Neden kalıcı mıknatıslı senkron motorlar ana tahrik motorları haline geliyor?

Neden kalıcı mıknatıslı senkron motorlar ana tahrik motorları haline geliyor?

Elektrik motoru, elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştürebilir ve mekanik enerjiyi şanzıman sistemi aracılığıyla tekerleklere aktararak aracı hareket ettirebilir.Yeni enerji araçlarının temel tahrik sistemlerinden biridir.Günümüzde yeni enerji araçlarında yaygın olarak kullanılan tahrik motorları çoğunlukla sabit mıknatıslı senkron motorlar ve AC asenkron motorlardır.Yeni enerji araçlarının çoğunda kalıcı mıknatıslı senkron motorlar kullanılıyor.Temsilci otomobil şirketleri arasında BYD, Li Auto vb. yer alır. Bazı araçlarda AC asenkron motorlar kullanılır.Elektrik motorları Tesla ve Mercedes-Benz gibi otomobil şirketlerini temsil ediyor.

Asenkron motor esas olarak sabit bir stator ve dönen bir rotordan oluşur.Stator sargısı AC güç kaynağına bağlandığında, rotor dönecek ve güç verecektir.Temel prensip, stator sargısına enerji verildiğinde (alternatif akım), dönen bir elektromanyetik alan oluşturacağı ve rotor sargısının, statorun dönen manyetik alanında statörün manyetik indüksiyon hatlarını sürekli olarak kesen kapalı bir iletken olmasıdır.Faraday yasasına göre kapalı bir iletken manyetik indüksiyon hattını kestiğinde bir akım oluşacak ve bu akım bir elektromanyetik alan oluşturacaktır.Şu anda iki elektromanyetik alan vardır: biri harici alternatif akıma bağlı stator elektromanyetik alanıdır, diğeri ise stator elektromanyetik endüksiyon hattının kesilmesiyle oluşturulur.Rotor elektromanyetik alanı.Lenz kanununa göre, indüklenen akım her zaman indüklenen akımın sebebine direnecektir, yani rotor üzerindeki iletkenlerin statorun dönen manyetik alanının manyetik indüksiyon hatlarını kesmesini engellemeye çalışacaktır.Sonuç şudur: Rotor üzerindeki iletkenler statorun manyetik alanını "yakalayacaktır". Dönen elektromanyetik alan, rotorun statörün dönen manyetik alanını takip ettiği ve sonunda motorun dönmeye başladığı anlamına gelir.İşlem sırasında rotorun dönüş hızı (n2) ile statorun dönüş hızı (n1) senkronize değildir (hız farkı yaklaşık %2-6'dır).Bu nedenle asenkron AC motor olarak adlandırılır.Aksine dönüş hızı aynı ise senkron motor olarak adlandırılır.

Kalıcı mıknatıslı senkron motor da bir tür AC motordur.Rotoru kalıcı mıknatıslı çelikten yapılmıştır.Motor çalışırken, rotoru dönmeye itecek dönen bir manyetik alan oluşturmak üzere statora enerji verilir."Senkronizasyon", kararlı durum çalışması sırasında rotorun dönüş hızının, manyetik alanın dönüş hızıyla senkronize olduğu anlamına gelir.Kalıcı mıknatıslı senkron motorlar daha yüksek güç-ağırlık oranına sahiptir, boyutları daha küçüktür, ağırlıkları daha hafiftir, daha büyük çıkış torkuna sahiptirler ve mükemmel limit hız ve frenleme performansına sahiptirler.Bu nedenle kalıcı mıknatıslı senkron motorlar günümüzde en yaygın kullanılan elektrikli araç haline gelmiştir.elektrik motorundan.Bununla birlikte, kalıcı mıknatıs malzemesi titreşime, yüksek sıcaklığa ve aşırı akıma maruz kaldığında manyetik geçirgenliği azalabilir veya kalıcı mıknatıslı motorun performansını düşürebilecek demanyetizasyon meydana gelebilir.Ayrıca, nadir toprak kalıcı mıknatıslı senkron motorlar, nadir toprak malzemeleri kullanır ve üretim maliyeti sabit değildir.

Sabit mıknatıslı senkron motorlarla karşılaştırıldığında, asenkron motorların çalışırken uyarılma için elektrik enerjisini emmesi gerekir, bu da elektrik enerjisi tüketir ve motorun verimliliğini azaltır.Kalıcı mıknatıslı motorlar, kalıcı mıknatısların eklenmesi nedeniyle daha pahalıdır.

AC asenkron motorları seçen modeller, performansa öncelik verme ve yüksek hızlarda AC asenkron motorların performans çıktısı ve verimlilik avantajlarından yararlanma eğilimindedir.Temsili model, eski Model S'dir. Ana özellikler: Araç yüksek hızda sürüldüğünde, yüksek hızda çalışmayı ve elektrik enerjisinin verimli kullanımını sürdürebilir, maksimum güç çıkışını korurken enerji tüketimini azaltabilir;

Sabit mıknatıslı senkron motorları seçen modeller, enerji tüketimine öncelik verme ve sabit mıknatıslı senkron motorların düşük hızlarda performans çıkışından ve verimli çalışmasından yararlanma eğilimindedir; bu da onları küçük ve orta boy otomobiller için uygun hale getirir.Özellikleri küçük boyut, hafiflik ve uzun pil ömrüdür.Aynı zamanda iyi bir hız düzenleme performansına sahiptir ve tekrarlanan başlatma, durdurma, hızlanma ve yavaşlamalarla karşılaşıldığında yüksek verimliliği koruyabilir.

Kalıcı mıknatıslı senkron motorlar hakimdir.Gelişmiş Endüstri Araştırma Enstitüsü (GGII) tarafından yayımlanan "Yeni Enerji Araç Endüstrisi Zinciri Aylık Veritabanı" istatistiklerine göre, yeni enerji araç tahrik motorlarının yurt içi kurulu kapasitesi Ocak-Ağustos 2022 döneminde bir önceki yıla göre yaklaşık 3.478 milyon adet oldu. - yıllık %101 artış.Bunlar arasında, sabit mıknatıslı senkron motorların kurulu kapasitesi bir önceki yıla göre %106 artışla 3.329 milyon adede ulaştı;AC asenkron motorların kurulu kapasitesi yıllık %22 artışla 1.295 milyon adede ulaştı.

Kalıcı mıknatıslı senkron motorlar, saf elektrikli binek otomobil pazarında ana tahrik motorları haline geldi.

Yurt içi ve yurt dışındaki ana akım modeller için motor seçimine bakıldığında, yerli SAIC Motor, Geely Automobile, Guangzhou Automobile, BAIC Motor, Denza Motors vb. tarafından piyasaya sürülen yeni enerji araçlarının tümü sabit mıknatıslı senkron motorlar kullanıyor.Kalıcı mıknatıslı senkron motorlar çoğunlukla Çin'de kullanılmaktadır.Birincisi, sabit mıknatıslı senkron motorların iyi bir düşük hız performansına ve yüksek dönüşüm verimliliğine sahip olmalarıdır; bunlar, şehir içi trafikte sık başlatma ve durmaların olduğu karmaşık çalışma koşulları için çok uygundur.İkincisi, kalıcı mıknatıslı senkron motorlarda neodimyum demir bor kalıcı mıknatıslar nedeniyle.Malzemeler nadir toprak kaynaklarının kullanımını gerektiriyor ve ülkem dünyadaki nadir toprak kaynaklarının %70'ine sahip ve NdFeB manyetik malzemelerinin toplam üretimi dünyanın %80'ine ulaşıyor, bu nedenle Çin, kalıcı mıknatıslı senkron motorları kullanma konusunda daha istekli.

Yabancı Tesla ve BMW, işbirliği içinde geliştirmek için sabit mıknatıslı senkron motorlar ve AC asenkron motorlar kullanıyor.Uygulama yapısı açısından bakıldığında, sabit mıknatıslı senkron motor, yeni enerji araçları için ana tercihtir.

Kalıcı mıknatıslı malzemelerin maliyeti, kalıcı mıknatıslı senkron motorların maliyetinin yaklaşık %30'unu oluşturur.Sabit mıknatıslı senkron motorların üretimine yönelik hammaddeler esas olarak neodimyum demir bor, silikon çelik levhalar, bakır ve alüminyumdan oluşur.Bunlar arasında, kalıcı mıknatıs malzemesi neodimyum demir bor esas olarak rotor kalıcı mıknatısları yapmak için kullanılır ve maliyet bileşimi yaklaşık %30'dur;silikon çelik saclar çoğunlukla özelleştirilmiş yapmak için kullanılır. Rotor çekirdeğinin maliyet bileşimi yaklaşık %20'dir;stator sargısının maliyet bileşimi yaklaşık %15'tir;motor şaftının maliyet bileşimi yaklaşık %5'tir;ve motor kabuğunun maliyet bileşimi yaklaşık %15'tir.

NedenOSG sabit mıknatıslı motorlar vidalı hava kompresörüdaha verimli?

Sabit mıknatıslı senkron motor esas olarak stator, rotor ve kabuk bileşenlerinden oluşur.Sıradan AC motorlar gibi, stator çekirdeği de motor çalışırken girdap akımı ve histerezis etkilerinden kaynaklanan demir kaybını azaltmak için lamine bir yapıya sahiptir;sargılar da genellikle üç fazlı simetrik yapılardır ancak parametre seçimi oldukça farklıdır.Rotor parçası, başlangıç ​​sincap kafesine sahip bir kalıcı mıknatıslı rotor ve gömülü veya yüzeye monteli saf kalıcı mıknatıslı bir rotor dahil olmak üzere çeşitli biçimlere sahiptir.Rotor çekirdeği katı bir yapıya dönüştürülebilir veya lamine edilebilir.Rotor, genellikle mıknatıs olarak adlandırılan kalıcı mıknatıs malzemesiyle donatılmıştır.

Sabit mıknatıslı motorun normal çalışması altında rotor ve statorun manyetik alanları senkronize durumdadır.Rotor kısmında indüklenen akım yoktur ve rotor bakır kaybı, histerezis veya girdap akımı kaybı yoktur.Rotor kaybı ve ısınma problemini dikkate almaya gerek yoktur.Genel olarak sabit mıknatıslı motor, özel bir frekans dönüştürücü tarafından çalıştırılır ve doğal olarak yumuşak başlatma fonksiyonuna sahiptir.Ek olarak, sabit mıknatıslı motor, güç faktörünü uyarım yoğunluğuna göre ayarlama özelliğine sahip, böylece güç faktörünün belirli bir değere göre tasarlanabileceği senkron bir motordur.

Başlangıç ​​açısından bakıldığında, kalıcı mıknatıslı motorun değişken frekanslı bir güç kaynağı veya destekleyici bir invertör tarafından çalıştırılması nedeniyle, kalıcı mıknatıslı motorun çalıştırma işlemi çok kolaydır;değişken frekanslı bir motorun çalıştırılmasına benzer ve sıradan kafesli asenkron motorların başlatma kusurlarını ortadan kaldırır.

Kısacası, kalıcı mıknatıslı motorların verimliliği ve güç faktörü çok yükseklere ulaşabilmektedir, yapısı çok basittir ve son on yılda pazar çok sıcak olmuştur.

Ancak sürekli mıknatıslı motorlarda uyarma arızasının kaybı kaçınılmaz bir sorundur.Akım çok büyük olduğunda veya sıcaklık çok yüksek olduğunda, motor sargılarının sıcaklığı anında artacak, akım keskin bir şekilde artacak ve kalıcı mıknatıslar uyarımı hızla kaybedecektir.Sabit mıknatıslı motor kontrolünde, motor stator sargısının yanması sorununu önlemek için aşırı akım koruma cihazı ayarlanır ancak bunun sonucunda ortaya çıkan uyarma kaybı ve ekipmanın kapanması kaçınılmazdır.