Por que os motores síncronos de imáns permanentes convértense nos principais motores de accionamento?
O motor eléctrico pode converter a enerxía eléctrica en enerxía mecánica e transferir a enerxía mecánica ás rodas a través do sistema de transmisión para conducir o vehículo.É un dos principais sistemas de propulsión dos vehículos de nova enerxía.Na actualidade, os motores de accionamento de uso habitual nos vehículos de nova enerxía son principalmente motores síncronos de imán permanente e motores asíncronos de CA.A maioría dos vehículos de enerxía nova usan motores síncronos de imáns permanentes.As compañías de automóbiles representativas inclúen BYD, Li Auto, etc. Algúns vehículos usan motores asíncronos de CA.Os motores eléctricos representan empresas de automóbiles como Tesla e Mercedes-Benz.
Un motor asíncrono está composto principalmente por un estator estacionario e un rotor xiratorio.Cando o enrolamento do estator está conectado á fonte de alimentación de CA, o rotor xirará e producirá enerxía.O principio principal é que cando se energiza o enrolamento do estator (corrente alterna), formará un campo electromagnético xiratorio e o devanado do rotor é un condutor pechado que corta continuamente as liñas de indución magnética do estator no campo magnético xiratorio do estator.Segundo a lei de Faraday, cando un condutor pechado corta a liña de indución magnética, xerarase unha corrente e a corrente xerará un campo electromagnético.Neste momento, hai dous campos electromagnéticos: un é o campo electromagnético do estator conectado á corrente alterna externa e o outro xérase cortando a liña de indución electromagnética do estator.Campo electromagnético do rotor.Segundo a lei de Lenz, a corrente inducida sempre resistirá a causa da corrente inducida, é dicir, intentará evitar que os condutores do rotor corten as liñas de indución magnética do campo magnético xiratorio do estator.O resultado é: os condutores do rotor "poderaranse" co estator. O campo electromagnético xiratorio significa que o rotor persegue o campo magnético xiratorio do estator e, finalmente, o motor comeza a xirar.Durante o proceso, a velocidade de rotación do rotor (n2) e a velocidade de rotación do estator (n1) non están sincronizadas (a diferenza de velocidade é de aproximadamente 2-6%).Polo tanto, chámase motor de CA asíncrono.Pola contra, se a velocidade de rotación é a mesma, denomínase motor síncrono.
O motor síncrono de imán permanente tamén é un tipo de motor de CA.O seu rotor está feito de aceiro con imáns permanentes.Cando o motor está funcionando, o estator é energizado para xerar un campo magnético xiratorio para empurrar o rotor para xirar."Sincronización" significa que a rotación do rotor durante o funcionamento en estado estacionario A velocidade está sincronizada coa velocidade de rotación do campo magnético.Os motores síncronos de imáns permanentes teñen unha relación potencia-peso máis alta, son máis pequenos, son máis lixeiros, teñen un par de saída maior e teñen unha velocidade límite e un rendemento de freado excelentes.Polo tanto, os motores síncronos de imáns permanentes convertéronse no vehículo eléctrico máis utilizado na actualidade.de motor eléctrico.Non obstante, cando o material do imán permanente está sometido a vibracións, temperaturas elevadas e corrente de sobrecarga, a súa permeabilidade magnética pode diminuír ou pode producirse a desmagnetización, o que pode reducir o rendemento do motor do imán permanente.Ademais, os motores síncronos de imáns permanentes de terras raras usan materiais de terras raras e o custo de fabricación non é estable.
En comparación cos motores síncronos de imáns permanentes, os motores asíncronos necesitan absorber enerxía eléctrica para a excitación cando traballan, o que consumirá enerxía eléctrica e reducirá a eficiencia do motor.Os motores de imáns permanentes son máis caros debido á adición de imáns permanentes.
Os modelos que elixen motores asíncronos de CA tenden a dar prioridade ao rendemento e aproveitar as vantaxes de rendemento e eficiencia dos motores asíncronos de CA a altas velocidades.O modelo representativo é o modelo S inicial. Características principais: cando o coche circula a alta velocidade, pode manter un funcionamento a alta velocidade e un uso eficiente da enerxía eléctrica, reducindo o consumo de enerxía mantendo a máxima potencia de saída;
Os modelos que elixen motores síncronos de imáns permanentes tenden a priorizar o consumo de enerxía e utilizar o rendemento e o funcionamento eficiente dos motores síncronos de imáns permanentes a baixas velocidades, polo que son axeitados para coches pequenos e medianos.As súas características son o tamaño pequeno, o peso lixeiro e a duración prolongada da batería.Ao mesmo tempo, ten un bo rendemento de regulación da velocidade e pode manter unha alta eficiencia cando se enfronta a arranques, paradas, aceleracións e desaceleracións repetidas.
Os motores síncronos de imáns permanentes dominan.Segundo as estatísticas da "New Energy Vehicle Industry Chain Monthly Database" publicada polo Advanced Industry Research Institute (GGII), a capacidade instalada doméstica de motores de tracción de vehículos de nova enerxía de xaneiro a agosto de 2022 foi de aproximadamente 3,478 millóns de unidades, un ano despois. -incremento interanual do 101%.Entre eles, a capacidade instalada dos motores síncronos de imáns permanentes foi de 3,329 millóns de unidades, o que supón un incremento interanual do 106 %;a capacidade instalada dos motores asíncronos de CA foi de 1,295 millóns de unidades, o que supón un incremento interanual do 22%.
Os motores síncronos de imáns permanentes convertéronse nos principais motores de accionamento no mercado de turismos eléctricos puros.
A xulgar pola selección de motores para modelos principais na casa e no estranxeiro, os vehículos de nova enerxía lanzados por SAIC Motor doméstico, Geely Automobile, Guangzhou Automobile, BAIC Motor, Denza Motors, etc. usan motores síncronos de imán permanente.Os motores síncronos de imáns permanentes úsanse principalmente en China.En primeiro lugar, porque os motores síncronos de imáns permanentes teñen un bo rendemento a baixa velocidade e unha alta eficiencia de conversión, que son moi axeitados para condicións de traballo complexas con arranques e paradas frecuentes no tráfico urbano.En segundo lugar, por mor dos imáns permanentes de neodimio ferro boro en motores síncronos de imán permanente.Os materiais requiren o uso de recursos de terras raras e o meu país ten o 70% dos recursos de terras raras do mundo e a produción total de materiais magnéticos NdFeB alcanza o 80% do mundo, polo que China está máis interesada en usar motores síncronos de imáns permanentes.
Tesla e BMW estranxeiros usan motores síncronos de imáns permanentes e motores asíncronos de CA para desenvolverse en colaboración.Desde a perspectiva da estrutura da aplicación, o motor síncrono de imán permanente é a opción principal para os vehículos de nova enerxía.
O custo dos materiais de imán permanente representa preto do 30% do custo dos motores síncronos de imán permanente.As materias primas para a fabricación de motores síncronos de imáns permanentes inclúen principalmente ferro de neodimio, boro, chapas de aceiro de silicio, cobre e aluminio.Entre eles, o material de imán permanente, ferro de neodimio, boro, úsase principalmente para facer imáns permanentes do rotor, e a composición do custo é de aproximadamente o 30%;As follas de aceiro de silicio utilízanse principalmente para facer personalizadas A composición do custo do núcleo do rotor é de aproximadamente o 20%;a composición do custo do enrolamento do estator é de aproximadamente 15%;a composición do custo do eixe do motor é de aproximadamente 5%;e a composición de custos da carcasa do motor é de aproximadamente o 15%.
Por que sonMotores de imán permanente OSG Compresor de aire de parafusomáis eficiente?
O motor síncrono de imán permanente está composto principalmente por compoñentes de estator, rotor e carcasa.Do mesmo xeito que os motores CA comúns, o núcleo do estator ten unha estrutura laminada para reducir a perda de ferro debido ás correntes de Foucault e aos efectos de histérese cando o motor está en marcha;os enrolamentos tamén adoitan ser estruturas simétricas trifásicas, pero a selección de parámetros é bastante diferente.A parte do rotor ten varias formas, incluíndo un rotor de imán permanente cunha gaiola de esquío de partida e un rotor de imán permanente puro incrustado ou montado na superficie.O núcleo do rotor pódese facer nunha estrutura sólida ou laminada.O rotor está equipado con material de imán permanente, que se chama comunmente imán.
No funcionamento normal do motor de imán permanente, os campos magnéticos do rotor e do estator están en estado sincrónico.Non hai corrente inducida na parte do rotor, e non hai perda de cobre do rotor, histérese ou perda de corrente de Foucault.Non hai que ter en conta o problema da perda do rotor e do quecemento.Xeralmente, o motor de imán permanente é alimentado por un conversor de frecuencia especial e, naturalmente, ten unha función de inicio suave.Ademais, o motor de imán permanente é un motor síncrono, que ten a característica de axustar o factor de potencia a través da intensidade da excitación, polo que o factor de potencia pódese deseñar a un valor especificado.
Desde o punto de vista inicial, debido ao feito de que o motor de imán permanente se inicia mediante unha fonte de alimentación de frecuencia variable ou un inversor de apoio, o proceso de arranque do motor de imán permanente é moi sinxelo;é semellante ao arranque dun motor de frecuencia variable e evita os defectos de arranque dos motores asíncronos de gaiola comúns.
En resumo, a eficiencia e o factor de potencia dos motores de imán permanente poden alcanzar moi altos, a estrutura é moi sinxela e o mercado estivo moi quente nos últimos dez anos.
Non obstante, a perda de falla de excitación é un problema inevitable nos motores de imáns permanentes.Cando a corrente é demasiado grande ou a temperatura é demasiado alta, a temperatura dos enrolamentos do motor aumentará instantáneamente, a corrente aumentará bruscamente e os imáns permanentes perderán a excitación rapidamente.No control do motor de imán permanente, un dispositivo de protección contra sobreintensidade está configurado para evitar o problema da queima do enrolamento do estator do motor, pero a perda resultante de excitación e o apagado do equipo son inevitables.
Hora de publicación: 12-12-2023
