1. Motor del imán permanente de la tierra rara – el futuro del motor
El motor del imán permanente de la tierra rara es un nuevo tipo de motor del imán permanente que apareció a principios de los años 70.
Debido a las propiedades magnéticas excelentes de los materiales del imán permanente de la tierra rara, pueden establecer un campo magnético permanente fuerte sin energía externa después de la magnetización.
El motor del imán permanente de la tierra rara no sólo tiene eficacia alta pero también tiene una estructura simple y una operación confiable. Puede también ser pequeño de tamaño y luz en peso.
Hecho en los motores especiales que pueden cumplir requisitos de funcionamiento específicos, tales como motores de la tracción del elevador, los motores especiales para los automóviles, el etc.
La combinación de motores del imán permanente de la tierra rara con tecnología de la electrónica de poder y tecnología del control del microordenador ha mejorado el funcionamiento del sistema del motor y de transmisión a un nuevo nivel.
La mejora del funcionamiento y del nivel del equipo técnico favorable es una dirección importante del desarrollo para que la industria del motor ajuste la estructura industrial.
Los motores del imán permanente de la tierra rara son ampliamente utilizados en casi cada campo de la aviación, espacio aéreo, defensa nacional, fabricación del equipo, producción industrial y agrícola, y vida de cada día.
Incluye los motores síncronos del imán permanente, los generadores de imán permanente, los motores de DC, los motores sin cepillo de DC, los motores servos del imán permanente de la CA, los motores lineares del imán permanente, motores especiales del imán permanente, y los sistemas de control relacionados, casi cubriendo la industria del motor entera.2. Ayuda de la política del motor del imán permanente de la tierra rara
El 22 de noviembre de 2021, el ministerio de la industria y de la tecnología de la información y la administración del Estado para la regulación de mercado publicaron en común “el plan de la mejora del rendimiento energético del motor (2021-2023)”, proponiendo que en 2023, la salida anual de los motores de gran eficacia y ahorros de energía alcanzará 170 millones de kilovatios, y la proporción de los motores de gran eficacia y ahorros de energía en servicio alcanzó más el de 20%, y el ahorro anual de la electricidad era 49 mil millones KVH.
El documento menciona claramente que “para las fans, bombas, los compresores, máquinas-herramientas, y el otro equipo de fines generales, anime el uso de motores eléctricos con el nivel 2 del rendimiento energético y arriba.
Para las condiciones de funcionamiento de la carga variable, promueva los motores del imán permanente de la variable-frecuencia con el nivel 2 del rendimiento energético y arriba.”
Según la versión 2013 “del estándar del motor síncrono del imán permanente”, la producción actual de motores del imán permanente se distribuye en los intervalos del consumo de energía del primer nivel y del segundo nivel; combinado con “los límites del rendimiento energético del motor y los grados del rendimiento energético” (GB 18613-2020) y “el plan de la mejora del rendimiento energético del motor”, solamente algunos motores de alto rendimiento del imán permanente de la tierra rara de NdFeB pueden alcanzar la eficacia de más el de 95% del estándar de primer nivel del consumo de energía (correspondiente a IE5), y el resto de los motores de tierras extrañas del imán permanente pertenece al estándar del consumo de energía del segundo nivel.
Actualmente, los motores del imán permanente de la tierra rara pueden ahorrar más el de 10% de electricidad y aumentan su eficacia a más el de 95%.
Usando el motor síncrono del imán permanente de la tierra rara, el índice de ahorro de energía de poder reactivo puede alcanzar el 85%, y el índice de ahorro de energía de poder activo puede alcanzar el 23%~25%. El efecto del poder-ahorro es notable.3. ¿Por qué debemos desarrollar vigoroso los motores ahorros de energía del imán permanente de la tierra rara?(1) los motores industriales son las áreas que consumen la mayoría de la electricidad en sociedad.
En 2020, las tenencias del motor de China serán cerca de 4 mil millones kilovatios, y el consumo de energía total será cerca de 4,8 trillón KVH, explicando el 64% del consumo de electricidad total de la sociedad entera.
Entre ellos, el consumo de energía total de motores en el campo industrial será 3,84 trillón KVH, explicando el 75% de consumo de electricidad industrial, cada aumento del 1% en el rendimiento energético de motores en el campo industrial puede ahorrar cerca de 38,4 mil millones KVH de electricidad por año, y un aumento del 3% en rendimiento energético es equivalente a la producción de energía anual del Three Gorges.
El Consejo Estatal publicó “el plan de actuación 2030 del pico del carbono”, que se centra en promover el ahorro de energía y el aumento de la eficacia del equipo consumidor de energía dominante, centrándose en los motores, las fans, las bombas, los compresores, los transformadores, los cambiadores de calor, las calderas industriales y el otro equipo para mejorar completo estándar del rendimiento energético.(2) los motores de gran eficacia y ahorros de energía refieren a los motores estándar de fines generales con eficacia alta
(reunión sobre el estándar del segundo nivel del nuevo estándar del rendimiento energético del motor). En mayo de 2020, China anunció el último estándar “límites del rendimiento energético del motor del rendimiento energético del motor de GB18613-2020 y los grados del rendimiento energético”, el estándar se ejecuta oficialmente el 1 de junio de 2021, y los motores económicos de energía debajo de IE3 (estándar internacional) fueron forzados para parar la producción.
Los tipos del motor incluyen los motores asincrónicos trifásicos, los motores del imán permanente de la tierra rara, el etc. que los motores asincrónicos tradicionales pueden ser aumentados aumentando los materiales (que aumentan el diámetro externo de la base de hierro, aumentando el tamaño de la ranura del estator, aumentando el peso de los alambres de cobre, y usando las hojas de acero del silicio con buena permeabilidad magnética).
Sin embargo, debido a su principio de trabajo básico, es difícil mejorar la eficacia de motores asincrónicos tradicionales. Por ejemplo, algunos motores económicos de energía IE4 e IE5 prefieren utilizar modo del imán permanente.(3) lo que es más importante, comparado con los motores asincrónicos, los motores del imán permanente de la tierra rara tienen ventajas ahorros de energía naturales.
1) Ahorro de la energía:
Diferente del motor asincrónico, el rotor del motor del imán permanente no necesita una corriente de la excitación, y el ahorro de la energía es cerca de 15%-20%.
2) Eficacia alta:
La eficacia de los motores del imán permanente es 2-19 puntos de porcentaje más arriba que el de motores tradicionales.
3) El motor del imán permanente de la tierra rara tiene una estructura simple y un porcentaje de averías bajo.
4) Larga vida:
El rotor del motor del imán permanente adopta una estructura sellada integrada, que es beneficiosa reducir la fricción y la oxidación durante la rotación y mejorar la estabilidad y la vida motor.(4) del ciclo de la recuperación de substituir los motores del imán permanente de la tierra rara es cerca de 1-2 años, y las ventajas económicas son realmente obvias.
4. Las diferencias entre los motores del imán permanente de la tierra rara y el motor tradicional
Un motor del imán permanente es un motor síncrono de DC/AC en el cual el estator es un imán permanente y solamente el rotor es una bobina. El estator de un motor ordinario es una bobina (electroimán).1) La naturaleza del campo magnético.
Después de que se haga el motor del imán permanente, puede mantener su campo magnético sin energía externa; los motores tradicionales necesitan la corriente eléctrica tener un campo magnético.2) Ocasiones aplicables.
Los motores tradicionales necesitan conducir un mecanismo de reducción para alcanzar el alto esfuerzo de torsión, mientras que los motores del imán permanente de la tierra rara pueden substituir el mecanismo de reducción para alcanzar la impulsión directa.3) El motor del imán permanente tiene pequeña vibración y el bueno corriendo estabilidad.4) Densidad y eficacia de poder más elevado.
Comparado con los motores ordinarios, los motores del imán permanente tienen densidad de poder más elevado, que significa principalmente que los motores del imán permanente son pequeños de tamaño y grandes en la producción o la salida de energía.
Comparado con los motores ordinarios, el ahorro de la energía puede alcanzar 20%-40%. La estructura del rotor del motor del imán permanente es diferente de la del motor ordinario.
Los polos del imán permanente están instalados en el rotor del motor del imán permanente; la bobina de la excitación está instalada en el rotor del motor ordinario, y el campo magnético necesita ser suministrado la corriente.Comparado con los motores tradicionales, cualquier punto de la velocidad ahorra poder, especialmente a las velocidades bajas.5) Subida de la temperatura tamaño pequeño, ligera, baja
El motor del imán permanente tiene una estructura simple.
Debido al uso de imanes permanentes de alto rendimiento de proporcionar el campo magnético, el campo magnético del hueco de aire del motor del imán permanente grandemente se aumenta comparado con los motores ordinarios, mientras que el volumen y el peso de motores del imán permanente grandemente se reducen comparado con los motores ordinarios.
Los tamaños y las formas son también flexibles. La excitación no eléctrica del rotor significa que no hay generación de la pérdida y de calor.
Por lo tanto, la subida de la temperatura de motores del imán permanente es generalmente muy baja.6) Un porcentaje de averías más bajo, ampliamente utilizado
Debido al uso de los materiales de alto rendimiento del imán permanente de la tierra rara de proporcionar el campo magnético, el porcentaje de averías es más bajo y el uso es más común.7) Esfuerzo de torsión que comienza grande y buen funcionamiento
Puesto que la bobina del rotor no trabaja cuando el motor del imán permanente funciona normalmente, la bobina del rotor se puede diseñar para cumplir completamente los requisitos del alto esfuerzo de torsión que comienza, por ejemplo, a partir 1,8 veces a 2,5 veces, o aún mayores.5. ¿Cuánto tiempo es la vida del motor del imán permanente de la tierra rara? ¿El magnetismo se debilitará en un cierto plazo?
La vida de servicio del motor del imán permanente es generalmente 15-20 años, y la vida de servicio del motor depende principalmente del mantenimiento del usuario.
¡Además, la calidad del ambiente del uso del motor del imán permanente, y los factores tales como electricidad, magnetismo, calor, vibración, y otros factores que el motor recibe durante uso afectarán a la vida del motor síncrono del imán permanente!
Los imanes generales tienen una vida de servicio. Cuando está utilizado por algunos años, el magnetismo se debilitará, pero las propiedades magnéticas de los materiales del imán permanente de NdFeB cambian muy poco con tiempo, y los imanes permanentes de la tierra rara son dentro de la vida de diseño del motor (10-20 años).
La atenuación magnética del funcionamiento es menos del 3%. Bajo tecnología del diseño existente del motor y del control electrónico, tiene poco impacto en el funcionamiento total del motor.Razones de la desmagnetización de los motores del imán permanente:01. Selección incorrecta de grados de acero magnéticos
Si el cálculo del diseño del motor no es bastante exacto, y una calidad más inferior se selecciona incorrecto, por ejemplo el imán permanente de 180°C debe ser seleccionado pero 155°C se selecciona, allí puede incorrecto ser tal situación: el índice inicial del expediente de la prueba del proceso de la prueba es muy bueno, como el motor tiende gradualmente a ser termalmente estable, los indicadores relevantes del motor comienza a deteriorar, y se desvía de las expectativas del diseño cada vez más. En cierto momento, los aumentos actuales agudamente, el inversor paran rápidamente, y se exhibe un código de la sobreintensidad de corriente. Pruebe las características sin carga del motor otra vez, indicando que el motor ha perdido su magnetismo, y el acero magnético debe ser substituido.02. Recalentamiento del problema de la desmagnetización
La pérdida de recalentamiento de magnetismo es un tema sensible, y la disminución de las propiedades magnéticas de imanes puede también llevar a los problemas de la sobreintensidad de corriente y del recalentamiento. Si la influencia de las propiedades magnéticas del acero magnético se excluye y solamente se considera el factor termal, puede ser determinado que hay dos situaciones en las cuales el fenómeno de la desmagnetización de recalentamiento ocurrirá: primero, la trayectoria de la ventilación de la circulación en el motor es irrazonable, que viola el derecho natural de la conducción del frío y de calor, dando por resultado la acumulación localizada del calor; en segundo lugar, la carga de calor de la bobina es demasiado alta, y la generación de calor excede el nivel del intercambio de calor del sistema del intercambio de calor del motor.03. El problema de la corriente excesiva de la desmagnetización
Cuando el motor está corriendo, cuando la corriente de la carga excede la capacidad de la anti-desmagnetización del imán, causará la desmagnetización irreversible del imán, que aumento la carga actual y agravará la desmagnetización irreversible del imán. Esta reciprocación acelera la desmagnetización irreversible hasta la desmagnetización.¿Cómo prevenir la desmagnetización de los motores del imán permanente?01. Selección correcta de poder del motor del imán permanente:
La desmagnetización se relaciona con la selección del poder de motores del imán permanente. La selección correcta de poder del motor del P.M. puede prevenir o retrasar la desmagnetización. La razón principal de la desmagnetización del motor síncrono del imán permanente es que la temperatura es demasiado alta, y la sobrecarga es la razón principal de la temperatura alta. Por lo tanto, cierto margen debe ser dejado al seleccionar el poder del motor del imán permanente. Según la situación real de la carga, generalmente, el cerca de 20% es más apropiado.02. Evite la carga pesada que comienza y frecuente comenzar:
Los motores síncronos del imán permanente intentan evitar comenzar directo o comenzar frecuente de cargas pesadas. Durante el proceso que comienza, el esfuerzo de torsión que comienza está oscilando, y en la sección del valle del esfuerzo de torsión que comienza, el campo magnético del estator está desmagnetizando el polo magnético del rotor. Por lo tanto, intente evitar la carga pesada y comenzar frecuente del motor síncrono del imán permanente.03. Mejore el diseño:
(1) apropiadamente aumentar el grueso del imán permanente:
Desde la perspectiva de diseño y de la fabricación del motor síncrono del imán permanente, la relación entre la reacción de armadura, el esfuerzo de torsión electromágnetico, y la desmagnetización del imán permanente deben ser considerados.
Bajo acción combinada del flujo magnético producido por la bobina del esfuerzo de torsión actual y del flujo magnético producido por la bobina de la fuerza radial, los imanes permanentes en la superficie del rotor fácilmente para causar la desmagnetización.
Bajo condición que sigue habiendo el hueco de aire del motor sin cambiar, asegurarse de que el imán permanente no desmagnetice, el método más eficaz es aumentar apropiadamente el grueso del imán permanente.
(2) allí es un circuito del surco de la ventilación dentro del rotor para reducir la subida de la temperatura del rotor:
Si la temperatura del rotor es demasiado alta, el imán permanente causará la pérdida irreversible de magnetismo. En el diseño estructural, el circuito interno de la ventilación del rotor se puede diseñar para refrescar directamente el acero magnético. No sólo reduce la temperatura del acero magnético, pero también mejora su eficacia.
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