Proč se synchronní motory s permanentními magnety stávají hlavními hnacími motory?

Proč se synchronní motory s permanentními magnety stávají hlavními hnacími motory?

Elektromotor může přeměnit elektrickou energii na mechanickou energii a přenést mechanickou energii na kola prostřednictvím převodového systému pro pohon vozidla.Je to jeden ze základních systémů pohonu nových energetických vozidel.V současnosti jsou běžně používanými hnacími motory v nových energetických vozidlech především synchronní motory s permanentními magnety a střídavé asynchronní motory.Většina nových energetických vozidel používá synchronní motory s permanentními magnety.Mezi zástupce automobilek patří BYD, Li Auto atd. Některá vozidla používají střídavé asynchronní motory.Elektromotory zastupují automobilky jako Tesla a Mercedes-Benz.

Asynchronní motor se skládá hlavně ze stacionárního statoru a rotujícího rotoru.Když je vinutí statoru připojeno ke zdroji střídavého proudu, rotor se bude otáčet a vydávat výkon.Hlavním principem je, že když je vinutí statoru pod napětím (střídavý proud), bude tvořit rotující elektromagnetické pole a vinutí rotoru je uzavřený vodič, který nepřetržitě přerušuje magnetické indukční čáry statoru v rotujícím magnetickém poli statoru.Podle Faradayova zákona, když uzavřený vodič přeruší magnetickou indukční čáru, vznikne proud a proud vytvoří elektromagnetické pole.V tomto okamžiku existují dvě elektromagnetická pole: jedno je elektromagnetické pole statoru připojené k externímu střídavému proudu a druhé je generováno řezáním elektromagnetické indukční čáry statoru.Elektromagnetické pole rotoru.Podle Lenzova zákona bude indukovaný proud vždy odolávat příčině indukovaného proudu, to znamená, že se snažte zabránit vodičům na rotoru, aby přerušily magnetické indukční čáry točivého magnetického pole statoru.Výsledek je: vodiče na rotoru „dohoní“ stator. Rotující elektromagnetické pole znamená, že rotor pronásleduje rotující magnetické pole statoru a nakonec se motor začne otáčet.Během procesu nejsou rychlost otáčení rotoru (n2) a rychlost otáčení statoru (n1) synchronizované (rozdíl rychlostí je asi 2-6 %).Proto se nazývá asynchronní střídavý motor.Naopak, pokud je rychlost otáčení stejná, nazývá se synchronní motor.

Synchronní motor s permanentními magnety je také typem střídavého motoru.Jeho rotor je vyroben z oceli s permanentními magnety.Když motor pracuje, je stator napájen, aby generoval rotující magnetické pole, které přitlačí rotor k otáčení."Synchronizace" znamená, že rotace rotoru během provozu v ustáleném stavu Rychlost je synchronizována s rychlostí rotace magnetického pole.Synchronní motory s permanentními magnety mají vyšší poměr výkonu k hmotnosti, jsou menší velikosti, lehčí, mají větší výstupní točivý moment a mají vynikající limitní rychlost a brzdný výkon.Proto se synchronní motory s permanentními magnety staly dnes nejpoužívanějším elektrickým vozidlem.elektromotoru.Když je však materiál permanentního magnetu vystaven vibracím, vysoké teplotě a přetěžovacímu proudu, jeho magnetická permeabilita se může snížit nebo může dojít k demagnetizaci, což může snížit výkon motoru s permanentním magnetem.Synchronní motory vzácných zemin s permanentními magnety navíc používají materiály vzácných zemin a výrobní náklady nejsou stabilní.

Ve srovnání se synchronními motory s permanentními magnety potřebují asynchronní motory při práci absorbovat elektrickou energii pro buzení, což spotřebovává elektrickou energii a snižuje účinnost motoru.Motory s permanentními magnety jsou dražší kvůli přidání permanentních magnetů.

Modely, které si vybírají střídavé asynchronní motory, mají tendenci upřednostňovat výkon a využívat výhody výkonu a účinnosti střídavých asynchronních motorů při vysokých rychlostech.Reprezentativním modelem je raný Model S. Hlavní rysy: Když vůz jede vysokou rychlostí, dokáže udržovat vysokorychlostní provoz a efektivní využití elektrické energie, snižuje spotřebu energie při zachování maximálního výkonu;

Modely, které volí synchronní motory s permanentními magnety, mají tendenci upřednostňovat spotřebu energie a využívat výkon a efektivní provoz synchronních motorů s permanentními magnety při nízkých rychlostech, díky čemuž jsou vhodné pro malé a středně velké vozy.Jeho vlastnosti jsou malé rozměry, nízká hmotnost a prodloužená výdrž baterie.Zároveň má dobrý výkon při regulaci rychlosti a dokáže si udržet vysokou účinnost při opakovaném rozjezdu, zastavení, zrychlování a zpomalování.

Dominují synchronní motory s permanentními magnety.Podle statistik "New Energy Vehicle Industry Chain Monthly Database" vydané Advanced Industry Research Institute (GGII) byla domácí instalovaná kapacita nových hnacích motorů energetických vozidel od ledna do srpna 2022 přibližně 3,478 milionu jednotek, meziročně -roční nárůst o 101 %.Mezi nimi byla instalovaná kapacita synchronních motorů s permanentními magnety 3,329 milionu jednotek, což představuje meziroční nárůst o 106 %;instalovaný výkon střídavých asynchronních motorů byl 1,295 mil. kusů, což představuje meziroční nárůst o 22 %.

Synchronní motory s permanentními magnety se staly hlavními hnacími motory na trhu čistě elektrických osobních automobilů.

Soudě podle výběru motorů pro běžné modely doma i v zahraničí, nová energetická vozidla uvedená na trh domácími SAIC Motor, Geely Automobile, Guangzhou Automobile, BAIC Motor, Denza Motors atd. všechna používají synchronní motory s permanentními magnety.Synchronní motory s permanentními magnety se používají hlavně v Číně.Za prvé proto, že synchronní motory s permanentními magnety mají dobrý výkon při nízkých otáčkách a vysokou účinnost přeměny, které jsou velmi vhodné pro složité pracovní podmínky s častými rozjezdy a zastaveními v městském provozu.Za druhé, kvůli neodymovým a železným bórovým permanentním magnetům v synchronních motorech s permanentními magnety.Materiály vyžadují použití zdrojů vzácných zemin a moje země má 70 % světových zdrojů vzácných zemin a celková produkce magnetických materiálů NdFeB dosahuje 80 % světa, takže Čína má větší zájem o používání synchronních motorů s permanentními magnety.

Zahraniční Tesla a BMW využívají ke společnému vývoji synchronní motory s permanentními magnety a AC asynchronní motory.Z hlediska aplikační struktury je synchronní motor s permanentními magnety hlavní volbou pro nová energetická vozidla.

Náklady na materiály s permanentními magnety tvoří asi 30 % nákladů na synchronní motory s permanentními magnety.Suroviny pro výrobu synchronních motorů s permanentními magnety zahrnují především neodymový železitý bór, křemíkové ocelové plechy, měď a hliník.Mezi nimi se materiál permanentních magnetů neodymový železitý bór používá hlavně k výrobě rotorových permanentních magnetů a složení nákladů je asi 30 %;plechy z křemíkové oceli se používají hlavně k výrobě na míru. Složení nákladů na jádro rotoru je asi 20%;skladba nákladů na statorové vinutí je asi 15 %;skladba nákladů na hřídel motoru je asi 5 %;a skladba nákladů na plášť motoru je asi 15 %.

Proč jsouŠroubový vzduchový kompresor s motory s permanentními magnety OSGEfektivnější?

Synchronní motor s permanentními magnety se skládá hlavně ze statoru, rotoru a součástí pláště.Stejně jako běžné střídavé motory má jádro statoru laminovanou strukturu, která snižuje ztráty železa v důsledku vířivých proudů a hystereze, když motor běží;vinutí jsou také obvykle třífázové symetrické struktury, ale výběr parametrů je zcela odlišný.Rotorová část má různé formy, včetně rotoru s permanentním magnetem se startovací klecí nakrátko a zapuštěného nebo na povrchu namontovaného rotoru s čistým permanentním magnetem.Jádro rotoru může být vyrobeno do pevné struktury nebo laminováno.Rotor je vybaven materiálem permanentního magnetu, který se běžně nazývá magnet.

Za normálního provozu motoru s permanentními magnety jsou magnetická pole rotoru a statoru v synchronním stavu.V části rotoru není žádný indukovaný proud a nedochází k žádné ztrátě mědi rotoru, hysterezi nebo ztrátě vířivých proudů.Není třeba uvažovat o problému ztráty rotoru a zahřívání.Motor s permanentními magnety je obecně napájen speciálním frekvenčním měničem a přirozeně má funkci pozvolného rozběhu.Motor s permanentními magnety je navíc synchronní motor, který má charakteristiku nastavení účiníku prostřednictvím intenzity buzení, takže účiník lze navrhnout na zadanou hodnotu.

Z hlediska spouštění, vzhledem k tomu, že motor s permanentními magnety je spouštěn napájecím zdrojem s proměnnou frekvencí nebo podpůrným měničem, je proces spouštění motoru s permanentními magnety velmi snadný;je podobný spouštění motoru s proměnnou frekvencí a zabraňuje poruchám spouštění běžných klecových asynchronních motorů.

Stručně řečeno, účinnost a účiník motorů s permanentními magnety mohou dosáhnout velmi vysokých hodnot, struktura je velmi jednoduchá a trh byl v posledních deseti letech velmi horký.

Ztráta poruchy buzení je však nevyhnutelným problémem motorů s permanentními magnety.Když je proud příliš velký nebo teplota příliš vysoká, teplota vinutí motoru se okamžitě zvýší, proud se prudce zvýší a permanentní magnety rychle ztratí buzení.V řízení motoru s permanentními magnety je nastaveno nadproudové ochranné zařízení, aby se předešlo problému se spálením vinutí statoru motoru, ale výsledná ztráta buzení a vypnutí zařízení jsou nevyhnutelné.