Kial permanentaj magnetaj sinkronaj motoroj fariĝas la ĉefaj motoroj?

Kial permanentaj magnetaj sinkronaj motoroj fariĝas la ĉefaj motoroj?

La elektromotoro povas konverti elektran energion en mekanikan energion, kaj transdoni la mekanikan energion al la radoj per la transmisiosistemo por movi la veturilon. Ĝi estas unu el la kernaj transmisiaj sistemoj de novenergiaj veturiloj. Nuntempe, la ofte uzataj transmisiaj motoroj en novenergiaj veturiloj estas ĉefe permanentaj magnetaj sinkronaj motoroj kaj AC-asinkronaj motoroj. Plej multaj novenergiaj veturiloj uzas permanentajn magnetajn sinkronajn motorojn. Reprezentaj aŭtofirmaoj inkluzivas BYD, Li Auto, ktp. Kelkaj veturiloj uzas AC-asinkronajn motorojn. Elektromotoroj reprezentas aŭtofirmaojn kiel Tesla kaj Mercedes-Benz.

Nesinkrona motoro konsistas ĉefe el senmova statoro kaj rotacianta rotoro. Kiam la statora volvaĵo estas konektita al la alterna kurento, la rotoro rotacias kaj liveras potencon. La ĉefa principo estas, ke kiam la statora volvaĵo estas ŝaltita (alterna kurento), ĝi formas rotacian elektromagnetan kampon, kaj la rotora volvaĵo estas fermita konduktilo, kiu kontinue tranĉas la magnetajn induktajn liniojn de la statoro en la rotacianta magneta kampo de la statoro. Laŭ la leĝo de Faraday, kiam fermita konduktilo tranĉas la magnetan induktan linion, kurento generiĝas, kaj la kurento generos elektromagnetan kampon. Tiam ekzistas du elektromagnetaj kampoj: unu estas la statora elektromagneta kampo konektita al la ekstera alterna kurento, kaj la alia estas generita per tranĉado de la statora elektromagneta indukta linio. Elektromagneta kampo de la rotoro. Laŭ la leĝo de Lenz, la induktita kurento ĉiam rezistos la kaŭzon de la induktita kurento, tio estas, provos malhelpi la konduktilojn sur la rotoro tranĉi la magnetajn induktajn liniojn de la rotacianta magneta kampo de la statoro. La rezulto estas: la konduktiloj sur la rotoro "atingos" la statorajn kurentojn. La rotacia elektromagneta kampo signifas, ke la rotoro postkuras la rotacian magnetan kampon de la statoro, kaj fine la motoro komencas rotacii. Dum la procezo, la rotacia rapido de la rotoro (n2) kaj la rotacia rapido de la statoro (n1) estas malsinkronaj (la rapiddiferenco estas ĉirkaŭ 2-6%). Tial, ĝi nomiĝas nesinkrona AC-motoro. Male, se la rotacia rapido estas la sama, ĝi nomiĝas sinkrona motoro.

La sinkrona motoro kun konstanta magneto estas ankaŭ tipo de AC-motoro. Ĝia rotoro estas farita el ŝtalo kun konstantaj magnetoj. Kiam la motoro funkcias, la statoro estas energigita por generi rotacian magnetan kampon por puŝi la rotoron rotacii. "Sinkronigo" signifas, ke la rotacio de la rotoro dum konstanta funkciado estas sinkronigita kun la rotacia rapido de la magneta kampo. Konstantaj magnetaj sinkronaj motoroj havas pli altan potenco-pezo-rilatumon, estas pli malgrandaj laŭ grandeco, pli malpezaj laŭ pezo, havas pli grandan eliran tordmomanton, kaj havas bonegan limrapidon kaj bremsan rendimenton. Tial, konstantaj magnetaj sinkronaj motoroj fariĝis la plej vaste uzataj elektraj motoroj hodiaŭ. Tamen, kiam la materialo de la konstanta magneto estas submetita al vibrado, alta temperaturo kaj troŝarĝa kurento, ĝia magneta permeablo povas malpliiĝi, aŭ malmagnetiĝo povas okazi, kio povas redukti la rendimenton de la konstanta magneta motoro. Krome, rarateraj konstantaj magnetaj sinkronaj motoroj uzas raraterajn materialojn, kaj la fabrikada kosto ne estas stabila.

Kompare kun sinkronaj motoroj kun permanentaj magnetoj, nesinkronaj motoroj bezonas absorbi elektran energion por ekscito dum funkciado, kio konsumos elektran energion kaj reduktos la efikecon de la motoro. Permanentaj magnetaj motoroj estas pli multekostaj pro la aldono de permanentaj magnetoj.

Modeloj kiuj elektas AC-asinkronajn motorojn emas prioritati rendimenton kaj utiligi la avantaĝojn de rendimento kaj efikeco de AC-asinkronaj motoroj je altaj rapidoj. La reprezenta modelo estas la frua Modelo S. Ĉefaj trajtoj: Kiam la aŭto veturas je alta rapido, ĝi povas konservi altrapidan funkciadon kaj efikan uzon de elektra energio, reduktante energikonsumon samtempe konservante maksimuman povumon;

Modeloj kiuj elektas sinkronajn motorojn kun permanentaj magnetoj emas prioritatigi energikonsumon kaj utiligi la rendimenton kaj efikan funkciadon de sinkronaj motoroj kun permanentaj magnetoj je malaltaj rapidoj, igante ilin taŭgaj por malgrandaj kaj mezgrandaj aŭtoj. Iliaj karakterizaĵoj estas eta grandeco, malpeza pezo kaj plilongigita bateria vivo. Samtempe, ili havas bonan rapidregulan rendimenton kaj povas konservi altan efikecon kiam ili alfrontas ripetajn startojn, haltojn, akcelojn kaj malakceliĝojn.

Permanentaj magnetaj sinkronaj motoroj dominas. Laŭ statistikoj de la "Ĉena Monata Datumbazo de Novaj Energiaj Veturilaj Industrioj" publikigita de la Altnivela Industria Esplorinstituto (GGII), la hejma instalita kapacito de novenergiaj veturilaj motoroj de januaro ĝis aŭgusto 2022 estis proksimume 3.478 milionoj da unuoj, jara kresko de 101%. Inter ili, la instalita kapacito de permanentaj magnetaj sinkronaj motoroj estis 3.329 milionoj da unuoj, jara kresko de 106%; la instalita kapacito de AC-asinkronaj motoroj estis 1.295 milionoj da unuoj, jara kresko de 22%.

Permanentaj magnetaj sinkronaj motoroj fariĝis la ĉefaj transmisiaj motoroj en la merkato de pure elektraj personaŭtoj.

Juĝante laŭ la elekto de motoroj por ĉefaj modeloj enlande kaj eksterlande, novenergiaj veturiloj lanĉitaj de la enlandaj SAIC Motor, Geely Automobile, Guangzhou Automobile, BAIC Motor, Denza Motors, ktp. ĉiuj uzas sinkronajn motorojn kun konstantaj magnetoj. Sinkronaj motoroj kun konstantaj magnetoj estas ĉefe uzataj en Ĉinio. Unue, ĉar la sinkronaj motoroj kun konstantaj magnetoj havas bonan malalt-rapidan rendimenton kaj altan konvertan efikecon, kio estas tre taŭga por kompleksaj laborkondiĉoj kun oftaj startoj kaj haltoj en urba trafiko. Due, pro la neodimaj, feraj, boraj, konstantaj magnetoj en la sinkronaj motoroj. La materialoj postulas la uzon de raraj teraj rimedoj, kaj mia lando havas 70% de la mondaj raraj teraj rimedoj, kaj la totala produktado de NdFeB magnetaj materialoj atingas 80% de la mondo, do Ĉinio pli entuziasme uzas sinkronajn motorojn kun konstantaj magnetoj.

Fremdaj Tesla kaj BMW uzas permanentajn magnetajn sinkronajn motorojn kaj AC-asinkronajn motorojn por kunlabori en disvolvado. El la perspektivo de aplika strukturo, permanentaj magnetaj sinkronaj motoroj estas la ĉefa elekto por novenergiaj veturiloj.

La kosto de permanentaj magnetaj materialoj konsistigas ĉirkaŭ 30% de la kosto de permanentaj magnetaj sinkronaj motoroj. La krudmaterialoj por fabrikado de permanentaj magnetaj sinkronaj motoroj ĉefe inkluzivas neodim-fer-boron, silicioŝtalajn foliojn, kupron kaj aluminion. Inter ili, la permanenta magneta materialo neodim-fer-boro estas ĉefe uzata por fari rotorajn permanentajn magnetojn, kaj la kosto estas ĉirkaŭ 30%; silicioŝtalaj folioj estas ĉefe uzataj por fari personecigitajn... La kosto de la rotorkerno estas ĉirkaŭ 20%; la kosto de la statora volvaĵo estas ĉirkaŭ 15%; la kosto de la motorŝafto estas ĉirkaŭ 5%; kaj la kosto de la motorŝelo estas ĉirkaŭ 15%.

Kial estasOSG permanentaj magnetaj motoroj ŝraŭbaj aerkunpremilojpli efika?

La sinkrona motoro kun permanenta magneto konsistas ĉefe el statoro, rotoro kaj ŝelo. Kiel ordinaraj AC-motoroj, la statora kerno havas lamenigitan strukturon por redukti ferperdon pro kirlofluaj kaj histerezaj efikoj dum funkciado de la motoro; la volvaĵoj ankaŭ estas kutime trifazaj simetriaj strukturoj, sed la parametro-elekto estas tre malsama. La rotora parto havas diversajn formojn, inkluzive de permanenta magneta rotoro kun startiga sciurokaĝo, kaj enigita aŭ surfac-muntita pura permanenta magneta rotoro. La rotora kerno povas esti farita en solidan strukturon aŭ lamenigita. La rotoro estas ekipita per permanenta magneta materialo, kiu estas ofte nomata magneto.

Sub normala funkciado de la permanenta magneta motoro, la magnetaj kampoj de la rotoro kaj statoro estas en sinkrona stato. Ne estas induktita kurento en la rotora parto, kaj ne estas rotora kuproperdo, histerezo, aŭ kirlokurentoperdo. Ne necesas konsideri la problemon de rotorperdo kaj varmiĝo. Ĝenerale, la permanenta magneta motoro estas funkciigita per speciala frekvenckonvertilo kaj nature havas mildan startfunkcion. Krome, la permanenta magneta motoro estas sinkrona motoro, kiu havas la karakterizaĵon agordi la potencfaktoron per la intenseco de la ekscito, do la potencfaktoro povas esti desegnita al specifa valoro.

De la komenca vidpunkto, pro la fakto, ke la permanenta magneta motoro estas startigita per varia frekvenca elektrofonto aŭ subtena invetilo, la startprocezo de la permanenta magneta motoro estas tre facila; ĝi similas al la startigo de varia frekvenca motoro, kaj evitas la startdifektojn de ordinaraj kaĝaj nesinkronaj motoroj.

Mallonge, la efikeco kaj potencfaktoro de permanentaj magnetaj motoroj povas atingi tre altajn nivelojn, la strukturo estas tre simpla, kaj la merkato estis tre varma en la pasintaj dek jaroj.

Tamen, perdo de ekscito estas neevitebla problemo en permanentaj magnetaj motoroj. Kiam la kurento estas tro granda aŭ la temperaturo estas tro alta, la temperaturo de la motoraj volvaĵoj tuj altiĝas, la kurento akre pliiĝas, kaj la permanentaj magnetoj rapide perdas eksciton. En la permanenta magneta motora kontrolo, trokurenta protekta aparato estas agordita por eviti la problemon de brulado de la motora statora volvaĵo, sed la rezulta perdo de ekscito kaj ekipaĵa haltigo estas neeviteblaj.