Зашто синхрони мотори са трајним магнетима постају главни погонски мотори?
Електромотор може претворити електричну енергију у механичку енергију и преносити механичку енергију на точкове кроз систем преноса за погон возила.То је један од основних погонских система нових енергетских возила.Тренутно, најчешће коришћени погонски мотори у возилима нове енергије су углавном синхрони мотори са перманентним магнетима и асинхрони мотори на наизменичну струју.Већина нових енергетских возила користи синхроне моторе са трајним магнетима.Представничке аутомобилске компаније укључују БИД, Ли Ауто, итд. Нека возила користе асинхроне моторе на наизменичну струју.Електромотори представљају аутомобилске компаније као што су Тесла и Мерцедес-Бенз.
Асинхрони мотор се углавном састоји од стационарног статора и ротационог ротора.Када је намотај статора повезан са напајањем наизменичном струјом, ротор ће се окретати и испуштати снагу.Главни принцип је да када је намотај статора под напоном (наизменична струја), он ће формирати ротирајуће електромагнетно поље, а намотај ротора је затворени проводник који континуирано сече водове магнетне индукције статора у ротирајућем магнетном пољу статора.Према Фарадејевом закону, када затворени проводник пресече линију магнетне индукције, створиће се струја, а струја ће генерисати електромагнетно поље.У овом тренутку постоје два електромагнетна поља: једно је електромагнетно поље статора повезано са спољашњом наизменичном струјом, а друго се генерише пресецањем електромагнетне индукционе линије статора.Електромагнетно поље ротора.Према Ленцовом закону, индукована струја ће се увек одупрети узроку индуковане струје, односно покушати да спречи проводнике на ротору да пресеку водове магнетне индукције ротирајућег магнетног поља статора.Резултат је: проводници на ротору ће "сустићи" статор. Ротационо електромагнетно поље значи да ротор јури роторно магнетно поље статора, и коначно мотор почиње да се окреће.Током процеса, брзина ротације ротора (н2) и брзина ротације статора (н1) су несинхронизоване (разлика у брзини је око 2-6%).Због тога се назива асинхрони мотор наизменичне струје.Напротив, ако је брзина ротације иста, назива се синхрони мотор.
Синхрони мотор са трајним магнетом је такође врста АЦ мотора.Његов ротор је направљен од челика са трајним магнетима.Када мотор ради, статор је под напоном да генерише ротирајуће магнетно поље које потискује ротор да се окреће."Синхронизација" значи да је ротација ротора током стабилног рада брзина синхронизована са брзином ротације магнетног поља.Синхрони мотори са трајним магнетом имају већи однос снаге и тежине, мање су величине, лакши по тежини, имају већи излазни обртни момент и имају одличне граничне брзине и перформансе кочења.Због тога су синхрони мотори са трајним магнетима постали најчешће коришћена електрична возила данас.електромотора.Међутим, када је материјал трајног магнета подвргнут вибрацијама, високој температури и струји преоптерећења, његова магнетна пермеабилност се може смањити или може доћи до демагнетизације, што може смањити перформансе мотора са перманентним магнетом.Поред тога, синхрони мотори са сталним магнетом ретких земаља користе ретке земље, а цена производње није стабилна.
У поређењу са синхроним моторима са трајним магнетом, асинхрони мотори треба да апсорбују електричну енергију за побуду током рада, што ће трошити електричну енергију и смањити ефикасност мотора.Мотори са трајним магнетима су скупљи због додавања трајних магнета.
Модели који бирају асинхроне моторе на наизменичну струју имају тенденцију да дају приоритет перформансама и искористе предности перформанси и ефикасности асинхроних мотора наизменичне струје при великим брзинама.Репрезентативни модел је рани Модел С. Главне карактеристике: Када се аутомобил вози великом брзином, може да одржава рад великом брзином и ефикасно коришћење електричне енергије, смањујући потрошњу енергије уз одржавање максималне излазне снаге;
Модели који бирају синхроне моторе са трајним магнетима имају тенденцију да дају приоритет потрошњи енергије и користе излазне перформансе и ефикасан рад синхроних мотора са трајним магнетима при малим брзинама, што их чини погодним за мале и средње аутомобиле.Његове карактеристике су мала величина, мала тежина и продужен век трајања батерије.У исто време, има добре перформансе регулације брзине и може да одржи високу ефикасност када се суочи са поновљеним стартовањем, заустављањем, убрзањима и успоравањима.
Доминирају синхрони мотори са трајним магнетом.Према статистичким подацима из „Месечне базе података о ланцу индустрије нових енергетских возила“ коју је објавио Институт за напредна индустријска истраживања (ГГИИ), домаћи инсталирани капацитет мотора за погон нових енергетских возила од јануара до августа 2022. био је приближно 3,478 милиона јединица, на годишњем нивоу -годишњи пораст од 101%.Међу њима, инсталирани капацитет синхроних мотора са перманентним магнетима био је 3,329 милиона јединица, што је повећање од 106% у односу на исти период претходне године;Инсталисани капацитет асинхроних мотора наизменичне струје био је 1,295 милиона јединица, што је повећање од 22% у односу на исти период прошле године.
Синхрони мотори са трајним магнетом постали су главни погонски мотори на тржишту чисто електричних путничких аутомобила.
Судећи по избору мотора за главне моделе у земљи и иностранству, нова енергетска возила која су лансирали домаћи САИЦ Мотор, Геели Аутомобиле, Гуангзхоу Аутомобиле, БАИЦ Мотор, Денза Моторс итд. користе синхроне моторе са трајним магнетима.Синхрони мотори са трајним магнетом се углавном користе у Кини.Прво, зато што синхрони мотори са перманентним магнетом имају добре перформансе при малим брзинама и високу ефикасност конверзије, који су веома погодни за сложене услове рада са честим стартовањем и заустављањем у градском саобраћају.Друго, због неодимијум гвожђе-бор трајних магнета у синхроним моторима са трајним магнетима.Материјали захтевају коришћење ресурса ретких земаља, а моја земља има 70% светских ресурса ретких земаља, а укупна производња НдФеБ магнетних материјала достиже 80% светских, тако да је Кина више заинтересована за коришћење синхроних мотора са трајним магнетима.
Страни Тесла и БМВ користе синхроне моторе са трајним магнетима и асинхроне моторе на наизменичну струју за заједнички развој.Из перспективе структуре примене, синхрони мотор са перманентним магнетом је главни избор за возила нове енергије.
Трошкови материјала са трајним магнетима чине око 30% цене синхроних мотора са трајним магнетима.Сировине за производњу синхроних мотора са трајним магнетима углавном укључују неодимијум гвожђе бор, силицијумске челичне лимове, бакар и алуминијум.Међу њима, материјал трајног магнета неодимијум гвожђе бор се углавном користи за израду трајних магнета ротора, а састав трошкова је око 30%;Силиконски челични лимови се углавном користе за израду прилагођених. Састав трошкова језгра ротора је око 20%;састав трошкова намотаја статора је око 15%;састав трошкова осовине мотора је око 5%;а трошковни састав шкољке мотора је око 15%.
Зашто суОСГ мотори са трајним магнетом вијчани ваздушни компресорефикаснији?
Синхрони мотор са перманентним магнетом се углавном састоји од компоненти статора, ротора и шкољке.Као и обични мотори на наизменичну струју, језгро статора има ламинирану структуру како би се смањио губитак гвожђа због ефеката вртложне струје и хистерезе када мотор ради;намотаји су такође обично трофазне симетричне структуре, али избор параметара је сасвим другачији.Део ротора има различите облике, укључујући ротор са трајним магнетом са почетним кавезом за веверицу и уграђени или површински монтиран ротор са чистим перманентним магнетом.Језгро ротора може бити направљено у чврсту структуру или ламинирано.Ротор је опремљен трајним магнетним материјалом, који се обично назива магнет.
При нормалном раду мотора са перманентним магнетом, магнетна поља ротора и статора су у синхроном стању.У делу ротора нема индуковане струје и нема губитка бакра ротора, хистерезе или губитка на вртложне струје.Нема потребе да се разматра проблем губитка ротора и загревања.Генерално, мотор са трајним магнетом напаја се посебним фреквентним претварачем и природно има функцију меког покретања.Поред тога, мотор са трајним магнетом је синхрони мотор, који има карактеристику подешавања фактора снаге кроз интензитет побуде, па се фактор снаге може пројектовати на одређену вредност.
Са почетне тачке гледишта, због чињенице да се мотор са трајним магнетом покреће напајањем променљиве фреквенције или пратећим претварачем, процес покретања мотора са перманентним магнетом је веома лак;сличан је покретању мотора са променљивом фреквенцијом и избегава дефекте покретања обичних кавезних асинхроних мотора.
Укратко, ефикасност и фактор снаге мотора са трајним магнетом могу достићи веома високе, структура је врло једноставна, а тржиште је било веома вруће у последњих десет година.
Међутим, губитак побуде је неизбежан проблем код мотора са трајним магнетима.Када је струја превелика или температура превисока, температура намотаја мотора ће тренутно порасти, струја ће се нагло повећати, а трајни магнети ће брзо изгубити побуду.У контроли мотора са трајним магнетом, уређај за заштиту од прекомерне струје је постављен да би се избегао проблем сагоревања намотаја статора мотора, али су резултирајући губитак побуде и гашење опреме неизбежни.
Време поста: 12.12.2023
