Per què els motors síncrons d'imants permanents es converteixen en els motors d'accionament principals?
El motor elèctric pot convertir l'energia elèctrica en energia mecànica i transferir l'energia mecànica a les rodes a través del sistema de transmissió per conduir el vehicle.És un dels sistemes d'accionament bàsics dels vehicles de nova energia.Actualment, els motors d'accionament utilitzats habitualment en els vehicles d'energia nova són principalment motors síncrons d'imants permanents i motors asíncrons de CA.La majoria dels vehicles d'energia nova utilitzen motors síncrons d'imants permanents.Les companyies d'automòbils representatives inclouen BYD, Li Auto, etc. Alguns vehicles utilitzen motors asíncrons de CA.Els motors elèctrics representen empreses d'automòbils com Tesla i Mercedes-Benz.
Un motor asíncron està format principalment per un estator estacionari i un rotor giratori.Quan el bobinatge de l'estator està connectat a la font d'alimentació de CA, el rotor girarà i emetrà potència.El principi principal és que quan el bobinatge de l'estator s'activa (corrent altern), formarà un camp electromagnètic giratori i el bobinat del rotor és un conductor tancat que talla contínuament les línies d'inducció magnètica de l'estator al camp magnètic giratori de l'estator.Segons la llei de Faraday, quan un conductor tancat talla la línia d'inducció magnètica, es generarà un corrent i el corrent generarà un camp electromagnètic.En aquest moment, hi ha dos camps electromagnètics: un és el camp electromagnètic de l'estator connectat al corrent altern extern i l'altre es genera tallant la línia d'inducció electromagnètica de l'estator.Camp electromagnètic del rotor.Segons la llei de Lenz, el corrent induït sempre resistirà la causa del corrent induït, és a dir, intentarà evitar que els conductors del rotor tallin les línies d'inducció magnètica del camp magnètic giratori de l'estator.El resultat és: els conductors del rotor "se posaran al dia" amb l'estator. El camp electromagnètic giratori significa que el rotor persegueix el camp magnètic giratori de l'estator i, finalment, el motor comença a girar.Durant el procés, la velocitat de rotació del rotor (n2) i la velocitat de rotació de l'estator (n1) no estan sincronitzades (la diferència de velocitat és d'uns 2-6%).Per tant, s'anomena motor de CA asíncron.Per contra, si la velocitat de gir és la mateixa, s'anomena motor síncron.
El motor síncron d'imant permanent també és un tipus de motor de CA.El seu rotor és d'acer amb imants permanents.Quan el motor funciona, l'estator s'activa per generar un camp magnètic giratori per empènyer el rotor perquè giri."Sincronització" significa que la rotació del rotor durant el funcionament en estat estacionari La velocitat es sincronitza amb la velocitat de rotació del camp magnètic.Els motors síncrons d'imants permanents tenen una relació potència-pes més alta, són de mida més petita, més lleugers de pes, tenen un parell de sortida més gran i tenen una velocitat límit i un rendiment de frenada excel·lents.Per tant, els motors síncrons d'imants permanents s'han convertit en el vehicle elèctric més utilitzat actualment.de motor elèctric.Tanmateix, quan el material d'imant permanent està sotmès a vibracions, altes temperatures i corrent de sobrecàrrega, la seva permeabilitat magnètica pot disminuir o es pot produir una desmagnetització, cosa que pot reduir el rendiment del motor d'imants permanents.A més, els motors síncrons d'imants permanents de terres rares utilitzen materials de terres rares i el cost de fabricació no és estable.
En comparació amb els motors síncrons d'imants permanents, els motors asíncrons necessiten absorbir energia elèctrica per a l'excitació quan treballen, la qual cosa consumirà energia elèctrica i reduirà l'eficiència del motor.Els motors d'imants permanents són més cars a causa de l'addició d'imants permanents.
Els models que trien motors asíncrons de CA tendeixen a donar prioritat al rendiment i aprofiten els avantatges de rendiment i eficiència dels motors asíncrons de CA a altes velocitats.El model representatiu és el primer Model S. Característiques principals: quan el cotxe condueix a gran velocitat, pot mantenir un funcionament a alta velocitat i un ús eficient de l'energia elèctrica, reduint el consum d'energia i mantenint la màxima potència;
Els models que trien motors síncrons d'imants permanents tendeixen a prioritzar el consum d'energia i utilitzen el rendiment i el funcionament eficient dels motors síncrons d'imants permanents a baixes velocitats, cosa que els fa adequats per a cotxes petits i mitjans.Les seves característiques són la mida petita, el pes lleuger i la durada de la bateria més llarga.Al mateix temps, té un bon rendiment de regulació de la velocitat i pot mantenir una alta eficiència quan s'enfronta a arrencades, aturades, acceleracions i desacceleracions repetides.
Els motors síncrons d'imants permanents dominen.Segons les estadístiques de la "Base de dades mensual de la cadena de la indústria de vehicles d'energia nova" publicada per l'Institut d'Investigació de la Indústria Avançada (GGII), la capacitat instal·lada domèstica dels motors d'accionament de vehicles d'energia nova de gener a agost de 2022 va ser d'aproximadament 3,478 milions d'unitats, un any després. -increment interanual del 101%.Entre ells, la capacitat instal·lada dels motors síncrons d'imants permanents va ser de 3,329 milions d'unitats, un augment interanual del 106%;la capacitat instal·lada dels motors asíncrons de CA va ser d'1,295 milions d'unitats, un augment interanual del 22%.
Els motors síncrons d'imants permanents s'han convertit en els principals motors d'accionament del mercat dels cotxes elèctrics purs.
A jutjar per la selecció de motors per als models principals a casa i a l'estranger, els vehicles d'energia nova llançats per SAIC Motor nacionals, Geely Automobile, Guangzhou Automobile, BAIC Motor, Denza Motors, etc. utilitzen motors síncrons d'imants permanents.Els motors síncrons d'imants permanents s'utilitzen principalment a la Xina.En primer lloc, perquè els motors síncrons d'imants permanents tenen un bon rendiment a baixa velocitat i una alta eficiència de conversió, que són molt adequats per a condicions de treball complexes amb arrencades i aturades freqüents en trànsit urbà.En segon lloc, a causa dels imants permanents de bor de ferro de neodimi en motors síncrons d'imants permanents.Els materials requereixen l'ús de recursos de terres rares, i el meu país té el 70% dels recursos de terres rares del món, i la producció total de materials magnètics NdFeB arriba al 80% del món, de manera que la Xina té més ganes d'utilitzar motors síncrons d'imants permanents.
Tesla i BMW estrangers utilitzen motors síncrons d'imants permanents i motors asíncrons de CA per desenvolupar-se de manera col·laborativa.Des de la perspectiva de l'estructura de l'aplicació, el motor síncron d'imants permanents és l'opció principal per als vehicles de nova energia.
El cost dels materials d'imants permanents representa aproximadament el 30% del cost dels motors síncrons d'imants permanents.Les matèries primeres per a la fabricació de motors síncrons d'imants permanents inclouen principalment ferro de neodimi bor, làmines d'acer al silici, coure i alumini.Entre ells, el bor de ferro de neodimi de material d'imant permanent s'utilitza principalment per fabricar imants permanents del rotor i la composició del cost és d'aproximadament el 30%;Les làmines d'acer de silici s'utilitzen principalment per personalitzar La composició de costos del nucli del rotor és d'un 20%;la composició de costos del bobinatge de l'estator és d'un 15%;la composició de costos de l'eix del motor és d'aproximadament el 5%;i la composició de costos de la carcassa del motor és d'un 15%.
Per què sónMotors d'imant permanent OSG compressor d'aire de cargolmés eficient?
El motor síncron d'imant permanent es compon principalment de components d'estator, rotor i carcassa.Igual que els motors de CA normals, el nucli de l'estator té una estructura laminada per reduir la pèrdua de ferro a causa dels efectes de corrent de Foucault i d'histèresi quan el motor està en marxa;els bobinatges també solen ser estructures simètriques trifàsiques, però la selecció de paràmetres és força diferent.La part del rotor té diverses formes, inclòs un rotor d'imant permanent amb una gàbia d'esquirol inicial i un rotor d'imant permanent pur encastat o muntat a la superfície.El nucli del rotor es pot convertir en una estructura sòlida o laminat.El rotor està equipat amb material d'imant permanent, que comunament s'anomena imant.
Amb el funcionament normal del motor d'imant permanent, els camps magnètics del rotor i l'estator es troben en estat sincrònic.No hi ha corrent induïda a la part del rotor, i no hi ha pèrdua de coure del rotor, histèresi o pèrdua de corrent de Foucault.No cal tenir en compte el problema de la pèrdua i l'escalfament del rotor.En general, el motor d'imant permanent està alimentat per un convertidor de freqüència especial i, naturalment, té una funció d'arrencada suau.A més, el motor d'imant permanent és un motor síncron, que té la característica d'ajustar el factor de potència mitjançant la intensitat de l'excitació, de manera que el factor de potència es pot dissenyar a un valor especificat.
Des del punt de vista inicial, a causa del fet que el motor d'imant permanent s'engega mitjançant una font d'alimentació de freqüència variable o un inversor de suport, el procés d'arrencada del motor d'imant permanent és molt fàcil;és similar a l'arrencada d'un motor de freqüència variable i evita els defectes d'arrencada dels motors asíncrons de gàbia normals.
En resum, l'eficiència i el factor de potència dels motors d'imants permanents poden arribar a ser molt elevats, l'estructura és molt senzilla i el mercat ha estat molt calent en els últims deu anys.
Tanmateix, la pèrdua de fallada d'excitació és un problema inevitable en els motors d'imants permanents.Quan el corrent és massa gran o la temperatura és massa alta, la temperatura dels bobinatges del motor augmentarà instantàniament, el corrent augmentarà bruscament i els imants permanents perdran ràpidament l'excitació.En el control del motor d'imants permanents, s'estableix un dispositiu de protecció contra sobreintensitat per evitar que es cremi el bobinatge de l'estator del motor, però la pèrdua resultant d'excitació i l'aturada de l'equip són inevitables.
Hora de publicació: 12-12-2023
