Die ontwikkeling van permanente magneetmotors is nou verwant aan die ontwikkeling van permanente magneetmateriaal. China is die eerste land ter wêreld wat die magnetiese eienskappe van permanente magneetmateriale ontdek en in die praktyk toepas. Meer as 2 000 jaar gelede het China die magnetiese eienskappe van permanente magneetmateriaal gebruik om kompasse te maak, wat 'n groot rol gespeel het in navigasie, militêre en ander velde, en een van die vier groot uitvindings van antieke China geword het.
Die eerste motor ter wêreld, wat in die 1920's verskyn het, was 'n permanente magneetmotor wat permanente magnete gebruik het om opwekkingsmagnetiese velde op te wek. Die permanente magneetmateriaal wat destyds gebruik is, was egter natuurlike magnetiet (Fe3O4), wat 'n baie lae magnetiese energiedigtheid gehad het. Die motor wat daarvan gemaak is, was groot in grootte en is gou deur die elektriese opwekkingsmotor vervang.
Met die vinnige ontwikkeling van verskeie motors en die uitvinding van huidige magnetiseerders, het mense diepgaande navorsing gedoen oor die meganisme, samestelling en vervaardigingstegnologie van permanente magnetiese materiale, en het agtereenvolgens 'n verskeidenheid permanente magnetiese materiale soos koolstofstaal, wolfram ontdek. staal (maksimum magnetiese energieproduk van ongeveer 2,7 kJ/m3), en kobaltstaal (maksimum magnetiese energieproduk van ongeveer 7,2 kJ/m3).
In die besonder, die voorkoms van aluminium nikkel kobalt permanente magnete in die 1930's (maksimum magnetiese energieproduk kan 85 kJ/m3 bereik) en ferriet permanente magnete in die 1950's (maksimum magnetiese energieproduk kan 40 kJ/m3 bereik) het aansienlik verbeterde magnetiese eienskappe , en verskeie mikro- en klein motors het begin om permanente magneet opwekking te gebruik. Die krag van permanente magneet motors wissel van 'n paar milliwatt tot tiene kilowatts. Hulle word wyd gebruik in militêre, industriële en landbouproduksie en daaglikse lewe, en hul uitset het dramaties toegeneem.
Dienooreenkomstig is daar gedurende hierdie tydperk deurbrake gemaak in die ontwerpteorie, berekeningsmetodes, magnetisering en vervaardigingstegnologie van permanente magneetmotors, wat 'n stel analise- en navorsingsmetodes vorm wat deur die permanente magneetwerkdiagramdiagrammetode voorgestel word. Die dwingende krag van AlNiCo permanente magnete is egter laag (36-160 kA/m), en die remanente magnetiese digtheid van ferriet permanente magnete is nie hoog nie (0.2-0.44 T), wat hul toepassingsreeks in motors beperk.
Eers in die 1960's en 1980's het seldsame aardkobalt permanente magnete en neodymium yster boor permanente magnete (gesamentlik na verwys as seldsame aard permanente magnete) een na die ander uitgekom. Hulle uitstekende magnetiese eienskappe van hoë remanente magnetiese digtheid, hoë dwingende krag, hoë magnetiese energieproduk en lineêre demagnetiseringskurwe is veral geskik vir die vervaardiging van motors, en lei dus die ontwikkeling van permanente magneetmotors in 'n nuwe historiese tydperk in.
1.Permanente magnetiese materiale
Die permanente magneetmateriale wat algemeen in motors gebruik word, sluit gesinterde magnete en gebonde magnete in, die hooftipes is aluminium nikkel kobalt, ferriet, samarium kobalt, neodymium yster boor, ens.
Alnico: Alnico permanente magneet materiaal is een van die vroegste wyd gebruikte permanente magneet materiaal, en die voorbereidingsproses en tegnologie is relatief volwasse.
Permanente ferriet: In die 1950's het ferriet begin floreer, veral in die 1970's, toe strontiumferriet met goeie dwangvermoë en magnetiese energieprestasie in groot hoeveelhede in produksie gebring is, wat die gebruik van permanente ferriet vinnig uitgebrei het. As 'n nie-metaal magnetiese materiaal, het ferriet nie die nadele van maklike oksidasie, lae Curie temperatuur en hoë koste van metaal permanente magneet materiaal nie, so dit is baie gewild.
Samarium-kobalt: 'n Permanente magneetmateriaal met uitstekende magnetiese eienskappe wat in die middel-1960's na vore gekom het en het baie stabiele werkverrigting. Samarium-kobalt is veral geskik vir die vervaardiging van motors in terme van magnetiese eienskappe, maar as gevolg van die hoë prys daarvan word dit hoofsaaklik gebruik in die navorsing en ontwikkeling van militêre motors soos lugvaart, lugvaart en wapens, en motors in hoë-tegnologie velde waar hoë werkverrigting en prys is nie die hooffaktor nie.
NdFeB: NdFeB magnetiese materiaal is 'n legering van neodymium, ysteroksied, ens., ook bekend as magnetiese staal. Dit het 'n uiters hoë magnetiese energieproduk en dwingende krag. Terselfdertyd maak die voordele van hoë energiedigtheid NdFeB permanente magneetmateriaal wat wyd gebruik word in moderne industrie en elektroniese tegnologie, wat dit moontlik maak om toerusting soos instrumente, elektroakoestiese motors, magnetiese skeiding en magnetisering te miniaturiseer, ligter en verdun. Omdat dit 'n groot hoeveelheid neodymium en yster bevat, is dit maklik om te roes. Oppervlak-chemiese passivering is tans een van die beste oplossings.
Korrosiebestandheid, maksimum bedryfstemperatuur, verwerkingsprestasie, demagnetiseringskrommevorm,
en prysvergelyking van algemeen gebruikte permanente magneetmateriaal vir motors (Figuur)
2.Die invloed van magnetiese staalvorm en toleransie op motoriese prestasie
1. Invloed van magnetiese staaldikte
Wanneer die binneste of buitenste magnetiese stroombaan vas is, verminder die luggaping en die effektiewe magnetiese vloed neem toe wanneer die dikte toeneem. Die voor die hand liggende manifestasie is dat die geen-las-spoed afneem en die geen-las-stroom verminder onder dieselfde residuele magnetisme, en die maksimum doeltreffendheid van die motor verhoog. Daar is egter ook nadele, soos verhoogde kommutasievibrasie van die motor en 'n relatief steiler doeltreffendheidskromme van die motor. Daarom moet die dikte van die motor magnetiese staal so konsekwent as moontlik wees om vibrasie te verminder.
2.Invloed van magnetiese staalwydte
Vir kortafgespasiëerde borsellose motormagnete kan die totale kumulatiewe gaping nie 0,5 mm oorskry nie. As dit te klein is, sal dit nie geïnstalleer word nie. As dit te groot is, sal die motor vibreer en doeltreffendheid verminder. Dit is omdat die posisie van die Hall-element wat die posisie van die magneet meet nie ooreenstem met die werklike posisie van die magneet nie, en die breedte moet konsekwent wees, anders sal die motor lae doeltreffendheid en groot vibrasie hê.
Vir geborselde motors is daar 'n sekere gaping tussen die magnete, wat gereserveer is vir die meganiese kommutasie-oorgangsone. Alhoewel daar 'n gaping is, het die meeste vervaardigers streng magneetinstallasieprosedures om die installasieakkuraatheid te verseker om die akkurate installasieposisie van die motormagneet te verseker. As die breedte van die magneet oorskry, sal dit nie geïnstalleer word nie; as die wydte van die magneet te klein is, sal dit veroorsaak dat die magneet verkeerd in lyn is, die motor sal meer vibreer en die doeltreffendheid sal verminder word.
3.Die invloed van magnetiese staalafschuining grootte en nie-afschuining
As die afkanting nie gedoen word nie, sal die tempo van verandering van die magnetiese veld aan die rand van die motor se magnetiese veld groot wees, wat die motor se pulsasie veroorsaak. Hoe groter die afkanting, hoe kleiner die vibrasie. Afkanting veroorsaak egter gewoonlik 'n sekere verlies in magnetiese vloed. Vir sommige spesifikasies is die magnetiese vloedverlies 0,5 ~ 1,5% wanneer die afkanting 0,8 is. Vir geborselde motors met lae oorblywende magnetisme, sal die gepaste vermindering van die grootte van die afkanting help om te vergoed vir die oorblywende magnetisme, maar die motor se pulsasie sal toeneem. Oor die algemeen, wanneer die oorblywende magnetisme laag is, kan die toleransie in die lengterigting gepas vergroot word, wat die effektiewe magnetiese vloed tot 'n sekere mate kan verhoog en die motor se werkverrigting basies onveranderd kan hou.
3. Notas oor permanente magneetmotors
1. Magnetiese stroombaanstruktuur en ontwerpberekening
Ten einde volle spel te gee aan die magnetiese eienskappe van verskeie permanente magneet materiale, veral die uitstekende magnetiese eienskappe van seldsame aard permanente magnete, en koste-effektiewe permanente magneet motors te vervaardig, is dit nie moontlik om bloot die struktuur en ontwerp berekening metodes van tradisionele permanente magneetmotors of elektromagnetiese opwekkingsmotors. Nuwe ontwerpkonsepte moet gevestig word om die magnetiese stroombaanstruktuur weer te analiseer en te verbeter. Met die vinnige ontwikkeling van rekenaar hardeware en sagteware tegnologie, sowel as die voortdurende verbetering van moderne ontwerp metodes soos elektromagnetiese veld numeriese berekening, optimalisering ontwerp en simulasie tegnologie, en deur die gesamentlike pogings van die motor akademiese en ingenieursgemeenskappe, is deurbrake gemaak in die ontwerpteorie, berekeningsmetodes, strukturele prosesse en beheertegnologieë van permanente magneetmotors, wat 'n volledige stel analise- en navorsingsmetodes en rekenaargesteunde analise- en ontwerpsagteware vorm wat elektromagnetiese veld numeriese berekening en ekwivalente magnetiese stroombaan analitiese oplossing kombineer, en word voortdurend verbeter.
2. Onomkeerbare demagnetiseringsprobleem
As die ontwerp of gebruik onbehoorlik is, kan die permanente magneetmotor onomkeerbare demagnetisering of demagnetisering produseer wanneer die temperatuur te hoog is (NdFeB permanente magneet) of te laag (ferriet permanente magneet), onder die ankerreaksie wat veroorsaak word deur die impakstroom, of onder erge meganiese vibrasie, wat die werkverrigting van die motor sal verminder en selfs onbruikbaar maak. Daarom is dit nodig om metodes en toestelle wat geskik is vir motorvervaardigers te bestudeer en te ontwikkel om die termiese stabiliteit van permanente magneetmateriale na te gaan, en om die anti-demagnetiseringsvermoëns van verskeie strukturele vorms te ontleed, sodat ooreenstemmende maatreëls tydens ontwerp en vervaardiging geneem kan word. om te verseker dat die permanente magneetmotor nie magnetisme verloor nie.
3.Koste-kwessies
Aangesien seldsame aarde permanente magnete steeds relatief duur is, is die koste van seldsame aard permanente magneet motors oor die algemeen hoër as dié van elektriese opwekkingsmotors, wat vergoed moet word deur die hoë werkverrigting en besparings in bedryfskoste. In sommige geleenthede, soos stemspoelmotors vir rekenaarskyfdryf, verbeter die gebruik van NdFeB permanente magnete werkverrigting, verminder volume en massa aansienlik, en verminder totale koste. Wanneer ontwerp word, is dit nodig om 'n vergelyking van werkverrigting en prys te maak gebaseer op spesifieke gebruiksgeleenthede en vereistes, en om strukturele prosesse te vernuwe en ontwerpe te optimaliseer om koste te verminder.
Anhui Mingteng Permanent Magnet Electromechanical Equipment Co., Ltd. (https://www.mingtengmotor.com/). Die demagnetiseringstempo van permanente magneetmotor magnetiese staal is nie meer as een duisendste per jaar nie.
Die permanente magneet materiaal van die permanente magneet motor rotor van ons maatskappy neem 'n hoë magnetiese energie produk en 'n hoë intrinsieke koercivity gesinterde NdFeB, en die konvensionele grade is N38SH, N38UH, N40UH, N42UH, ens. Neem N38SH, 'n algemeen gebruikte graad van ons maatskappy , as 'n voorbeeld: 38- verteenwoordig die maksimum magnetiese energieproduk van 38MGOe; SH verteenwoordig die maksimum temperatuurweerstand van 150℃. UH het 'n maksimum temperatuurweerstand van 180 ℃. Die maatskappy het professionele gereedskap- en gidstoebehore vir magnetiese staalsamestelling ontwerp, en die polariteit van die saamgestelde magnetiese staal met redelike middele kwalitatief ontleed, sodat die relatiewe magnetiese vloedwaarde van elke gleuf magnetiese staal naby is, wat die simmetrie van die magnetiese staal verseker. stroombaan en die kwaliteit van magnetiese staalsamestelling.
Kopiereg: Hierdie artikel is 'n herdruk van die WeChat publieke nommer “vandag se motor”, die oorspronklike skakel https://mp.weixin.qq.com/s/zZn3UsYZeDwicEDwIdsbPg
Hierdie artikel verteenwoordig nie ons maatskappy se sienings nie. As jy verskillende opinies of sienings het, korrigeer ons asseblief!
Pos tyd: Aug-30-2024