Šiandieninėje sparčios technologinės plėtros ir nuolat besikeičiančių laikų eroje nuolatinio magneto sinchroninis variklis (PMSM) yra tarsi spindintis perlas. Dėl išskirtinio didelio efektyvumo ir patikimumo jis atsirado daugelyje pramonės šakų ir sričių ir pamažu tapo nepakeičiamu pagrindiniu energijos šaltiniu. Galima sakyti, kad nuolatinio magneto sinchroninio variklio taikymo sritis yra visur, o jo taikymo sritis nuolat plečiasi ir plečiasi, rodydama spartų vystymosi gyvybingumą ir plačias taikymo perspektyvas.

1. Nuolatinio magneto sinchroninis variklis – efektyvios energijos šaltinis

Nuolatinių magnetų sinchroninis variklis, kaip išskirtinis elektros variklių srities atstovas, turi veikimo mechanizmą, kuris sumaniai sujungia nuolatinių magnetų ir elektromagnetinės indukcijos principus. Konkrečiai, jis sukuria stabilų statoriaus magnetinį lauką per nuolatinius magnetus ir naudoja elektros srovę besisukančio magnetinio lauko stimuliavimui kruopščiai apvyniotoje statoriaus apvijoje. Ypatinga jo savybė yra ta, kad veikimo metu statoriaus magnetinis laukas ir rotoriaus magnetinis laukas visada palaiko tiksliai sinchronizuotą sukimosi greitį. Jie abu veikia darniai kaip tyliai koordinuojamas šokėjas, todėl ir vadinamas „sinchroniniu varikliu“.

Kalbant apie konstrukcinę sudėtį, nuolatinių magnetų sinchroniniai varikliai daugiausia apima šias pagrindines dalis:

1. Statorius:

Paprastai sluoksnis po sluoksnio sukrauti silicio plieno lakštai, ši konstrukcija gali efektyviai sumažinti histerezės nuostolius ir sūkurinių srovių nuostolius. Statoriaus grioveliuose yra kelios tiksliai suprojektuotų statoriaus apvijų grupės, kurios yra pagrindinės dalys, paverčiančios elektros energiją magnetinio lauko energija.

2. Rotorius:

Pagamintas iš didelio našumo nuolatinių magnetinių medžiagų (tokių kaip pažangūs NdFeB nuolatiniai magnetai), pasižyminčių dideliu magnetinės energijos produktu ir didele koercyvine jėga. Kai rotorius sukasi, jis gali sukurti stiprų ir stabilų magnetinį lauką, kuris užtikrina tvirtą pagrindą efektyviam variklio veikimui.

3. Valdiklis:

Kaip variklio veikimo „išmaniosios smegenys“, jis naudoja pažangią elektroninę valdymo technologiją, kad tiksliai reguliuotų įvesties statoriaus apvijos srovės dydį, fazę ir amplitudę, taip pasiekdamas tikslų variklio greičio, sukimo momento ir kitų darbo sąlygų valdymą, užtikrindamas, kad variklis galėtų stabiliai ir efektyviai veikti įvairiomis darbo sąlygomis.

2. Nuolatinio magneto sinchroninio variklio veikimo principas – technologijos ir išminties kristalizacija

Nuolatinio magneto sinchroninio variklio veikimo procesas yra tarsi tiksliai suplanuota technologinė puota, kurią daugiausia sudaro šie pagrindiniai žingsniai:

Kai išorinio maitinimo šaltinio tiekiama srovė tiksliai perduodama į statoriaus apviją, pagal elektromagnetinės indukcijos dėsnį statoriaus viduje akimirksniu sukuriamas sukamasis magnetinis laukas. Šis magnetinis laukas yra tarsi nematomas „besisukantis jėgos laukas“, turintis tam tikrą sukimosi kryptį ir greitį.

Tada rotoriaus nuolatiniai magnetai, veikiami stiprios statoriaus besisukančio magnetinio lauko įtakos, yra veikiami stabilios ir nuolatinės varomosios jėgos. Ši varomoji jėga verčia rotorių tiksliai sekti statoriaus magnetinio lauko sukimosi ritmą ir tolygiai suktis tuo pačiu greičiu.

Valdiklis atlieka gyvybiškai svarbų vaidmenį visame veikimo procese. Turėdamas tikslų „suvokimo gebėjimą“ ir tikslų „skaičiavimo gebėjimą“, jis realiuoju laiku stebi variklio veikimo būseną ir greitai bei tiksliai reguliuoja įvesties statoriaus apvijos srovės parametrus pagal iš anksto nustatytą valdymo strategiją. Protingai reguliuojant srovės fazę ir amplitudę, galima tiksliai reguliuoti variklio greitį ir tiksliai valdyti sukimo momentą, užtikrinant, kad variklis galėtų išlaikyti efektyvų ir stabilų darbą įvairiomis sudėtingomis darbo sąlygomis.

Būtent ši išskirtinė sinchroninio veikimo charakteristika leidžia nuolatinių magnetų sinchroniniams varikliams demonstruoti neprilygstamą efektyvumą ir stabilumą daugelyje taikymo scenarijų, todėl jie yra populiarus energijos pasirinkimas šiuolaikinėje pramonėje ir technologijose.

3. Visiškai pademonstruoti techniniai pranašumai – tobulas didelio efektyvumo ir puikaus našumo derinys

Nuolatinių magnetų sinchroniniai varikliai išsiskiria iš daugelio elektros variklių dėl daugybės reikšmingų techninių pranašumų:

1. Itin didelis efektyvumas:

Nuolatinių magnetų sinchroniniai varikliai pasižymi nuostabiu energijos konversijos proceso efektyvumu. Jų energijos konversijos efektyvumas paprastai gali siekti daugiau nei 90 %. Kai kuriais pažangiais atvejais jis gali pasiekti arba viršyti 95 % didelio efektyvumo diapazoną. Šis puikus efektyvumo rodiklis leidžia jiems išsiskirti tose srityse, kuriose reikalingas itin didelis energijos vartojimo efektyvumas (pvz., elektromobilių srityje). Efektyvus energijos konversija ne tik stipriai skatina energijos taupymą ir išmetamųjų teršalų mažinimą, bet ir yra gyvybiškai svarbi elektromobilių akumuliatoriaus veikimo laiko pailginimui, suteikdama vartotojams patogesnę ir efektyvesnę naudojimo patirtį.

2. Didelis galios tankis:

Dėl didelio našumo nuolatinių magnetų medžiagų naudojimo nuolatinių magnetų sinchroniniai varikliai gali išgauti didesnę galią esant tam pačiam tūriui ir svoriui. Ši didelė galios tankio charakteristika suteikia jiems nepalyginamą pranašumą taikymo scenarijuose, kur erdvės ištekliai yra brangūs. Pavyzdžiui, aviacijos ir kosmoso srityje kiekvienas erdvės centimetras ir kiekvienas svorio gramas yra susijęs su skrydžio misijos sėkme arba nesėkme. Didelės galios tankio charakteristikos nuolatinių magnetų sinchroniniams varikliams gali atitikti griežtus orlaivio reikalavimus dėl elektros sistemos kompaktiškumo ir efektyvumo; panašiai, didelio našumo elektrinių transporto priemonių srityje, didelės galios tankio varikliai padeda pagerinti transporto priemonės galios charakteristikas, leisdami elektrinėms transporto priemonėms pasiekti greitesnį pagreitį ir didesnį greitį, suteikdami vairuotojams aistringesnę vairavimo patirtį.

3. Puikios dinaminės charakteristikos:

Nuolatinių magnetų sinchroniniai varikliai pasižymi puikiu gebėjimu greitai reaguoti į apkrovos pokyčius, akimirksniu užtikrinti didelį paleidimo sukimo momentą ir stabiliai išlaikyti nustatytą greitį vėlesnio veikimo metu. Ši puiki dinaminio atsako charakteristika leidžia jiems gerai veikti situacijose, kurioms reikalingas itin didelis valdymo tikslumas ir reagavimo greitis, pvz., pramoninių robotų jungtinės pavaros, didelio tikslumo CNC staklių apdirbimas ir kt. Šiose srityse nuolatinių magnetų sinchroniniai varikliai gali greitai ir tiksliai vykdyti valdymo sistemos duotas instrukcijas, užtikrinti įrangos veikimo tikslumą ir efektyvumą bei suteikti tvirtą galios garantiją šiuolaikinės gamybos išmaniam atnaujinimui.

4. Mažas triukšmo lygis ir maža priežiūros poreikis:

Nuolatinio magneto sinchroninis variklis veikimo metu skleidžia santykinai mažai triukšmo dėl savo stabilių veikimo charakteristikų ir pažangios konstrukcinės konstrukcijos. Tuo pačiu metu, kadangi kaip magnetinio lauko šaltinis naudojami nuolatiniai magnetai, jam nereikia pažeidžiamų dalių, tokių kaip šepetėliai, kaip tradiciniuose varikliuose, todėl gerokai sumažėja priežiūros išlaidos ir dažnumas. Variklio tarnavimo laikas gali būti gerokai pailgintas, sutrumpinant įrangos prastovos priežiūros laiką ir išlaidas, pagerinant visos sistemos patikimumą ir stabilumą, o vartotojams suteikiant patikimesnę ir ilgalaikę naudojimo patirtį.

4. Platus pritaikymo spektras – technologijų šviesa apšviečia kiekvieną gyvenimo aspektą

Nuolatinių magnetų sinchroniniai varikliai buvo plačiai naudojami daugelyje pramonės šakų dėl puikių eksploatacinių pranašumų ir tapo svarbia jėga, skatinančia įvairių pramonės šakų plėtrą:

1. Elektromobilių laukas:

Pasauliui teikiant didelę reikšmę aplinkos apsaugai ir tvariam vystymuisi, elektromobilių pramonė išgyvena spartaus vystymosi aukso amžių. Nuolatinių magnetų sinchroniniai varikliai, kaip pagrindinė elektromobilių energijos sistema, atlieka gyvybiškai svarbų vaidmenį. Dėl didelio efektyvumo elektromobiliai maksimaliai išnaudoja akumuliatoriaus energiją važiavimo metu, žymiai pagerina nuvažiuojamą atstumą ir sutrumpina įkrovimo kartų skaičių. Tuo pačiu metu didelis galios tankis suteikia elektromobiliams didelį našumą, leidžiantį jiems lengvai susidoroti su įvairiomis kelio sąlygomis ir vairavimo poreikiais, greičiau įsibėgėti ir sklandžiau važiuoti. Nuolatinių magnetų sinchroninių variklių naudojimas neabejotinai suteikė didelį postūmį elektromobilių plėtrai ir paskatino pasaulinės automobilių pramonės transformaciją į žaliąją aplinką.

2. Pramoninė automatizacija:

Plačiame pramoninių robotų ir automatizavimo įrangos pasaulyje nuolatinių magnetų sinchroniniai varikliai pamažu tampa pagrindiniu energijos pasirinkimu. Dėl tikslios valdymo galimybės ir greito reagavimo greičio pramoniniai robotai gali atitikti didelio tikslumo reikalavimus sąnarių judėjimui atliekant sudėtingus judesius. Nesvarbu, ar tai būtų tikslus roboto suėmimas, lankstus surinkimas, ar didelės spartos judesio valdymas, nuolatinių magnetų sinchroniniai varikliai gali užtikrinti stabilų ir patikimą energijos tiekimą, užtikrinant tikslų kiekvieną roboto judesį. CNC staklėse, automatizuotose transportavimo sistemose ir įvairiose pramoninės automatikos gamybos linijose nuolatinių magnetų sinchroniniai varikliai taip pat atlieka svarbų vaidmenį, padėdami įmonėms pasiekti efektyvius, išmanius ir automatizuotus gamybos procesus, pagerinti gamybos efektyvumą ir produktų kokybę, sumažinti gamybos sąnaudas ir padidinti įmonių konkurencingumą rinkoje.

3. Atsinaujinančiosios energijos sritis:

Vėjo energijos gamybos, žaliosios energijos, srityje nuolatinių magnetų sinchroniniai varikliai, kaip pagrindiniai vėjo turbinų komponentai, atlieka svarbų vaidmenį efektyviai paverčiant vėjo energiją elektros energija. Dėl didelio efektyvumo ir puikaus ilgaamžiškumo nuolatinių magnetų sinchroniniai varikliai gali stabiliai veikti sudėtingoje ir kintančioje gamtinėje aplinkoje, visapusiškai išnaudodami vėjo energijos išteklius, kad į elektros tinklą būtų tiekiamas nuolatinis švarios elektros energijos srautas. Tuo pačiu metu saulės energijos gamybos sistemose nuolatinių magnetų sinchroniniai varikliai taip pat yra pagrindiniai keitiklių komponentai, atliekantys svarbią nuolatinės srovės pavertimo kintamąja srove misiją. Optimizuodami energijos konversijos procesą ir gerindami bendrą energijos gamybos sistemos efektyvumą, jie suteikia tvirtas garantijas plačiam saulės energijos, švarios energijos šaltinio, taikymui ir skatina spartų pasaulinės atsinaujinančios energijos pramonės vystymąsi.

4. Buitiniai prietaisai:

Nuolatinių magnetų sinchroniniai varikliai vis dažniau naudojami buitiniuose prietaisuose, tokiuose kaip oro kondicionieriai, šaldytuvai, skalbimo mašinos ir kt., kurie yra glaudžiai susiję su žmonių kasdieniu gyvenimu. Dėl didelio efektyvumo buitiniai prietaisai žymiai sumažina energijos suvartojimą eksploatacijos metu, taip taupydami vartotojų sąskaitas už elektrą. Tuo pačiu metu mažas triukšmo lygis sukuria ramesnę ir patogesnę namų aplinką ir pagerina vartotojų gyvenimo kokybę. Kadangi vartotojų reikalavimai buitinių prietaisų veikimui ir kokybei nuolat didėja, nuolatinių magnetų sinchroniniai varikliai pamažu tampa daugelio buitinių prietaisų kompanijų pageidaujamu sprendimu, siekiant padidinti produktų konkurencingumą dėl puikių rezultatų, suteikiant šiuolaikiniam šeimos gyvenimui patogesnę, komfortiškesnę ir ekologiškesnę patirtį.

5. Būsimos plėtros tendencijos – technologinės inovacijos rodo kelią į priekį

Žvelgiant į ateitį, nuolatinių magnetų sinchroniniai varikliai ir toliau judės į priekį technologinių inovacijų bangoje, rodydami šias aiškias vystymosi tendencijas:

1. Medžiagų technologijų revoliucija:

Nuolat tobulėjant medžiagų mokslui ir tobulėjant jo technologijoms, atsiras naujų nuolatinių magnetų medžiagų. Šios naujos medžiagos pasižymės geresnėmis magnetinėmis savybėmis, geresniu temperatūros stabilumu ir atsparumu korozijai, todėl tikimasi, kad jos dar labiau pagerins nuolatinių magnetų sinchroninių variklių galios tankį ir efektyvumą. Pavyzdžiui, tyrėjai tyrinėja naujos kartos retųjų žemių nuolatinių magnetų medžiagų ir magnetinių kompozicinių medžiagų, turinčių specialias mikrostruktūras ir savybes, kūrimą. Šių naujų medžiagų pritaikymas leis varikliui išlaikyti puikų našumą ekstremaliomis sąlygomis, tokiomis kaip aukšta temperatūra ir didelė apkrova, atverdamas platesnę erdvę nuolatinių magnetų sinchroninių variklių pritaikymui aukštos klasės srityse, tokiose kaip aviacija ir jūrų žvalgyba.

2. Pažangios valdymo technologijos atnaujinimas:

Klestinčio dirbtinio intelekto, didelių duomenų analizės ir daiktų interneto technologijų eroje nuolatinių magnetų sinchroninių variklių valdymo sistema atvers puikią galimybę išmaniam atnaujinimui. Integruodama pažangią jutiklių technologiją, išmanius algoritmus ir duomenų analizės galimybes, variklio valdymo sistema galės stebėti, diagnozuoti gedimus ir numatyti variklio veikimo būseną realiuoju laiku. Pasitelkusi didelių duomenų analizę, valdymo sistema gali nuodugniai išanalizuoti variklio istorinius veikimo duomenis, iš anksto aptikti galimus gedimų pavojus ir laiku imtis atitinkamų priežiūros priemonių, kad būtų išvengta gamybos ir įrangos nuostolių dėl staigių variklio gedimų. Tuo pačiu metu išmanioji valdymo sistema taip pat gali automatiškai optimizuoti valdymo strategiją pagal faktines variklio veikimo sąlygas ir apkrovos reikalavimus, dar labiau pagerinti variklio veikimo efektyvumą ir patikimumą, užtikrinti išmanų ir adaptyvų variklio sistemos veikimą bei užtikrinti efektyvesnę, patogesnę ir saugesnę aptarnavimo patirtį pramoninėje gamyboje ir socialiniame gyvenime.

3. Technologinės inovacijos, kurias skatina nauja energijos transporto priemonių rinka:

Toliau sparčiai vystantis pasaulinei naujos energijos transporto priemonių pramonei, nuolatinių magnetų sinchroniniai varikliai, kaip pagrindiniai naujų energijos transporto priemonių galios komponentai, atvers precedento neturinčias rinkos galimybes ir technologinių inovacijų pagreitį. Siekdami patenkinti didėjančius vartotojų reikalavimus dėl elektromobilių nuvažiuojamo atstumo, galios, saugumo ir komforto, automobilių gamintojai ir dalių tiekėjai didins investicijas į nuolatinių magnetų sinchroninių variklių technologijos tyrimus ir plėtrą. Tikimasi, kad ateityje naujos energijos transporto priemonėse matysime efektyvesnius, didelio galios tankio, lengvesnius ir pigesnius nuolatinių magnetų sinchroninius variklius. Tuo pačiu metu, nuolat tobulėjant elektromobilių įkrovimo technologijai ir gerinant įkrovimo infrastruktūrą, nuolatinių magnetų sinchroniniai varikliai atliks svarbesnį vaidmenį naujos energijos transporto priemonių srityje, skatindami pasaulinę automobilių pramonę ekologiškesne, išmanesne ir tvaresne kryptimi.

4. Žaliosios energijos taikymo sričių plėtra ir gilinimas:

Augant pasaulinei švarios energijos paklausai, nuolatinių magnetų sinchroniniai varikliai ir toliau plės savo taikymo sritį ir gilins savo techninį pritaikymą žaliosios energijos srityje. Be plataus taikymo vėjo ir saulės energijos gamyboje, nuolatinių magnetų sinchroniniai varikliai taip pat atliks svarbų vaidmenį kitose besiformuojančiose žaliosios energijos srityse (pvz., potvynių ir atoslūgių energijos gamyboje, biomasės energijos gamyboje ir kt.). Nuolat optimizuodami variklių projektavimo ir valdymo technologijas bei gerindami jų efektyvumą ir patikimumą įvairiuose energijos konversijos scenarijuose, nuolatinių magnetų sinchroniniai varikliai suteiks tvirtesnę techninę paramą pasaulinės žaliosios energijos pramonės plėtrai ir padės žmonių visuomenei pasiekti žaliąją energijos struktūros transformaciją ir darnaus vystymosi tikslus.

6. Nuolatinio magneto sinchroninis variklis: galingas variklis, kuris kuria ateitį.

Nuolatinių magnetų sinchroniniai varikliai šiandien vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį visose gyvenimo srityse, pasižymintys unikaliais didelio efektyvumo ir patikimumo privalumais. Nuo ekologiškos kelionių revoliucijos elektromobiliuose iki didelio tikslumo gamybos intelektualios gamybos srityje; nuo efektyvaus atsinaujinančios energijos naudojimo iki šeimos gyvenimo kokybės gerinimo, platus nuolatinių magnetų sinchroninių variklių taikymas ne tik skatino technologinę pažangą ir inovacinę plėtrą įvairiose pramonės šakose, bet ir svariai prisidėjo prie pasaulinės tvaraus vystymosi idėjos.

7. „Anhui Mingteng“ nuolatinio magneto variklio techniniai pranašumai

„Anhui Mingteng Permanent-Magnetic Machinery & Electrical Equipment Co., Ltd.“ nuo pat įkūrimo 2007 m. yra įsipareigojusi nuolatinių magnetų sinchroninių variklių tyrimams ir plėtrai, gamybai ir pardavimui. Nuo pat įkūrimo įmonė visada laikėsi mokslo, technologijų ir rinkos gairių, naudodama modernią variklių projektavimo teoriją, profesionalią projektavimo programinę įrangą ir pačios sukurtą nuolatinių magnetų variklių specialiąją projektavimo programą. Ji imitavo ir apskaičiavo nuolatinių magnetų variklio elektromagnetinį lauką, skysčio lauką, temperatūros lauką, įtempių lauką ir kt., optimizavo magnetinės grandinės struktūrą, pagerino variklio energijos vartojimo efektyvumą, išsprendė didelių nuolatinių magnetų variklių guolių keitimo vietoje sunkumus ir nuolatinių magnetų demagnetizacijos problemą bei iš esmės užtikrino patikimą nuolatinių magnetų variklių naudojimą.

Po 18 metų techninio kaupimo įmonė suformavo visą spektrą nuolatinių magnetų sinchroninių variklių projektavimo ir mokslinių tyrimų pajėgumus, sukūrė ir pagamino daugiau nei 2000 įvairių variklių specifikacijų, sukaupusi daug tiesioginių projektavimo, gamybos, bandymų ir naudojimo duomenų. Ji suformavo išsamią ir brandžią aukštos ir žemos įtampos nuolatinių magnetų sinchroninių variklių gamybos proceso sistemą su daugiau nei 200 įvairios gamybos įrangos rinkinių ir sukūrė išsamią ir brandžią patentuotą nuolatinių magnetų variklių gamybos pajėgumą, kad būtų galima patenkinti 2 milijonų kilovatų nuolatinių magnetų sinchroninių variklių, kurių vieno vieneto galia yra mažesnė nei 8000 kW per metus, gamybos pajėgumą.

Autorių teisės: Šis straipsnis yra „WeChat“ viešojo numerio „中有科技“ perspausdinimas, originali nuoroda:

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

Šis straipsnis neatspindi mūsų įmonės požiūrio. Jei turite kitokią nuomonę ar požiūrį, prašome mus pataisyti!