1. Nadir Toprak Daimi Mıknatıslı Motor – Motorun Geleceği
Nadir toprak sabit mıknatıslı motor, 1970'lerin başında ortaya çıkan yeni bir sabit mıknatıslı motor türüdür.
Nadir toprak kalıcı mıknatıs malzemelerinin mükemmel manyetik özelliklerinden dolayı, mıknatıslanmadan sonra harici enerji olmadan güçlü bir kalıcı manyetik alan oluşturabilirler.
Nadir toprak sabit mıknatıslı motor yalnızca yüksek verime sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda basit bir yapıya ve güvenilir çalışmaya sahiptir.Ayrıca boyut olarak küçük ve ağırlık olarak hafif olabilir.
Asansör çekiş motorları, otomobiller için özel motorlar vb. gibi belirli çalışma gereksinimlerini karşılayabilecek özel motorlarda üretilmiştir.
Nadir toprak sabit mıknatıslı motorların güç elektroniği teknolojisi ve mikrobilgisayar kontrol teknolojisi ile birleşimi, motor ve şanzıman sisteminin performansını yeni bir düzeye çıkardı.
Destekleyici teknik ekipmanın performansının ve seviyesinin iyileştirilmesi, motor endüstrisinin endüstriyel yapıya uyum sağlaması için önemli bir gelişme yönüdür.
Nadir toprak sabit mıknatıslı motorlar, havacılık, uzay, milli savunma, ekipman imalatı, endüstriyel ve tarımsal üretim ve günlük hayatın hemen her alanında yaygın olarak kullanılmaktadır.
Neredeyse tüm motor endüstrisini kapsayan sabit mıknatıslı senkron motorlar, sabit mıknatıslı jeneratörler, DC motorlar, fırçasız DC motorlar, AC sabit mıknatıslı servo motorlar, sabit mıknatıslı lineer motorlar, özel sabit mıknatıslı motorlar ve ilgili kontrol sistemlerini içerir.
2. Nadir Toprak Daimi Mıknatıslı Motor Politikası Desteği
22 Kasım 2021'de Sanayi ve Bilgi Teknolojileri Bakanlığı ve Devlet Piyasa Düzenleme İdaresi ortaklaşa "Motor Enerji Verimliliği İyileştirme Planı (2021-2023)" yayınlayarak 2023 yılına kadar yıllık yüksek verimlilik ve enerji üretiminin sağlanmasını önerdi. -tasarruflu motorlar 170 milyon kilovata ulaşacak ve hizmetteki yüksek verimli ve enerji tasarruflu motorların oranı %20'nin üzerine çıktı ve yıllık elektrik tasarrufu 49 milyar kWh oldu.
Belge açıkça şunu belirtiyor: “Fanlar, pompalar, kompresörler, takım tezgahları ve diğer genel amaçlı ekipmanlar için, enerji verimliliği düzeyi 2 ve üzerinde olan elektrik motorlarının kullanımını teşvik edin.
Değişken yük çalışma koşulları için, enerji verimliliği seviyesi 2 ve üzeri olan değişken frekanslı sabit mıknatıslı motorları teşvik edin.”
“Sabit Mıknatıslı Senkron Motor” standardının 2013 versiyonuna göre, sabit mıknatıslı motorların mevcut üretimi, birinci seviye ve ikinci seviye enerji tüketim aralıklarında dağıtılır;"Motor Enerji Verimliliği Limitleri ve Enerji Verimliliği Sınıfları" (GB 18613-2020) ve "Motor Enerji Verimliliği İyileştirme Planı" ile birlikte yalnızca bazı yüksek performanslı NdFeB nadir toprak sabit mıknatıslı motorlar, %95'ten fazla verime ulaşabilir. birinci seviye enerji tüketimi standardı (IE5'e karşılık gelir) ve nadir toprak sabit mıknatıslı motorların geri kalanı, ikinci seviye enerji tüketimi standardına aittir.
Şu anda, nadir toprak sabit mıknatıslı motorlar %10'dan fazla elektrik tasarrufu sağlayabilir ve verimliliklerini %95'in üzerine çıkarabilir.
Nadir toprak sabit mıknatıslı senkron motor kullanıldığında, reaktif gücün güç tasarruf oranı %85'e ulaşabilir ve aktif gücün güç tasarruf oranı %23~%25'e ulaşabilir.Güç tasarrufu etkisi dikkat çekicidir.
3. Nadir Toprak Daimi Mıknatıslı Enerji Tasarruflu Motorları Neden Şiddetle Geliştirmemiz Gerekiyor?
(1) Endüstriyel Motorlar Toplumda En Fazla Elektriği Tüketen Alanlardır.
2020'de Çin'in motor rezervleri yaklaşık 4 milyar kilovat olacak ve toplam güç tüketimi yaklaşık 4,8 trilyon kwh olacak, bu da tüm toplumun toplam elektrik tüketiminin %64'üne tekabül ediyor.
Bunlardan endüstriyel alandaki motorların toplam güç tüketimi 3,84 trilyon kWh olacak, Endüstriyel elektrik tüketiminin %75'ini oluşturan endüstriyel alandaki motorların enerji verimliliğindeki her %1'lik artış yaklaşık 38,4 milyar kWh elektrik tasarrufu sağlayabilir. enerji verimliliğinde %3'lük bir artış, Three Gorges'un yıllık elektrik üretimine eşdeğerdir.
Danıştay, motorlar, fanlar, pompalar, kompresörler, transformatörler, ısı eşanjörleri, endüstriyel kazanlar ve diğer ekipmanlara odaklanarak, temel enerji tüketen ekipmanların enerji tasarrufunu ve verimliliğini artırmaya odaklanan “2030 Karbon Tepe Eylem Planı”nı yayınladı. enerji verimliliği standardını kapsamlı bir şekilde iyileştirin.
(2) Yüksek Verimli ve Enerji Tasarruflu Motorlar, Yüksek Verimliliğe Sahip Genel Amaçlı Standart Motorları İfade Eder
(yeni motor enerji verimliliği standardının ikinci seviye standardının üzerinde karşılama).Mayıs 2020'de Çin, en son motor enerji verimliliği standardı olan "GB18613-2020 Motor Enerji Verimliliği Limitleri ve Enerji Verimliliği Dereceleri"ni duyurdu, standart 1 Haziran 2021'de resmen uygulamaya kondu ve IE3'ün (uluslararası standart) altında enerji verimli motorlar zorunlu tutuldu üretimi durdurmak için.
Motor türleri arasında üç fazlı asenkron motorlar, nadir toprak sabit mıknatıslı motorlar vb. bulunur. Geleneksel asenkron motorlar, artan malzemelerle (demir çekirdeğin dış çapını büyütme, stator yuvasının boyutunu büyütme, bakır tellerin ağırlığını arttırma) arttırılabilir. ve iyi manyetik geçirgenliğe sahip silikon çelik sacların kullanılması).
Ancak temel çalışma prensibi nedeniyle geleneksel asenkron motorların verimini artırmak zordur.Örneğin, bazı IE4 ve IE5 enerji tasarruflu motorlar kalıcı mıknatıs modunu kullanmayı tercih eder.
(3) Daha da önemlisi, Asenkron Motorlarla Karşılaştırıldığında Nadir Toprak Kalıcı Mıknatıslı Motorlar Doğal Enerji Tasarrufu Avantajlarına Sahiptir.
1) Enerji tasarrufu:
Asenkron motordan farklı olarak, sabit mıknatıslı motorun rotoru bir uyarma akımına ihtiyaç duymaz ve enerji tasarrufu yaklaşık %15-20'dir.
2) Yüksek verimlilik:
Sabit mıknatıslı motorların verimliliği, geleneksel motorlardan yüzde 2-19 daha yüksektir.
3) Nadir toprak sabit mıknatıslı motor, basit bir yapıya ve düşük arıza oranına sahiptir.
4) Uzun ömür:
Kalıcı mıknatıslı motorun rotoru, dönüş sırasında sürtünmeyi ve oksidasyonu azaltmak ve motorun kararlılığını ve ömrünü iyileştirmek için faydalı olan gömülü bir sızdırmaz yapıyı benimser.(4) Nadir Toprak Kalıcı Mıknatıslı Motorları Değiştirmenin Geri Kazanım Döngüsü Yaklaşık 1- 2 Yıl, Ve Ekonomik Faydaları Aslında Belli.
4. Nadir toprak sabit mıknatıslı motorlar ile geleneksel motor arasındaki farklar
Sabit mıknatıslı motor, statorun sabit mıknatıs ve yalnızca rotorun bobin olduğu bir DC/AC senkron motordur.Sıradan bir motorun statoru bir bobindir (elektromıknatıs).
1) Manyetik Alanın Doğası.
Kalıcı mıknatıslı motor yapıldıktan sonra manyetik alanını harici enerji olmadan koruyabilir;geleneksel motorların manyetik alana sahip olması için elektrik akımına ihtiyacı vardır.
2) Geçerli Durumlar.
Geleneksel motorların yüksek tork elde etmek için bir indirgeme mekanizmasını çalıştırması gerekirken, nadir toprak sabit mıknatıslı motorlar, doğrudan tahrik elde etmek için indirgeme mekanizmasının yerini alabilir.
3) Sabit Mıknatıslı Motor Küçük Titreşime ve İyi Çalışma Kararlılığına Sahiptir.
4) Yüksek Güç Yoğunluğu ve Verimliliği.
Sıradan motorlarla karşılaştırıldığında, kalıcı mıknatıslı motorlar yüksek güç yoğunluğuna sahiptir, bu da sabit mıknatıslı motorların boyut olarak küçük ve güç üretimi veya çıkışında büyük olduğu anlamına gelir.
Sıradan motorlarla karşılaştırıldığında, enerji tasarrufu %20-%40'a ulaşabilir.Kalıcı mıknatıslı motorun rotor yapısı, sıradan motordan farklıdır.
Kalıcı mıknatıs kutupları, sabit mıknatıslı motorun rotoruna takılır;uyarma bobini sıradan motorun rotoruna takılır ve manyetik alanın akımla beslenmesi gerekir.Geleneksel motorlarla karşılaştırıldığında, herhangi bir hız noktası, özellikle düşük hızlarda güç tasarrufu sağlar.
5) Küçük Boy, Hafif, Düşük Sıcaklık Artışı
Sabit mıknatıslı motor basit bir yapıya sahiptir.
Manyetik alanı sağlamak için yüksek performanslı sabit mıknatısların kullanılması nedeniyle, sabit mıknatıslı motorun hava boşluğu manyetik alanı, sıradan motorlara kıyasla büyük ölçüde artarken, sabit mıknatıslı motorların hacmi ve ağırlığı, sıradan motorlara kıyasla büyük ölçüde azaltılır. .
Boyutlar ve şekiller de esnektir.Rotorun elektriksiz uyarılması, kayıp ve ısı üretimi olmadığı anlamına gelir.
Bu nedenle sabit mıknatıslı motorların sıcaklık artışı genellikle çok düşüktür.
6) Düşük Arıza Oranı, Yaygın Olarak Kullanılan
Manyetik alanı sağlamak için yüksek performanslı nadir toprak kalıcı mıknatıs malzemelerinin kullanılması nedeniyle arıza oranı daha düşüktür ve kullanım daha yaygındır.
7) Büyük Başlangıç Torku ve İyi Performans
Sabit mıknatıslı motor normal çalıştığında rotor sargısı çalışmadığından, rotor sargısı örneğin 1,8 kattan 2,5 kata kadar veya daha fazla yüksek başlangıç torku gereksinimlerini tam olarak karşılayacak şekilde tasarlanabilir.
5. Nadir Toprak Daimi Mıknatıslı Motorun Ömrü Ne Kadardır?Manyetizma Zamanla Zayıflayacak mı?
Sabit mıknatıslı motorun hizmet ömrü genellikle 15-20 yıldır ve motorun hizmet ömrü esas olarak kullanıcının bakımına bağlıdır.
Ayrıca, kalıcı mıknatıslı motorun kullanım ortamının kalitesi ve kullanım sırasında motorun aldığı elektrik, manyetizma, ısı, titreşim gibi faktörler ve diğer faktörler sabit mıknatıslı senkron motorun ömrünü etkileyecektir!
Genel mıknatısların bir hizmet ömrü vardır.Belirli bir yıl süreyle kullanıldığında, manyetizma zayıflayacaktır, ancak NdFeB kalıcı mıknatıs malzemelerinin manyetik özellikleri zamanla çok az değişir ve nadir toprak kalıcı mıknatısları, motorun tasarım ömrü içindedir (10-20 yıl).
Manyetik performans zayıflaması %3'ten azdır.Mevcut motor tasarımı ve elektronik kontrol teknolojisi altında, motorun genel performansı üzerinde çok az etkisi vardır.
Kalıcı Mıknatıslı Motorların Demanyetizasyon Nedenleri:
01. Manyetik Çelik Kalitelerinin Yanlış Seçimi
Motor tasarımının hesaplanması yeterince doğru değilse ve 180°C kalıcı mıknatıs gibi yanlış bir şekilde daha düşük bir derece seçilir, ancak 155°C yanlış seçilirse, böyle bir durum olabilir: ilk test test sürecinin rekor indeksi çok iyi, Motor kademeli olarak termal olarak kararlı olma eğiliminde olduğundan, motorun ilgili göstergeleri bozulmaya başlar ve tasarım beklentilerinden giderek daha fazla sapar.Belirli bir anda akım keskin bir şekilde artar, inverter hızla durur ve bir aşırı akım kodu görüntülenir.Motorun yüksüz özelliklerini tekrar test ederek motorun manyetizmasını kaybettiğini ve manyetik çeliğin değiştirilmesi gerektiğini belirtin.
02. Demanyetizasyon Sorununun Aşırı Isınması
Aşırı ısınma manyetizma kaybı hassas bir konudur ve mıknatısların manyetik özelliklerindeki azalma da aşırı akım ve aşırı ısınma sorunlarına yol açabilir.Manyetik çeliğin manyetik özelliklerinin etkisi hariç tutulursa ve yalnızca termal faktör dikkate alınırsa, aşırı ısınma demanyetizasyonu olgusunun meydana geleceği iki durum olduğu belirlenebilir: ilk olarak, motordaki sirkülasyon havalandırma yolu mantıksız, soğuk ve ısı iletiminin doğal yasasını ihlal eden, lokalize ısı birikimine neden olan;ikincisi, sargının ısı yükü çok yüksektir ve ısı üretimi, motor ısı değişim sisteminin ısı değişim seviyesini aşmaktadır.
03. Aşırı Demanyetizasyon Akımı Problemi
Motor çalışırken, yük akımı mıknatısın anti-manyetizasyon yeteneğini aştığında, mıknatısın geri dönüşü olmayan bir şekilde demanyetizasyonuna neden olur, bu da yük akımını daha da artıracak ve mıknatısın geri döndürülemez bir şekilde demanyetizasyonunu şiddetlendirecektir.Bu karşılıklı hareket, manyetikliği giderene kadar geri dönüşü olmayan manyetikliği gidermeyi hızlandırır.
Kalıcı Mıknatıslı Motorların Manyetikliğinin Giderilmesi Nasıl Önlenir?
01. Sabit Mıknatıslı Motor Gücünün Doğru Seçimi:
Demanyetizasyon, sabit mıknatıslı motorların güç seçimi ile ilgilidir.Doğru PM motor gücü seçimi manyetikliği gidermeyi önleyebilir veya geciktirebilir.Kalıcı mıknatıslı senkron motorun manyetikliği gidermesinin ana nedeni, sıcaklığın çok yüksek olmasıdır ve yüksek sıcaklığın ana nedeni aşırı yüktür.Bu nedenle sabit mıknatıslı motorun gücü seçilirken belirli bir pay bırakılmalıdır.Yükün fiili durumuna göre genellikle yaklaşık %20 daha uygundur.
02. Ağır Yükte Çalıştırmaktan ve Sık Çalıştırmaktan Kaçının:
Kalıcı mıknatıslı senkron motorlar, ağır yüklerin doğrudan çalıştırılmasından veya sık sık çalıştırılmasından kaçınmaya çalışır.Başlatma işlemi sırasında, başlatma torku salınımlıdır ve başlatma torkunun vadi bölümünde, stator manyetik alanı rotor manyetik kutbunun manyetikliğini giderir.Bu nedenle, sabit mıknatıslı senkron motorun ağır yükünden ve sık çalıştırmasından kaçınmaya çalışın.
03. Tasarımı Geliştirin:
(1) Kalıcı mıknatısın kalınlığını uygun şekilde artırın:
Kalıcı mıknatıslı senkron motor tasarımı ve üretimi açısından armatür reaksiyonu, elektromanyetik tork ve kalıcı mıknatısın manyetikliği giderme arasındaki ilişki dikkate alınmalıdır.
Tork sargısı akımı tarafından üretilen manyetik akının ve radyal kuvvet sargısı tarafından üretilen manyetik akının birleşik etkisi altında, rotor yüzeyindeki kalıcı mıknatıslar kolayca manyetikliği gidermeye neden olur.
Motorun hava aralığının değişmeden kalması koşuluyla, kalıcı mıknatısın manyetikliği gidermemesini sağlamak için en etkili yöntem kalıcı mıknatısın kalınlığını uygun şekilde arttırmaktır.
(2) Rotorun sıcaklık artışını azaltmak için rotorun içinde bir havalandırma oluğu devresi vardır:
Rotorun sıcaklığı çok yüksekse, kalıcı mıknatıs geri dönüşü olmayan manyetizma kaybına neden olur.Yapısal tasarımda, rotorun dahili havalandırma devresi manyetik çeliği doğrudan soğutmak üzere tasarlanabilir.Manyetik çeliğin sıcaklığını düşürmekle kalmaz, aynı zamanda verimini de arttırır.
Video
