Sammenlignet med traditionelle elektriske excitationsmotorer har permanentmagnetmotorer, især sjældne jordarters permanentmagnetmotorer, enkel struktur og pålidelig drift.Lille volumen og let vægt;Lavt tab og høj effektivitet;Motorens form og størrelse kan være fleksibel og forskelligartet.Derfor er anvendelsesområdet ekstremt bredt, næsten overalt inden for rumfart, nationalt forsvar, industri- og landbrugsproduktion og dagligdagen.De vigtigste funktioner og anvendelser af flere typiske permanentmagnetmotorer er introduceret nedenfor.
1. Sammenlignet med traditionelle generatorer behøver sjældne jordarters permanentmagnet synkrone generatorer ikke slæberinge og børsteanordninger, med enkel struktur og reduceret fejlrate.Den sjældne jordarters permanentmagnet kan også øge luftgabets magnetiske tæthed, øge motorhastigheden til den optimale værdi og forbedre effekt-til-masse-forholdet.Sjældne jordarters permanentmagnetgeneratorer bruges næsten alle i moderne luftfarts- og rumfartsgeneratorer.Dens typiske produkter er 150 kVA 14-polede 12 000 r/min ~ 21 000 r/min og 100 kVA 60 000 r/min sjældne jordarters kobolt permanentmagnet synkrone generatorer fremstillet af General Electric Company of America.Den første sjældne jordarters permanentmagnetmotor udviklet i Kina er en 3 kW 20 000 r/min permanentmagnetgenerator.
Permanente magnetgeneratorer bruges også som hjælpegeneratorer til store turbogeneratorer.I 1980'erne udviklede Kina med succes verdens største sjældne jordarters permanentmagnet hjælpegenerator med en kapacitet på 40 kVA~160 kVA og udstyret med 200 MW ~ 600 MW turbogeneratorer, hvilket i høj grad forbedrede pålideligheden af ​​kraftværksdriften.
På nuværende tidspunkt bliver små generatorer drevet af forbrændingsmotorer, permanentmagnetgeneratorer til køretøjer og små permanentmagnet-vindgeneratorer drevet af vindhjul gradvist populariseret.
2. Højeffektiv permanent magnet synkronmotor Sammenlignet med induktionsmotor behøver permanent magnet synkronmotor ikke reaktiv excitationsstrøm, hvilket kan forbedre effektfaktoren betydeligt (op til 1 eller endda kapacitiv), reducere statorstrømmen og statormodstandstab, og der er intet rotorkobbertab under stabil drift, hvilket reducerer ventilatoren (motor med lille kapacitet kan endda fjerne ventilatoren) og det tilsvarende vindfriktionstab.Sammenlignet med induktionsmotor med samme specifikation kan effektiviteten øges med 2 ~ 8 procentpoint.Desuden kan den permanentmagnetiske synkronmotor holde høj effektivitet og effektfaktor i det nominelle belastningsområde på 25% ~ 120%, hvilket gør den energibesparende effekt mere bemærkelsesværdig, når den kører under let belastning.Generelt er denne type motor udstyret med en startvikling på rotoren, som har evnen til at starte direkte ved en bestemt frekvens og spænding.På nuværende tidspunkt bruges det hovedsageligt i oliefelter, tekstil- og kemiske fiberindustrier, keramik- og glasindustrier, ventilatorer og pumper med lang årlig driftstid mv.
NdFeB permanent magnet synkronmotor med høj effektivitet og højt startmoment uafhængigt udviklet af vores land kan løse problemet med "stor hestevogn" i oliefeltapplikationer.Startmomentet er 50 % ~ 100 % større end induktionsmotorens, som kan erstatte induktionsmotoren med et større basistal, og strømbesparelsesraten er omkring 20 %.
I tekstilindustrien er inertimomentet stort, hvilket kræver et højt trækmoment.Rimelig design af lækagekoefficient uden belastning, fremtrædende polforhold, rotormodstand, permanentmagnetstørrelse og statorvikling af synkronmotor med permanent magnet kan forbedre trækevnen for permanentmagnetmotorer og fremme dens anvendelse i nye tekstil- og kemiske fiberindustrier.
De blæsere og pumper, der bruges i store kraftværker, miner, olie-, kemiske og andre industrier, er store energiforbrugere, men effektiviteten og effektfaktoren af ​​de motorer, der anvendes i øjeblikket, er lav.Brug af NdFeB permanente magneter forbedrer ikke kun effektiviteten og effektfaktoren, sparer energi, men har også en børsteløs struktur, som forbedrer driftsikkerheden.På nuværende tidspunkt er 1 120kW permanentmagnet synkronmotor verdens mest kraftfulde asynkronstartende højeffektive sjældne jordarters permanentmagnetmotor.Dens effektivitet er højere end 96,5% (den samme specifikation motoreffektivitet er 95%), og dens effektfaktor er 0,94, hvilket kan erstatte den almindelige motor med 1 ~ 2 effektgrader større end den.
3. AC servo permanent magnet motor og børsteløs DC permanent magnet motor bruger nu mere og mere variabel frekvens strømforsyning og AC motor til at danne AC hastighedskontrolsystem i stedet for DC motorhastighedskontrolsystem.I vekselstrømsmotorer holder hastigheden af ​​permanent magnet synkronmotor et konstant forhold til frekvensen af ​​strømforsyningen under stabil drift, så den kan bruges direkte i åbent sløjfe med variabel frekvens hastighedskontrolsystem.Denne type motor startes normalt af den gradvise stigning i frekvensomformerens frekvens.Det er ikke nødvendigt at indstille startviklingen på rotoren, og børsten og kommutatoren er udeladt, så vedligeholdelsen er praktisk.
Selvsynkron permanent magnetmotor er sammensat af permanent magnet synkronmotor drevet af frekvensomformer og lukket kredsløbskontrolsystem med rotorposition, som ikke kun har fremragende hastighedsreguleringsydelse af elektrisk exciteret DC-motor, men også realiserer børsteløs.Det bruges hovedsageligt i lejligheder med høj kontrolnøjagtighed og pålidelighed, såsom luftfart, rumfart, CNC-værktøjsmaskiner, bearbejdningscentre, robotter, elektriske køretøjer, computerudstyr osv.
På nuværende tidspunkt er NdFeB permanent magnet synkronmotor og drivsystem med bredt hastighedsområde og Gao Heng effekthastighedsforhold blevet udviklet med hastighedsforholdet 1:22 500 og grænsehastigheden på 9 000 r/min.Karakteristikaene for høj effektivitet, små vibrationer, lav støj og høj momenttæthed af permanentmagnetmotorer er de mest ideelle motorer i elektriske køretøjer, værktøjsmaskiner og andre køreanordninger.
Med den løbende forbedring af folks levestandard bliver kravene til husholdningsapparater højere og højere.For eksempel er husholdningsklimaanlægget ikke kun en stor strømforbruger, men også den vigtigste kilde til støj.Dens udviklingstendens er at bruge børsteløs jævnstrømsmotor med permanent magnet med trinløs hastighedsregulering.Den kan automatisk justere til en passende hastighed i henhold til ændringen af ​​rumtemperaturen og køre i lang tid, hvilket reducerer støj og vibrationer, får folk til at føle sig mere komfortable og sparer 1/3 af elektriciteten sammenlignet med klimaanlægget uden hastighedsregulering.Andre køleskabe, vaskemaskiner, støvsamlere, ventilatorer osv. skifter gradvist til børsteløse jævnstrømsmotorer.
4. Permanent magnet DC-motor DC-motor vedtager permanent magnet excitation, som ikke kun bevarer de gode hastighedsreguleringskarakteristika og mekaniske egenskaber ved elektrisk exciteret DC-motor, men har også egenskaberne ved simpel struktur og teknologi, lille volumen, lavt kobberforbrug, høj effektivitet osv. fordi excitationsvikling og excitationstab er udeladt.Derfor er permanentmagnet DC-motorer meget udbredt fra husholdningsapparater, bærbare elektroniske enheder, elektriske værktøjer til præcisionshastigheds- og positionstransmissionssystemer, der kræver god dynamisk ydeevne.Blandt mikro-DC-motorer under 50 W står permanentmagnetmotorer for 92 %, mens dem under 10 W står for mere end 99 %.
På nuværende tidspunkt udvikler Kinas bilindustri sig hurtigt, og bilindustrien er den største bruger af permanentmagnetmotorer, som er nøglekomponenterne i biler.I en ultra-luksus bil er der mere end 70 motorer med forskellige formål, hvoraf de fleste er lavspændings permanentmagnet DC mikromotorer.Når NdFeB permanente magneter og planetgear bruges i startmotorer til biler og motorcykler, kan kvaliteten af ​​startmotorer reduceres til det halve.
Klassificering af permanente magnetmotorer
Der findes mange slags permanente magneter.I henhold til motorens funktion kan den groft opdeles i to kategorier: permanentmagnetgenerator og permanentmagnetmotor.
Permanentmagnetmotorer kan opdeles i permanentmagnet DC-motorer og permanentmagnet AC-motorer.Permanentmagnet AC-motoren refererer til den flerfasede synkronmotor med permanentmagnetrotor, så den kaldes ofte permanent magnet synkronmotor (PMSM).
Permanent magnet DC motorer kan opdeles i permanent magnet børsteløse DC motorer og permanent magnet børsteløse DC motorer (BLDCM), hvis de er klassificeret efter om der er elektriske kontakter eller kommutatorer.
I dag udvikler teorien og teknologien for moderne kraftelektronik sig meget i verden.Med fremkomsten af ​​kraftelektroniske enheder, såsom MOSFET, IGBT og MCT, har kontrolenhederne undergået grundlæggende ændringer.Siden F. Blaceke fremsatte princippet om vektorstyring af vekselstrømsmotorer i 1971, har udviklingen af ​​vektorstyringsteknologi indledt en ny æra af vekselstrømsservodrevstyring, og forskellige højtydende mikroprocessorer er løbende blevet skubbet ud, hvilket yderligere accelererer udviklingen af AC servosystem i stedet for DC servosystem.Det er en uundgåelig tendens, at AC-I servosystem erstatter DC servosystem.Imidlertid vil permanent magnet synkronmotor (PMSM) med sinusformet bag-emf og børsteløs DC-motor (BLIX~) med trapezformet tilbage-emf helt sikkert blive mainstream for udvikling af højtydende AC servosystem på grund af deres fremragende ydeevne.