri dari motor sinkron magnet permanen yang ditenagai oleh konverter frekuensi dan sistem kontrol loop tertutup posisi rotor, yang tidak hanya memiliki kinerja pengaturan kecepatan yang sangat baik dari motor DC yang tereksitasi secara listrik, tetapi juga mewujudkan tanpa sikat.Hal ini terutama digunakan pada kesempatan dengan akurasi dan keandalan kontrol yang tinggi, seperti penerbangan, dirgantara, peralatan mesin CNC, pusat permesinan, robot, kendaraan listrik, periferal komputer, dll.
Saat ini, motor sinkron magnet permanen NdFeB dan sistem penggerak dengan rentang kecepatan lebar dan rasio kecepatan daya Gao Heng telah dikembangkan, dengan rasio kecepatan 1:22.500 dan kecepatan batas 9.000 putaran/menit.Karakteristik efisiensi tinggi, getaran kecil, kebisingan rendah dan kepadatan torsi tinggi motor magnet permanen merupakan motor paling ideal pada kendaraan listrik, peralatan mesin dan perangkat penggerak lainnya.
Dengan terus meningkatnya taraf hidup masyarakat, kebutuhan akan peralatan rumah tangga semakin tinggi.Misalnya, AC rumah tangga tidak hanya memakan banyak listrik, namun juga menjadi sumber utama kebisingan.Tren perkembangannya adalah menggunakan motor DC brushless magnet permanen dengan pengaturan kecepatan stepless.Secara otomatis dapat menyesuaikan dengan kecepatan yang sesuai sesuai dengan perubahan suhu ruangan dan beroperasi dalam waktu lama, mengurangi kebisingan dan getaran, membuat orang merasa lebih nyaman, dan menghemat 1/3 listrik dibandingkan dengan AC tanpa pengaturan kecepatan.Lemari es lainnya, mesin cuci, pengumpul debu, kipas angin, dll. secara bertahap berubah menjadi motor DC tanpa sikat.
4. Motor DC magnet permanen Motor DC mengadopsi eksitasi magnet permanen, yang tidak hanya mempertahankan karakteristik pengaturan kecepatan yang baik dan karakteristik mekanis motor DC yang tereksitasi secara listrik, tetapi juga memiliki karakteristik struktur dan teknologi sederhana, volume kecil, konsumsi tembaga rendah, tinggi efisiensi, dll. karena belitan eksitasi dan rugi-rugi eksitasi dihilangkan.Oleh karena itu, motor DC magnet permanen banyak digunakan mulai dari peralatan rumah tangga, perangkat elektronik portabel, perkakas listrik hingga sistem transmisi kecepatan dan posisi presisi yang memerlukan kinerja dinamis yang baik.Di antara motor mikro DC di bawah 50W, motor magnet permanen menyumbang 92%, sedangkan motor di bawah 10 W menyumbang lebih dari 99%.
Saat ini, industri otomotif Tiongkok berkembang pesat, dan industri otomotif adalah pengguna terbesar motor magnet permanen, yang merupakan komponen utama mobil.Dalam sebuah mobil ultra mewah, terdapat lebih dari 70 motor dengan tujuan berbeda-beda, yang sebagian besar merupakan motor mikro DC magnet permanen tegangan rendah.Jika magnet permanen NdFeB dan roda gigi planet digunakan pada motor starter mobil dan sepeda motor, kualitas motor starter dapat berkurang setengahnya.
Klasifikasi Motor Magnet Permanen
Ada banyak jenis magnet permanen.Menurut fungsi motornya, secara kasar dapat dibagi menjadi dua kategori: generator magnet permanen dan motor magnet permanen.
Motor magnet permanen dapat dibagi menjadi motor DC magnet permanen dan motor AC magnet permanen.Motor AC magnet permanen mengacu pada motor sinkron multi fasa dengan rotor magnet permanen, sehingga sering disebut motor sinkron magnet permanen (PMSM).
Motor DC magnet permanen dapat dibagi menjadi motor DC brushless magnet permanen dan motor DC brushless magnet permanen (BLDCM) jika diklasifikasikan menurut ada tidaknya saklar listrik atau komutator.
Saat ini teori dan teknologi elektronika daya modern sedang berkembang pesat di dunia.Dengan munculnya perangkat elektronik daya seperti MOSFET, IGBT dan MCT, perangkat kontrol telah mengalami perubahan mendasar.Sejak F. Blaceke mengemukakan prinsip pengendalian vektor motor AC pada tahun 1971, perkembangan teknologi pengendalian vektor telah memulai era baru pengendalian penggerak servo AC, dan berbagai mikroprosesor berkinerja tinggi terus didorong keluar, semakin mempercepat pengembangan. sistem servo AC, bukan sistem servo DC.Merupakan tren yang tidak dapat dihindari bahwa sistem servo AC-I menggantikan sistem servo DC.Namun, motor sinkron magnet permanen (PMSM) dengan ggl balik sinusoidal dan motor DC brushless (BLIX~) dengan ggl belakang trapesium pasti akan menjadi arus utama pengembangan sistem servo AC berkinerja tinggi karena kinerjanya yang sangat baik.