În era actuală a dezvoltării tehnologice rapide și a vremurilor în continuă schimbare, motorul sincron cu magneți permanenți (PMSM) este ca o perlă strălucitoare. Cu eficiența sa ridicată remarcabilă și fiabilitatea ridicată, acesta a apărut în multe industrii și domenii și a devenit treptat o sursă cheie indispensabilă de energie. Amprenta de aplicare a motoarelor sincrone cu magneți permanenți se poate spune că este peste tot, iar domeniul său de aplicare este în continuă expansiune și extindere, demonstrând o dezvoltare viguroasă și perspective largi de aplicare.

1. Motor sincron cu magneți permanenți – nucleul purtătorului de putere eficientă

Motorul sincron cu magneți permanenți, ca reprezentant remarcabil în domeniul motoarelor electrice, are un mecanism de funcționare care combină inteligent principiile magneților permanenți și inducția electromagnetică. Mai exact, generează un câmp magnetic statoric stabil prin intermediul magneților permanenți și utilizează curentul electric pentru a stimula un câmp magnetic rotativ în înfășurarea statorului, înfășurată cu grijă. Ceea ce este deosebit de unic este faptul că, în timpul funcționării, câmpul magnetic al statorului și câmpul magnetic al rotorului mențin întotdeauna o viteză de rotație sincronizată cu precizie. Cele două funcționează la unison, ca un dansator coordonat tacit, de unde și denumirea de „motor sincron”.

Din perspectiva compoziției structurale, motoarele sincrone cu magneți permanenți acoperă în principal următoarele părți cheie:

1. Stator:

De obicei, fabricat din foi de oțel siliconic suprapuse strat cu strat, acest design poate reduce eficient pierderile prin histerezis și pierderile prin curenți turbionari. În fantele statorului există mai multe grupuri de înfășurări statorice proiectate cu precizie, înfășurate strâns, care sunt părțile cheie pentru convertirea energiei electrice în energie a câmpului magnetic.

2. Rotor:

Fabricat din materiale magnetice permanente de înaltă performanță (cum ar fi magneții permanenți avansați NdFeB) cu produs energetic magnetic ridicat și forță coercitivă puternică. Atunci când rotorul se rotește, poate genera un câmp magnetic puternic și stabil, oferind o bază solidă pentru funcționarea eficientă a motorului.

3. Controlor:

Fiind „creierul inteligent” al funcționării motorului, utilizează tehnologie avansată de control electronic pentru a regla cu precizie dimensiunea curentului, faza și amplitudinea înfășurării statorului de intrare, realizând astfel un control precis al vitezei motorului, cuplului și altor condiții de funcționare, asigurând că motorul poate funcționa stabil și eficient în diverse condiții de funcționare.

2. Principiul de funcționare al motorului sincron cu magneți permanenți – Cristalizarea tehnologiei și înțelepciunii

Procesul de funcționare al unui motor sincron cu magneți permanenți este ca o sărbătoare tehnologică coregrafiată cu precizie, care include în principal următorii pași cheie:

Când curentul furnizat de sursa de alimentare externă este trecut cu precizie în înfășurarea statorului, în interiorul statorului se generează instantaneu un câmp magnetic rotativ, conform legii inducției electromagnetice. Acest câmp magnetic este ca un „câmp de forță rotativ” invizibil, cu o direcție și o viteză de rotație specifice.

Apoi, magneții permanenți de pe rotor sunt supuși unei forțe motrice stabile și continue sub efectul puternic al câmpului magnetic rotativ al statorului. Această forță motrice determină rotorul să urmeze îndeaproape ritmul de rotație al câmpului magnetic al statorului și să se rotească constant la aceeași viteză.

Controlerul joacă un rol vital în întregul proces de operare. Cu „capacitatea sa de percepție” ascuțită și „capacitatea de calcul” precisă, acesta monitorizează starea de funcționare a motorului în timp real și ajustează rapid și precis parametrii de curent ai înfășurării statorului de intrare în funcție de strategia de control presetată. Prin reglarea inteligentă a fazei și amplitudinii curentului, viteza motorului poate fi reglată cu precizie, iar cuplul poate fi controlat fin, asigurându-se că motorul poate menține o funcționare eficientă și stabilă în diverse condiții complexe de lucru.

Tocmai această caracteristică deosebită de funcționare sincronă permite motoarelor sincrone cu magneți permanenți să demonstreze avantaje de neegalat în eficiență și stabilitate în multe scenarii de aplicație, ceea ce le face o alegere populară de alimentare în industria și tehnologia modernă.

3. Avantajele tehnice sunt pe deplin demonstrate – combinația perfectă între eficiență ridicată și performanță excelentă

Motivul pentru care motoarele sincrone cu magneți permanenți ies în evidență printre multe motoare electrice se datorează numeroaselor lor avantaje tehnice semnificative:

1. Eficiență ultra-înaltă:

Motoarele sincrone cu magneți permanenți prezintă o eficiență uimitoare în procesul de conversie a energiei. Eficiența lor de conversie a energiei poate ajunge de obicei la peste 90%. În unele cazuri de aplicații avansate, se poate apropia sau depăși chiar și intervalul de eficiență ridicată de 95%. Această performanță excelentă de eficiență le face să strălucească în aplicații care necesită o eficiență energetică extrem de ridicată (cum ar fi domeniul vehiculelor electrice). Conversia eficientă a energiei nu numai că promovează puternic dezvoltarea conservării energiei și a reducerii emisiilor, dar are și o importanță vitală pentru extinderea duratei de viață a bateriei vehiculelor electrice, oferind utilizatorilor o experiență de utilizare mai convenabilă și mai eficientă.

2. Densitate mare de putere:

Datorită utilizării materialelor cu magneți permanenți de înaltă performanță, motoarele sincrone cu magneți permanenți pot produce o putere mai mare în aceleași condiții de volum și greutate. Această caracteristică de densitate mare de putere le conferă un avantaj incomparabil în scenariile de aplicare în care resursele spațiale sunt prețioase. De exemplu, în domeniul aerospațial, fiecare centimetru de spațiu și fiecare gram de greutate sunt legate de succesul sau eșecul misiunii de zbor. Caracteristicile de densitate mare de putere ale motoarelor sincrone cu magneți permanenți pot îndeplini cerințele stricte ale aeronavei privind compactitatea și eficiența sistemului de alimentare; în mod similar, în domeniul vehiculelor electrice de înaltă performanță, motoarele cu densitate mare de putere ajută la îmbunătățirea performanței de putere a vehiculului, permițând vehiculelor electrice să obțină o accelerație mai rapidă și viteze mai mari, oferind șoferilor o experiență de condus mai pasionată.

3. Caracteristici excelente de răspuns dinamic:

Motoarele sincrone cu magneți permanenți au o capacitate excelentă de a răspunde rapid la schimbările de sarcină, pot oferi instantaneu un cuplu de pornire ridicat și pot menține stabil viteza setată în timpul funcționării ulterioare. Această caracteristică excelentă de răspuns dinamic le permite să funcționeze bine în scenarii care necesită o precizie de control și o viteză de răspuns extrem de ridicate, cum ar fi acționarea articulată a roboților industriali, prelucrarea de înaltă precizie a mașinilor-unelte CNC etc. În aceste aplicații, motoarele sincrone cu magneți permanenți pot executa rapid și precis instrucțiunile emise de sistemul de control, pot asigura precizia de funcționare și eficiența muncii echipamentului și pot oferi o garanție solidă de putere pentru modernizarea inteligentă a producției moderne.

4. Zgomot redus și întreținere redusă:

Motorul sincron cu magneți permanenți generează un zgomot relativ redus în timpul funcționării, datorită caracteristicilor sale stabile de funcționare și designului structural avansat. În același timp, deoarece utilizează magneți permanenți ca sursă de câmp magnetic, nu necesită piese vulnerabile, cum ar fi periile din motoarele tradiționale, reducând astfel considerabil costurile de întreținere și frecvența de întreținere. Durata de viață a motorului poate fi extinsă semnificativ, reducând timpul și costul întreținerii echipamentelor în timpul nefuncționării, îmbunătățind fiabilitatea și stabilitatea întregului sistem și oferind utilizatorilor o experiență de utilizare mai fiabilă și mai durabilă.

4. Gamă largă de domenii de aplicare – lumina tehnologiei luminează fiecare aspect al vieții

Motoarele sincrone cu magneți permanenți au fost utilizate pe scară largă în multe industrii datorită avantajelor lor excelente de performanță și au devenit o forță importantă în promovarea dezvoltării diverselor industrii:

1. Câmpul vehiculelor electrice:

Având în vedere importanța acordată de întreaga lume protecției mediului și dezvoltării durabile, industria vehiculelor electrice a intrat într-o perioadă de aur de dezvoltare viguroasă. Fiind sistemul de alimentare central al vehiculelor electrice, motoarele sincrone cu magneți permanenți joacă un rol vital. Eficiența lor ridicată permite vehiculelor electrice să maximizeze utilizarea energiei bateriei în timpul conducerii, să îmbunătățească semnificativ autonomia și să reducă numărul de timpi de încărcare. În același timp, caracteristicile densității de putere ridicate conferă vehiculelor electrice performanțe puternice, permițându-le să facă față cu ușurință diverselor condiții de drum și nevoi de conducere, să accelereze mai rapid și să se deplaseze mai lin. Aplicarea motoarelor sincrone cu magneți permanenți a injectat, fără îndoială, un impuls puternic în dezvoltarea vehiculelor electrice și a promovat transformarea verde a industriei auto globale.

2. Automatizare industrială:

În lumea vastă a roboților industriali și a echipamentelor de automatizare, motoarele sincrone cu magneți permanenți devin treptat alegerea principală de alimentare. Capacitatea lor de control precis și viteza mare de răspuns pot satisface cerințele de înaltă precizie ale roboților industriali pentru mișcarea articulațiilor în timpul executării mișcărilor complexe. Fie că este vorba de prinderea precisă a robotului, asamblarea flexibilă sau controlul mișcării de mare viteză, motoarele sincrone cu magneți permanenți pot oferi un suport de alimentare stabil și fiabil pentru a asigura acuratețea fiecărei mișcări a robotului. În mașinile-unelte CNC, sistemele automate de transport și diverse linii de producție de automatizare industrială, motoarele sincrone cu magneți permanenți joacă, de asemenea, un rol cheie, ajutând companiile să realizeze procese de producție eficiente, inteligente și automatizate, să îmbunătățească eficiența producției și calitatea produselor, să reducă costurile de producție și să sporească competitivitatea companiilor pe piață.

3. Domeniul energiei regenerabile:

În domeniul generării energiei eoliene, un domeniu al energiei verzi, motoarele sincrone cu magneți permanenți, componente de bază ale turbinelor eoliene, joacă un rol important în convertirea eficientă a energiei eoliene în energie electrică. Datorită eficienței lor ridicate și durabilității excelente, motoarele sincrone cu magneți permanenți pot funcționa stabil în medii naturale complexe și schimbătoare, utilizând din plin resursele de energie eoliană pentru a furniza un flux constant de electricitate curată către rețeaua electrică. În același timp, în sistemele de generare a energiei solare, motoarele sincrone cu magneți permanenți sunt, de asemenea, componente cheie ale invertoarelor, îndeplinind misiunea importantă de a converti curentul continuu în curent alternativ. Prin optimizarea procesului de conversie a energiei și îmbunătățirea eficienței generale a sistemului de generare a energiei, acestea oferă garanții solide pentru aplicarea pe scară largă a energiei solare, o sursă de energie curată, și promovează dezvoltarea rapidă a industriei globale a energiei regenerabile.

4. Electrocasnice:

Motoarele sincrone cu magneți permanenți devin din ce în ce mai frecvente în aparatele electrocasnice, cum ar fi aparatele de aer condiționat, frigiderele, mașinile de spălat etc., care sunt strâns legate de viața de zi cu zi a oamenilor. Eficiența lor ridicată permite aparatelor electrocasnice să reducă semnificativ consumul de energie în timpul funcționării, economisind facturile la electricitate pentru utilizatori. În același timp, avantajul zgomotului redus creează o atmosferă mai liniștită și mai confortabilă pentru mediul casnic și îmbunătățește calitatea vieții utilizatorilor. Pe măsură ce cerințele consumatorilor privind performanța și calitatea aparatelor electrocasnice continuă să crească, motoarele sincrone cu magneți permanenți devin treptat soluția preferată pentru multe companii de electrocasnice pentru a spori competitivitatea produselor cu performanțele lor excelente, aducând o experiență mai convenabilă, mai confortabilă și mai ecologică în viața de familie modernă.

5. Tendințe viitoare de dezvoltare – Inovația tehnologică este pionierul

Privind spre viitor, motoarele sincrone cu magneți permanenți vor continua să avanseze în valul inovației tehnologice, prezentând următoarele tendințe distincte de dezvoltare:

1. Revoluția tehnologiei materialelor:

Odată cu progresele și dezvoltările continue în știința materialelor, vor apărea noi materiale cu magneți permanenți. Aceste noi materiale vor avea proprietăți magnetice mai mari, o stabilitate termică mai bună și o rezistență la coroziune mai mare și se așteaptă să îmbunătățească în continuare densitatea de putere și eficiența motoarelor sincrone cu magneți permanenți. De exemplu, cercetătorii explorează dezvoltarea unei noi generații de materiale cu magneți permanenți din pământuri rare și materiale compozite magnetice cu microstructuri și proprietăți speciale. Aplicarea acestor noi materiale va permite motorului să mențină performanțe excelente în condiții extreme, cum ar fi temperaturi ridicate și sarcini mari, deschizând un spațiu mai larg pentru aplicarea motoarelor sincrone cu magneți permanenți în domenii de înaltă performanță, cum ar fi industria aerospațială și explorarea în adâncuri.

2. Actualizare a tehnologiei de control inteligent:

În era inteligenței artificiale în plină expansiune, a analizei big data și a tehnologiei Internet of Things, sistemul de control al motorului sincron cu magneți permanenți va deschide calea către o oportunitate de aur pentru modernizarea inteligentă. Prin integrarea tehnologiei avansate de senzori, a algoritmilor inteligenți și a capacităților de analiză a datelor, sistemul de control al motorului va putea realiza monitorizare în timp real, diagnosticarea defecțiunilor și întreținerea predictivă a stării de funcționare a motorului. Cu ajutorul analizei big data, sistemul de control poate analiza în profunzime datele istorice de funcționare ale motorului, poate descoperi în avans potențialele pericole de defecțiune și poate lua măsurile de întreținere corespunzătoare la timp pentru a evita pierderile de producție și echipamente cauzate de defecțiunile bruște ale motorului. În același timp, sistemul inteligent de control poate optimiza automat strategia de control în funcție de condițiile reale de funcționare și cerințele de sarcină ale motorului, poate îmbunătăți și mai mult eficiența și fiabilitatea de funcționare a motorului, poate realiza o funcționare inteligentă și adaptivă a sistemului motor și poate aduce o experiență de service mai eficientă, convenabilă și sigură în producția industrială și viața socială.

3. Inovația tehnologică impulsionată de piața vehiculelor noi pe bază de energie:

Odată cu dezvoltarea rapidă și continuă a industriei globale a vehiculelor cu energie nouă, motoarele sincrone cu magneți permanenți, în calitate de componente de putere de bază ale vehiculelor cu energie nouă, vor deschide calea către oportunități de piață fără precedent și un impuls al inovației tehnologice. Pentru a satisface cerințele tot mai mari ale consumatorilor privind autonomia vehiculelor electrice, performanța energetică, siguranța și confortul, producătorii auto și furnizorii de piese își vor spori investițiile în cercetarea și dezvoltarea tehnologiei motoarelor sincrone cu magneți permanenți. În viitor, ne așteptăm să vedem motoare sincrone cu magneți permanenți mai eficiente, cu densitate mare de putere, ușoare și cu costuri mai mici, utilizate în vehiculele cu energie nouă. În același timp, odată cu avansarea continuă a tehnologiei de încărcare a vehiculelor electrice și îmbunătățirea infrastructurii de încărcare, motoarele sincrone cu magneți permanenți vor juca un rol mai important în domeniul vehiculelor cu energie nouă, conducând industria auto globală către o direcție mai ecologică, mai inteligentă și mai sustenabilă.

4. Extinderea și aprofundarea domeniilor de aplicare a energiei verzi:

Odată cu creșterea cererii globale de energie curată, motoarele sincrone cu magneți permanenți își vor extinde domeniul de aplicare și își vor aprofunda aplicațiile tehnice în domeniul energiei verzi. Pe lângă aplicarea lor largă în generarea de energie eoliană și solară, motoarele sincrone cu magneți permanenți vor juca, de asemenea, un rol important în alte domenii emergente ale energiei verzi (cum ar fi generarea de energie mareică, generarea de energie din biomasă etc.). Prin optimizarea continuă a tehnologiei de proiectare și control a motoarelor și îmbunătățirea eficienței și fiabilității acestora în diferite scenarii de conversie a energiei, motoarele sincrone cu magneți permanenți vor oferi un suport tehnic mai solid pentru dezvoltarea industriei globale a energiei verzi și vor ajuta societatea umană să realizeze transformarea verde a structurii energetice și obiectivele de dezvoltare durabilă.

6. Motor sincron cu magneți permanenți: un motor puternic care propulsează viitorul.

Motoarele sincrone cu magneți permanenți joacă un rol vital în toate domeniile vieții în epoca actuală, datorită avantajelor unice de eficiență și fiabilitate ridicată. De la revoluția transportului ecologic prin intermediul vehiculelor electrice, până la producția de înaltă precizie în domeniul fabricației inteligente; de ​​la utilizarea eficientă a energiei regenerabile până la îmbunătățirea calității vieții de familie, aplicarea pe scară largă a motoarelor sincrone cu magneți permanenți nu numai că a promovat progresul tehnologic și dezvoltarea inovatoare în diverse industrii, dar a adus și contribuții importante la cauza dezvoltării durabile la nivel global.

7. Avantajele tehnice ale motorului cu magnet permanent Anhui Mingteng

Anhui Mingteng Permanent-Magnetic Machinery & Electrical Equipment Co., Ltd. s-a dedicat cercetării, dezvoltării, producției și vânzării de motoare sincrone cu magneți permanenți încă de la înființarea sa în 2007. De la înființare, compania a respectat întotdeauna îndrumările științei, tehnologiei și pieței, utilizând teoria modernă a proiectării motoarelor, software profesional de proiectare și un program special de proiectare a motoarelor cu magneți permanenți, dezvoltat de companie. A simulat și calculat câmpul electromagnetic, câmpul fluidului, câmpul de temperatură, câmpul de stres etc. al motorului cu magneți permanenți, a optimizat structura circuitului magnetic, a îmbunătățit nivelul de eficiență energetică al motorului, a rezolvat dificultățile legate de înlocuirea la fața locului a rulmenților motoarelor mari cu magneți permanenți și problema demagnetizării magneților permanenți și a garantat în mod fundamental utilizarea fiabilă a motoarelor cu magneți permanenți.

După 18 ani de acumulare tehnică, compania și-a dezvoltat capacitățile de proiectare și cercetare și dezvoltare pentru o gamă completă de motoare sincrone cu magneți permanenți și a dezvoltat și produs peste 2.000 de specificații pentru diverse motoare, stăpânind o cantitate mare de date directe de proiectare, fabricație, testare și utilizare. A format un sistem complet și matur de producție a motoarelor sincrone cu magneți permanenți de înaltă și joasă tensiune, cu peste 200 de seturi de diverse echipamente de producție și a format o capacitate proprie de producție completă și matură pentru motoare cu magneți permanenți, pentru a satisface capacitatea de producție de 2 milioane de kilowați de motoare sincrone cu magneți permanenți, cu o capacitate unitară mai mică de 8.000 kW pe an.

Drepturi de autor: Acest articol este o retipărire a numărului public WeChat „中有科技”, linkul original:

https://mp.weixin.qq.com/s/T48O-GZzSnHzOZbbWwJGrQ

Acest articol nu reprezintă opiniile companiei noastre. Dacă aveți opinii sau puncte de vedere diferite, vă rugăm să ne corectați!