Γιατί οι σύγχρονοι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη γίνονται οι κύριοι κινητήρες μετάδοσης κίνησης;

Γιατί οι σύγχρονοι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη γίνονται οι κύριοι κινητήρες μετάδοσης κίνησης;

Ο ηλεκτροκινητήρας μπορεί να μετατρέψει την ηλεκτρική ενέργεια σε μηχανική ενέργεια και να μεταφέρει τη μηχανική ενέργεια στους τροχούς μέσω του συστήματος μετάδοσης για να οδηγήσει το όχημα.Είναι ένα από τα βασικά συστήματα κίνησης των οχημάτων νέας ενέργειας.Επί του παρόντος, οι κινητήρες κίνησης που χρησιμοποιούνται συνήθως σε οχήματα νέας ενέργειας είναι κυρίως σύγχρονοι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη και ασύγχρονοι κινητήρες AC.Τα περισσότερα οχήματα νέας ενέργειας χρησιμοποιούν σύγχρονους κινητήρες μόνιμου μαγνήτη.Οι αντιπροσωπευτικές εταιρείες αυτοκινήτων περιλαμβάνουν BYD, Li Auto, κ.λπ. Ορισμένα οχήματα χρησιμοποιούν ασύγχρονους κινητήρες AC.Οι ηλεκτρικοί κινητήρες αντιπροσωπεύουν εταιρείες αυτοκινήτων όπως η Tesla και η Mercedes-Benz.

Ένας ασύγχρονος κινητήρας αποτελείται κυρίως από έναν ακίνητο στάτορα και έναν περιστρεφόμενο ρότορα.Όταν η περιέλιξη του στάτορα είναι συνδεδεμένη στο τροφοδοτικό AC, ο ρότορας θα περιστραφεί και θα παράγει ισχύ εξόδου.Η κύρια αρχή είναι ότι όταν η περιέλιξη του στάτορα ενεργοποιείται (εναλλασσόμενο ρεύμα), θα σχηματίσει ένα περιστρεφόμενο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο και η περιέλιξη του ρότορα είναι ένας κλειστός αγωγός που κόβει συνεχώς τις γραμμές μαγνητικής επαγωγής του στάτη στο περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο του στάτορα.Σύμφωνα με το νόμο του Faraday, όταν ένας κλειστός αγωγός κόβει τη γραμμή μαγνητικής επαγωγής, θα δημιουργηθεί ένα ρεύμα και το ρεύμα θα δημιουργήσει ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο.Αυτή τη στιγμή, υπάρχουν δύο ηλεκτρομαγνητικά πεδία: το ένα είναι το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο του στάτη που συνδέεται με το εξωτερικό εναλλασσόμενο ρεύμα και το άλλο δημιουργείται με την κοπή της γραμμής ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής του στάτη.Ηλεκτρομαγνητικό πεδίο ρότορα.Σύμφωνα με το νόμο του Lenz, το επαγόμενο ρεύμα θα αντιστέκεται πάντα στην αιτία του επαγόμενου ρεύματος, δηλαδή θα προσπαθήσει να εμποδίσει τους αγωγούς του ρότορα να κόψουν τις γραμμές μαγνητικής επαγωγής του περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου του στάτορα.Το αποτέλεσμα είναι: οι αγωγοί στο ρότορα θα «πιάσουν» με τον στάτορα Το περιστρεφόμενο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο σημαίνει ότι ο ρότορας κυνηγά το περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο του στάτορα και τελικά ο κινητήρας αρχίζει να περιστρέφεται.Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας, η ταχύτητα περιστροφής του ρότορα (n2) και η ταχύτητα περιστροφής του στάτορα (n1) είναι εκτός συγχρονισμού (η διαφορά ταχύτητας είναι περίπου 2-6%).Επομένως, ονομάζεται ασύγχρονος κινητήρας AC.Αντίθετα, αν η ταχύτητα περιστροφής είναι ίδια, ονομάζεται σύγχρονος κινητήρας.

Ο σύγχρονος κινητήρας μόνιμου μαγνήτη είναι επίσης ένας τύπος κινητήρα AC.Ο ρότορας του είναι κατασκευασμένος από χάλυβα με μόνιμους μαγνήτες.Όταν ο κινητήρας λειτουργεί, ο στάτορας ενεργοποιείται για να δημιουργήσει ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο για να ωθήσει τον ρότορα να περιστραφεί."Συγχρονισμός" σημαίνει ότι η περιστροφή του ρότορα κατά τη λειτουργία σε σταθερή κατάσταση Η ταχύτητα συγχρονίζεται με την ταχύτητα περιστροφής του μαγνητικού πεδίου.Οι σύγχρονοι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη έχουν υψηλότερη αναλογία ισχύος προς βάρος, είναι μικρότεροι σε μέγεθος, ελαφρύτεροι σε βάρος, έχουν μεγαλύτερη ροπή εξόδου και έχουν εξαιρετική οριακή ταχύτητα και απόδοση πέδησης.Ως εκ τούτου, οι σύγχρονοι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη έχουν γίνει το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο ηλεκτρικό όχημα σήμερα.του ηλεκτροκινητήρα.Ωστόσο, όταν το υλικό μόνιμου μαγνήτη υποβάλλεται σε δόνηση, υψηλή θερμοκρασία και ρεύμα υπερφόρτωσης, η μαγνητική του διαπερατότητα μπορεί να μειωθεί ή μπορεί να προκύψει απομαγνητισμός, γεγονός που μπορεί να μειώσει την απόδοση του κινητήρα μόνιμου μαγνήτη.Επιπλέον, οι σύγχρονοι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη σπανίων γαιών χρησιμοποιούν υλικά σπάνιων γαιών και το κόστος κατασκευής δεν είναι σταθερό.

Σε σύγκριση με τους σύγχρονους κινητήρες μόνιμου μαγνήτη, οι ασύγχρονοι κινητήρες πρέπει να απορροφούν ηλεκτρική ενέργεια για διέγερση κατά την εργασία, η οποία θα καταναλώσει ηλεκτρική ενέργεια και θα μειώσει την απόδοση του κινητήρα.Οι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη είναι πιο ακριβοί λόγω της προσθήκης μόνιμων μαγνητών.

Τα μοντέλα που επιλέγουν ασύγχρονους κινητήρες AC τείνουν να δίνουν προτεραιότητα στην απόδοση και να εκμεταλλεύονται τα πλεονεκτήματα απόδοσης και απόδοσης των ασύγχρονων κινητήρων AC σε υψηλές ταχύτητες.Το αντιπροσωπευτικό μοντέλο είναι το πρώιμο μοντέλο S. Κύρια χαρακτηριστικά: Όταν το αυτοκίνητο οδηγεί με υψηλή ταχύτητα, μπορεί να διατηρήσει τη λειτουργία υψηλής ταχύτητας και την αποτελεσματική χρήση της ηλεκτρικής ενέργειας, μειώνοντας την κατανάλωση ενέργειας ενώ διατηρεί τη μέγιστη απόδοση ισχύος.

Τα μοντέλα που επιλέγουν σύγχρονους κινητήρες μόνιμου μαγνήτη τείνουν να δίνουν προτεραιότητα στην κατανάλωση ενέργειας και να χρησιμοποιούν την απόδοση απόδοσης και την αποδοτική λειτουργία των σύγχρονων κινητήρων μόνιμου μαγνήτη σε χαμηλές ταχύτητες, καθιστώντας τους κατάλληλους για αυτοκίνητα μικρού και μεσαίου μεγέθους.Τα χαρακτηριστικά του είναι το μικρό μέγεθος, το μικρό βάρος και η εκτεταμένη διάρκεια ζωής της μπαταρίας.Ταυτόχρονα, έχει καλή απόδοση ρύθμισης ταχύτητας και μπορεί να διατηρήσει υψηλή απόδοση όταν αντιμετωπίζει επαναλαμβανόμενες εκκινήσεις, στάσεις, επιταχύνσεις και επιβραδύνσεις.

Κυριαρχούν οι σύγχρονοι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη.Σύμφωνα με στατιστικά στοιχεία από τη "Μηνιαία βάση δεδομένων της αλυσίδας νέων ενεργειακών οχημάτων" που δημοσιεύτηκε από το Advanced Industry Research Institute (GGII), η εγχώρια εγκατεστημένη χωρητικότητα νέων ενεργειακών κινητήρων κίνησης οχημάτων από τον Ιανουάριο έως τον Αύγουστο του 2022 ήταν περίπου 3,478 εκατομμύρια μονάδες, ετησίως -ετήσια αύξηση 101%.Μεταξύ αυτών, η εγκατεστημένη ισχύς των σύγχρονων κινητήρων μόνιμου μαγνήτη ήταν 3,329 εκατομμύρια μονάδες, σημειώνοντας ετήσια αύξηση 106%.η εγκατεστημένη ισχύς των ασύγχρονων κινητήρων AC ήταν 1,295 εκατομμύρια μονάδες, σημειώνοντας ετήσια αύξηση 22%.

Οι σύγχρονοι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη έχουν γίνει οι κύριοι κινητήρες κίνησης στην αγορά αμιγώς ηλεκτρικών επιβατικών αυτοκινήτων.

Κρίνοντας από την επιλογή κινητήρων για τα κύρια μοντέλα στο εσωτερικό και στο εξωτερικό, τα νέα ενεργειακά οχήματα που κυκλοφόρησαν από την εγχώρια SAIC Motor, Geely Automobile, Guangzhou Automobile, BAIC Motor, Denza Motors, κ.λπ. χρησιμοποιούν όλα σύγχρονους κινητήρες μόνιμου μαγνήτη.Οι σύγχρονοι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη χρησιμοποιούνται κυρίως στην Κίνα.Πρώτον, επειδή οι σύγχρονοι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη έχουν καλή απόδοση χαμηλής ταχύτητας και υψηλή απόδοση μετατροπής, οι οποίοι είναι πολύ κατάλληλοι για σύνθετες συνθήκες εργασίας με συχνές εκκινήσεις και σταματήματα στην αστική κυκλοφορία.Δεύτερον, λόγω των μόνιμων μαγνητών νεοδυμίου σιδήρου βορίου σε σύγχρονους κινητήρες μόνιμου μαγνήτη.Τα υλικά απαιτούν τη χρήση πόρων σπάνιων γαιών και η χώρα μου διαθέτει το 70% των παγκόσμιων πόρων σπάνιων γαιών και η συνολική παραγωγή μαγνητικών υλικών NdFeB φτάνει το 80% του κόσμου, επομένως η Κίνα είναι πιο πρόθυμη να χρησιμοποιεί σύγχρονους κινητήρες μόνιμου μαγνήτη.

Η ξένη Tesla και η BMW χρησιμοποιούν σύγχρονους κινητήρες μόνιμου μαγνήτη και ασύγχρονους κινητήρες AC για να αναπτυχθούν συνεργατικά.Από την άποψη της δομής εφαρμογής, ο σύγχρονος κινητήρας μόνιμου μαγνήτη είναι η κύρια επιλογή για οχήματα νέας ενέργειας.

Το κόστος των υλικών μόνιμου μαγνήτη αντιπροσωπεύει περίπου το 30% του κόστους των σύγχρονων κινητήρων μόνιμου μαγνήτη.Οι πρώτες ύλες για την κατασκευή σύγχρονων κινητήρων μόνιμου μαγνήτη περιλαμβάνουν κυρίως νεοδύμιο σίδηρο βόριο, φύλλα πυριτίου χάλυβα, χαλκό και αλουμίνιο.Μεταξύ αυτών, το υλικό μόνιμου μαγνήτη νεοδύμιο σίδηρο βόριο χρησιμοποιείται κυρίως για την κατασκευή μόνιμων μαγνητών ρότορα και η σύνθεση κόστους είναι περίπου 30%.Τα φύλλα πυριτίου χάλυβα χρησιμοποιούνται κυρίως για την κατασκευή προσαρμοσμένων Η σύνθεση κόστους του πυρήνα του ρότορα είναι περίπου 20%.η σύνθεση κόστους της περιέλιξης του στάτορα είναι περίπου 15%.η σύνθεση κόστους του άξονα του κινητήρα είναι περίπου 5%.και η σύνθεση κόστους του κελύφους του κινητήρα είναι περίπου 15%.

Γιατί είναιΒιδωτός αεροσυμπιεστής κινητήρων μόνιμου μαγνήτη OSGπιο αποτελεσματικό?

Ο σύγχρονος κινητήρας μόνιμου μαγνήτη αποτελείται κυρίως από εξαρτήματα στάτορα, ρότορα και κελύφους.Όπως οι συνηθισμένοι κινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος, ο πυρήνας του στάτορα έχει μια πολυστρωματική δομή για τη μείωση της απώλειας σιδήρου λόγω των φαινόμενων δινορευμάτων και υστέρησης όταν ο κινητήρας λειτουργεί.Οι περιελίξεις είναι επίσης συνήθως τριφασικές συμμετρικές κατασκευές, αλλά η επιλογή παραμέτρων είναι αρκετά διαφορετική.Το τμήμα του ρότορα έχει διάφορες μορφές, συμπεριλαμβανομένου ενός ρότορα μόνιμου μαγνήτη με έναν κλωβό εκκίνησης σκίουρου και έναν ενσωματωμένο ή επιφανειακά τοποθετημένο καθαρό ρότορα μόνιμου μαγνήτη.Ο πυρήνας του ρότορα μπορεί να κατασκευαστεί σε συμπαγή δομή ή να πλαστικοποιηθεί.Ο ρότορας είναι εξοπλισμένος με υλικό μόνιμου μαγνήτη, το οποίο συνήθως ονομάζεται μαγνήτης.

Υπό κανονική λειτουργία του κινητήρα μόνιμου μαγνήτη, τα μαγνητικά πεδία του δρομέα και του στάτη βρίσκονται σε σύγχρονη κατάσταση.Δεν υπάρχει επαγόμενο ρεύμα στο τμήμα του ρότορα και δεν υπάρχει απώλεια χαλκού του δρομέα, υστέρηση ή απώλεια δινορευμάτων.Δεν χρειάζεται να εξεταστεί το πρόβλημα της απώλειας και της θέρμανσης του ρότορα.Γενικά, ο κινητήρας μόνιμου μαγνήτη τροφοδοτείται από έναν ειδικό μετατροπέα συχνότητας και φυσικά έχει λειτουργία μαλακής εκκίνησης.Επιπλέον, ο κινητήρας μόνιμου μαγνήτη είναι ένας σύγχρονος κινητήρας, ο οποίος έχει το χαρακτηριστικό της ρύθμισης του συντελεστή ισχύος μέσω της έντασης της διέγερσης, έτσι ώστε ο συντελεστής ισχύος να μπορεί να σχεδιαστεί σε μια καθορισμένη τιμή.

Από την αρχή, λόγω του γεγονότος ότι ο κινητήρας μόνιμου μαγνήτη εκκινείται από μια τροφοδοσία μεταβλητής συχνότητας ή έναν μετατροπέα υποστήριξης, η διαδικασία εκκίνησης του κινητήρα μόνιμου μαγνήτη είναι πολύ εύκολη.Είναι παρόμοιο με την εκκίνηση ενός κινητήρα μεταβλητής συχνότητας και αποφεύγει τα ελαττώματα εκκίνησης των συνηθισμένων ασύγχρονων κινητήρων κλωβού.

Εν ολίγοις, ο συντελεστής απόδοσης και ισχύος των κινητήρων μόνιμου μαγνήτη μπορεί να φτάσει πολύ ψηλά, η δομή είναι πολύ απλή και η αγορά ήταν πολύ καυτή τα τελευταία δέκα χρόνια.

Ωστόσο, η απώλεια της αστοχίας διέγερσης είναι ένα αναπόφευκτο πρόβλημα στους κινητήρες μόνιμου μαγνήτη.Όταν το ρεύμα είναι πολύ μεγάλο ή η θερμοκρασία είναι πολύ υψηλή, η θερμοκρασία των περιελίξεων του κινητήρα θα αυξηθεί στιγμιαία, το ρεύμα θα αυξηθεί απότομα και οι μόνιμοι μαγνήτες θα χάσουν γρήγορα τη διέγερση.Στον έλεγχο κινητήρα μόνιμου μαγνήτη, έχει ρυθμιστεί μια διάταξη προστασίας από υπερβολικό ρεύμα για να αποφευχθεί το πρόβλημα της καύσης της περιέλιξης του στάτορα κινητήρα, αλλά η προκύπτουσα απώλεια διέγερσης και η απενεργοποίηση του εξοπλισμού είναι αναπόφευκτες.