१९७० च्या दशकात दुर्मिळ पृथ्वीच्या कायमस्वरूपी चुंबकीय पदार्थांच्या विकासासह, दुर्मिळ पृथ्वीच्या कायमस्वरूपी चुंबक मोटर्स अस्तित्वात आल्या. कायमस्वरूपी चुंबकीय मोटर्स उत्तेजनासाठी दुर्मिळ पृथ्वीच्या कायमस्वरूपी चुंबकांचा वापर करतात आणि कायमस्वरूपी चुंबकीय चुंबकीकरणानंतर कायमस्वरूपी चुंबकीय क्षेत्र निर्माण करू शकतात. त्याची उत्तेजना कामगिरी उत्कृष्ट आहे आणि स्थिरता, गुणवत्ता आणि तोटा कमी करण्याच्या बाबतीत ती विद्युत उत्तेजना मोटर्सपेक्षा श्रेष्ठ आहे, ज्यामुळे पारंपारिक मोटर बाजार हादरला आहे.

अलिकडच्या वर्षांत, आधुनिक विज्ञान आणि तंत्रज्ञानाच्या जलद विकासासह, इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक पदार्थांची, विशेषतः दुर्मिळ पृथ्वी इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक पदार्थांची कार्यक्षमता आणि तंत्रज्ञान हळूहळू सुधारले आहे. पॉवर इलेक्ट्रॉनिक्स, पॉवर ट्रान्समिशन तंत्रज्ञान आणि स्वयंचलित नियंत्रण तंत्रज्ञानाच्या जलद विकासासह, कायमस्वरूपी चुंबक समकालिक मोटर्सची कार्यक्षमता अधिक चांगली होत आहे.

शिवाय, कायमस्वरूपी चुंबक समकालिक मोटर्समध्ये हलके वजन, साधी रचना, लहान आकार, चांगली वैशिष्ट्ये आणि उच्च शक्ती घनता हे फायदे आहेत. अनेक वैज्ञानिक संशोधन संस्था आणि उपक्रम कायमस्वरूपी चुंबक समकालिक मोटर्सचे संशोधन आणि विकास सक्रियपणे करत आहेत आणि त्यांच्या अनुप्रयोग क्षेत्रांचा आणखी विस्तार केला जाईल.

१. कायमस्वरूपी चुंबक समकालिक मोटरचा विकासाचा आधार

उच्च कार्यक्षमता असलेल्या दुर्मिळ पृथ्वीच्या कायमस्वरूपी चुंबकीय पदार्थांचा वापर

दुर्मिळ पृथ्वीवरील कायमस्वरूपी चुंबकीय पदार्थ तीन टप्प्यांतून गेले आहेत: SmCo5, Sm2Co17 आणि Nd2Fe14B. सध्या, NdFeB द्वारे दर्शविलेले कायमस्वरूपी चुंबकीय पदार्थ त्यांच्या उत्कृष्ट चुंबकीय गुणधर्मांमुळे सर्वात जास्त वापरले जाणारे दुर्मिळ पृथ्वीवरील कायमस्वरूपी चुंबकीय पदार्थ बनले आहेत. कायमस्वरूपी चुंबकीय पदार्थांच्या विकासामुळे कायमस्वरूपी चुंबकीय मोटर्सचा विकास झाला आहे.

पारंपारिक तीन-फेज इंडक्शन मोटरच्या तुलनेत, इलेक्ट्रिक एक्सिटेशन असलेल्या मोटरच्या तुलनेत, कायमस्वरूपी चुंबक इलेक्ट्रिक एक्सिटेशन पोलची जागा घेतो, रचना सुलभ करतो, रोटरची स्लिप रिंग आणि ब्रश काढून टाकतो, ब्रशलेस स्ट्रक्चर साकार करतो आणि रोटरचा आकार कमी करतो. यामुळे मोटरची पॉवर डेन्सिटी, टॉर्क डेन्सिटी आणि कार्यक्षमता सुधारते आणि मोटर लहान आणि हलकी होते, ज्यामुळे त्याचे अॅप्लिकेशन फील्ड आणखी वाढते आणि इलेक्ट्रिक मोटर्सच्या विकासाला प्रोत्साहन मिळते.

b. नवीन नियंत्रण सिद्धांताचा वापर

अलिकडच्या वर्षांत, नियंत्रण अल्गोरिदम वेगाने विकसित झाले आहेत. त्यापैकी, वेक्टर नियंत्रण अल्गोरिदमने तत्वतः एसी मोटर्सच्या ड्रायव्हिंग स्ट्रॅटेजी समस्येचे निराकरण केले आहे, ज्यामुळे एसी मोटर्सना चांगले नियंत्रण कार्यप्रदर्शन मिळाले आहे. डायरेक्ट टॉर्क कंट्रोलच्या उदयामुळे नियंत्रण रचना सोपी होते आणि पॅरामीटर बदलांसाठी मजबूत सर्किट कामगिरी आणि जलद टॉर्क डायनॅमिक रिस्पॉन्स स्पीडची वैशिष्ट्ये आहेत. अप्रत्यक्ष टॉर्क कंट्रोल टेक्नॉलॉजी कमी वेगाने डायरेक्ट टॉर्कच्या मोठ्या टॉर्क पल्सेशनची समस्या सोडवते आणि मोटरची गती आणि नियंत्रण अचूकता सुधारते.

c. उच्च-कार्यक्षमता पॉवर इलेक्ट्रॉनिक उपकरणे आणि प्रोसेसरचा वापर

आधुनिक पॉवर इलेक्ट्रॉनिक्स तंत्रज्ञान हे माहिती उद्योग आणि पारंपारिक उद्योगांमधील एक महत्त्वाचा दुवा आहे आणि कमकुवत प्रवाह आणि नियंत्रित मजबूत प्रवाह यांच्यातील पूल आहे. पॉवर इलेक्ट्रॉनिक्स तंत्रज्ञानाचा विकास ड्राइव्ह नियंत्रण धोरणे साकार करण्यास सक्षम करतो.

१९७० च्या दशकात, सामान्य-उद्देशीय इन्व्हर्टरची एक मालिका दिसू लागली, जी औद्योगिक फ्रिक्वेन्सी पॉवरला सतत समायोजित करण्यायोग्य फ्रिक्वेन्सीसह व्हेरिएबल फ्रिक्वेन्सी पॉवरमध्ये रूपांतरित करू शकत होती, त्यामुळे एसी पॉवरच्या व्हेरिएबल फ्रिक्वेन्सी स्पीड रेग्युलेशनसाठी परिस्थिती निर्माण झाली. फ्रिक्वेन्सी सेट केल्यानंतर या इन्व्हर्टरमध्ये सॉफ्ट स्टार्ट क्षमता असते आणि फ्रिक्वेन्सी एका विशिष्ट दराने शून्य ते सेट फ्रिक्वेन्सीपर्यंत वाढू शकते आणि वाढत्या दराला विस्तृत श्रेणीत सतत समायोजित केले जाऊ शकते, ज्यामुळे सिंक्रोनस मोटर्सची सुरुवातीची समस्या सोडवता येते.

२.देश-विदेशात कायमस्वरूपी चुंबक समकालिक मोटर्सची विकास स्थिती

इतिहासातील पहिली मोटर ही कायमस्वरूपी चुंबकीय मोटर होती. त्या वेळी, कायमस्वरूपी चुंबकीय पदार्थांची कार्यक्षमता तुलनेने कमी होती आणि कायमस्वरूपी चुंबकांची जबरदस्ती शक्ती आणि अवशेषता खूप कमी होती, म्हणून लवकरच त्यांची जागा विद्युत उत्तेजना मोटर्सने घेतली.

१९७० च्या दशकात, NdFeB द्वारे दर्शविल्या जाणाऱ्या दुर्मिळ पृथ्वीच्या स्थायी चुंबक पदार्थांमध्ये जबरदस्त शक्ती, पुनर्चक्रण क्षमता, मजबूत डीमॅग्नेटायझेशन क्षमता आणि मोठे चुंबकीय ऊर्जा उत्पादन होते, ज्यामुळे उच्च-शक्तीचे स्थायी चुंबक समकालिक मोटर्स इतिहासाच्या टप्प्यावर दिसू लागले. आता, स्थायी चुंबक समकालिक मोटर्सवरील संशोधन अधिकाधिक परिपक्व होत आहे आणि उच्च गती, उच्च टॉर्क, उच्च शक्ती आणि उच्च कार्यक्षमतेकडे विकसित होत आहे.

अलिकडच्या वर्षांत, देशांतर्गत विद्वान आणि सरकारच्या मजबूत गुंतवणुकीमुळे, कायमस्वरूपी चुंबक समकालिक मोटर्स वेगाने विकसित झाले आहेत. मायक्रोकॉम्प्युटर तंत्रज्ञान आणि स्वयंचलित नियंत्रण तंत्रज्ञानाच्या विकासासह, कायमस्वरूपी चुंबक समकालिक मोटर्सचा विविध क्षेत्रात मोठ्या प्रमाणात वापर केला जात आहे. समाजाच्या प्रगतीमुळे, कायमस्वरूपी चुंबक समकालिक मोटर्ससाठी लोकांच्या आवश्यकता अधिक कठोर झाल्या आहेत, ज्यामुळे कायमस्वरूपी चुंबक मोटर्स मोठ्या गती नियमन श्रेणी आणि उच्च अचूकता नियंत्रणाकडे विकसित होऊ लागल्या आहेत. सध्याच्या उत्पादन प्रक्रियेत सुधारणा झाल्यामुळे, उच्च-कार्यक्षमता असलेले कायमस्वरूपी चुंबक साहित्य अधिक विकसित केले गेले आहे. यामुळे त्याची किंमत मोठ्या प्रमाणात कमी होते आणि हळूहळू जीवनाच्या विविध क्षेत्रांमध्ये ती लागू होते.

३. सध्याचे तंत्रज्ञान

अ. कायमस्वरूपी चुंबक समकालिक मोटर डिझाइन तंत्रज्ञान

सामान्य इलेक्ट्रिक एक्सिटेशन मोटर्सच्या तुलनेत, परमनंट मॅग्नेट सिंक्रोनस मोटर्समध्ये इलेक्ट्रिक एक्सिटेशन विंडिंग्ज, कलेक्टर रिंग्ज आणि एक्सिटेशन कॅबिनेट नसतात, ज्यामुळे केवळ स्थिरता आणि विश्वासार्हताच नाही तर कार्यक्षमता देखील मोठ्या प्रमाणात सुधारते.

त्यापैकी, बिल्ट-इन परमनंट मॅग्नेट मोटर्समध्ये उच्च कार्यक्षमता, उच्च पॉवर फॅक्टर, उच्च युनिट पॉवर घनता, मजबूत कमकुवत चुंबकीय गती विस्तार क्षमता आणि जलद गतिमान प्रतिसाद गती हे फायदे आहेत, ज्यामुळे ते मोटर्स चालविण्यासाठी एक आदर्श पर्याय बनतात.

कायमस्वरूपी चुंबक हे कायमस्वरूपी चुंबकीय मोटर्सचे संपूर्ण उत्तेजन चुंबकीय क्षेत्र प्रदान करतात आणि कॉगिंग टॉर्कमुळे ऑपरेशन दरम्यान मोटरचे कंपन आणि आवाज वाढेल. जास्त कॉगिंग टॉर्कमुळे मोटर स्पीड कंट्रोल सिस्टमच्या कमी-स्पीड कामगिरीवर आणि पोझिशन कंट्रोल सिस्टमच्या उच्च-परिशुद्धता स्थितीवर परिणाम होईल. म्हणून, मोटर डिझाइन करताना, मोटर ऑप्टिमायझेशनद्वारे कॉगिंग टॉर्क शक्य तितका कमी केला पाहिजे.

संशोधनानुसार, कॉगिंग टॉर्क कमी करण्याच्या सामान्य पद्धतींमध्ये पोल आर्क कोएफिशंट बदलणे, स्टेटरची स्लॉट रुंदी कमी करणे, स्क्यू स्लॉट आणि पोल स्लॉट जुळवणे, चुंबकीय ध्रुवाची स्थिती, आकार आणि आकार बदलणे इत्यादींचा समावेश आहे. तथापि, हे लक्षात घेतले पाहिजे की कॉगिंग टॉर्क कमी करताना, ते मोटरच्या इतर कामगिरीवर परिणाम करू शकते, जसे की इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक टॉर्क त्यानुसार कमी होऊ शकतो. म्हणून, डिझाइन करताना, सर्वोत्तम मोटर कामगिरी साध्य करण्यासाठी विविध घटक शक्य तितके संतुलित केले पाहिजेत.

b. कायमस्वरूपी चुंबक समकालिक मोटर सिम्युलेशन तंत्रज्ञान

कायमस्वरूपी चुंबक मोटर्समध्ये कायमस्वरूपी चुंबकांच्या उपस्थितीमुळे डिझायनर्सना नो-लोड लीकेज फ्लक्स कोएफिशिएंट आणि पोल आर्क कोएफिशिएंटची रचना यासारख्या पॅरामीटर्सची गणना करणे कठीण होते. सामान्यतः, मर्यादित घटक विश्लेषण सॉफ्टवेअरचा वापर कायमस्वरूपी चुंबक मोटर्सच्या पॅरामीटर्सची गणना आणि ऑप्टिमाइझ करण्यासाठी केला जातो. मर्यादित घटक विश्लेषण सॉफ्टवेअर मोटर पॅरामीटर्सची गणना अगदी अचूकपणे करू शकते आणि कामगिरीवर मोटर पॅरामीटर्सच्या प्रभावाचे विश्लेषण करण्यासाठी त्याचा वापर करणे खूप विश्वासार्ह आहे.

मर्यादित घटक गणना पद्धत आपल्यासाठी मोटर्सच्या इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्डची गणना आणि विश्लेषण करणे सोपे, जलद आणि अधिक अचूक बनवते. ही एक संख्यात्मक पद्धत आहे जी फरक पद्धतीच्या आधारे विकसित केली गेली आहे आणि विज्ञान आणि अभियांत्रिकीमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरली जात आहे. काही सतत द्रावण डोमेनचे युनिट्सच्या गटांमध्ये विभाजन करण्यासाठी गणितीय पद्धती वापरा आणि नंतर प्रत्येक युनिटमध्ये इंटरपोलेट करा. अशा प्रकारे, एक रेषीय इंटरपोलेशन फंक्शन तयार केले जाते, म्हणजेच, मर्यादित घटकांचा वापर करून अंदाजे फंक्शनचे सिम्युलेट आणि विश्लेषण केले जाते, जे आपल्याला चुंबकीय क्षेत्र रेषांची दिशा आणि मोटरमधील चुंबकीय प्रवाह घनतेचे वितरण अंतर्ज्ञानाने पाहण्यास अनुमती देते.

c. कायमस्वरूपी चुंबक समकालिक मोटर नियंत्रण तंत्रज्ञान

औद्योगिक नियंत्रण क्षेत्राच्या विकासासाठी मोटर ड्राइव्ह सिस्टीमची कार्यक्षमता सुधारणे देखील खूप महत्वाचे आहे. ते सिस्टमला सर्वोत्तम कामगिरीवर चालविण्यास सक्षम करते. त्याची मूलभूत वैशिष्ट्ये कमी वेगाने दिसून येतात, विशेषतः जलद स्टार्ट-अप, स्थिर प्रवेग इत्यादी बाबतीत, ते मोठे टॉर्क आउटपुट करू शकते; आणि उच्च वेगाने गाडी चालवताना, ते विस्तृत श्रेणीत स्थिर पॉवर स्पीड नियंत्रण प्राप्त करू शकते. तक्ता १ अनेक प्रमुख मोटर्सच्या कामगिरीची तुलना करते.

तक्ता १ वरून दिसून येते की, कायमस्वरूपी चुंबकीय मोटर्समध्ये चांगली विश्वासार्हता, विस्तृत गती श्रेणी आणि उच्च कार्यक्षमता असते. संबंधित नियंत्रण पद्धतीसह एकत्रित केल्यास, संपूर्ण मोटर सिस्टम सर्वोत्तम कामगिरी साध्य करू शकते. म्हणून, कार्यक्षम गती नियमन साध्य करण्यासाठी योग्य नियंत्रण अल्गोरिथम निवडणे आवश्यक आहे, जेणेकरून मोटर ड्राइव्ह सिस्टम तुलनेने विस्तृत गती नियमन क्षेत्र आणि स्थिर पॉवर श्रेणीमध्ये कार्य करू शकेल.

कायमस्वरूपी चुंबक मोटर स्पीड कंट्रोल अल्गोरिथममध्ये वेक्टर कंट्रोल पद्धत मोठ्या प्रमाणात वापरली जाते. त्याचे विस्तृत स्पीड रेग्युलेशन रेंज, उच्च कार्यक्षमता, उच्च विश्वासार्हता, चांगली स्थिरता आणि चांगले आर्थिक फायदे असे फायदे आहेत. मोटर ड्राइव्ह, रेल्वे वाहतूक आणि मशीन टूल सर्वोमध्ये याचा मोठ्या प्रमाणात वापर केला जातो. वेगवेगळ्या वापरांमुळे, स्वीकारलेली सध्याची वेक्टर कंट्रोल स्ट्रॅटेजी देखील वेगळी आहे.

४. कायमस्वरूपी चुंबक समकालिक मोटरची वैशिष्ट्ये

कायमस्वरूपी चुंबक सिंक्रोनस मोटरची रचना साधी, कमी तोटा आणि उच्च पॉवर फॅक्टर असते. इलेक्ट्रिक उत्तेजना मोटरच्या तुलनेत, ब्रशेस, कम्युटेटर आणि इतर उपकरणे नसल्यामुळे, कोणत्याही प्रतिक्रियाशील उत्तेजना प्रवाहाची आवश्यकता नसते, म्हणून स्टेटर करंट आणि प्रतिरोधक तोटा कमी असतो, कार्यक्षमता जास्त असते, उत्तेजना टॉर्क जास्त असतो आणि नियंत्रण कार्यक्षमता चांगली असते. तथापि, उच्च किंमत आणि सुरू करण्यात अडचण असे तोटे आहेत. मोटर्समध्ये नियंत्रण तंत्रज्ञानाच्या वापरामुळे, विशेषतः वेक्टर नियंत्रण प्रणालींच्या वापरामुळे, कायमस्वरूपी चुंबक सिंक्रोनस मोटर्स विस्तृत श्रेणीतील गती नियमन, जलद गतिमान प्रतिसाद आणि उच्च-परिशुद्धता स्थिती नियंत्रण प्राप्त करू शकतात, म्हणून कायमस्वरूपी चुंबक सिंक्रोनस मोटर्स अधिक लोकांना व्यापक संशोधन करण्यासाठी आकर्षित करतील.

५. अनहुई मिंगटेंग स्थायी चुंबक समकालिक मोटरची तांत्रिक वैशिष्ट्ये

अ. मोटरमध्ये उच्च पॉवर फॅक्टर आणि पॉवर ग्रिडचा उच्च दर्जाचा फॅक्टर आहे. पॉवर फॅक्टर कम्पेन्सेटरची आवश्यकता नाही आणि सबस्टेशन उपकरणांची क्षमता पूर्णपणे वापरली जाऊ शकते;

b. कायमस्वरूपी चुंबक मोटर कायमस्वरूपी चुंबकांमुळे उत्तेजित होते आणि समकालिकपणे चालते. पंखे आणि पंप चालवताना गतीचे स्पंदन होत नाही आणि पाइपलाइनचा प्रतिकार वाढत नाही;

c. कायमस्वरूपी चुंबक मोटर उच्च प्रारंभिक टॉर्क (३ पट पेक्षा जास्त) आणि आवश्यकतेनुसार उच्च ओव्हरलोड क्षमतेसह डिझाइन केली जाऊ शकते, अशा प्रकारे "मोठा घोडा लहान गाडी ओढतो" ही ​​घटना सोडवते;

d. सामान्य असिंक्रोनस मोटरचा रिऍक्टिव्ह करंट साधारणपणे रेटेड करंटच्या सुमारे 0.5-0.7 पट असतो. मिंगटेंग परमनंट मॅग्नेट सिंक्रोनस मोटरला उत्तेजित करंटची आवश्यकता नसते. परमनंट मॅग्नेट मोटर आणि असिंक्रोनस मोटरचा रिऍक्टिव्ह करंट सुमारे 50% वेगळा असतो आणि प्रत्यक्ष ऑपरेटिंग करंट असिंक्रोनस मोटरपेक्षा सुमारे 15% कमी असतो;

e. मोटर थेट सुरू करण्यासाठी डिझाइन केली जाऊ शकते आणि बाह्य स्थापनेचे परिमाण सध्या मोठ्या प्रमाणात वापरल्या जाणाऱ्या असिंक्रोनस मोटर्ससारखेच आहेत, जे असिंक्रोनस मोटर्स पूर्णपणे बदलू शकतात;

f. ड्रायव्हर जोडल्याने सॉफ्ट स्टार्ट, सॉफ्ट स्टॉप आणि स्टेपलेस स्पीड रेग्युलेशन साध्य करता येते, चांगला डायनॅमिक प्रतिसाद आणि अधिक सुधारित पॉवर सेव्हिंग इफेक्ट मिळतो;

g. मोटरमध्ये अनेक टोपोलॉजिकल स्ट्रक्चर्स आहेत, ज्या विस्तृत श्रेणीत आणि अत्यंत परिस्थितीत यांत्रिक उपकरणांच्या मूलभूत गरजा थेट पूर्ण करतात;

h. सिस्टमची कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी, ट्रान्समिशन चेन कमी करण्यासाठी आणि देखभाल खर्च कमी करण्यासाठी, वापरकर्त्यांच्या उच्च गरजा पूर्ण करण्यासाठी उच्च आणि कमी गतीच्या डायरेक्ट ड्राइव्ह स्थायी चुंबक समकालिक मोटर्स डिझाइन आणि तयार केल्या जाऊ शकतात.

अनहुई मिंगटेंग परमनंट-मॅग्नेटिक मशिनरी अँड इलेक्ट्रिकल इक्विपमेंट कंपनी लिमिटेड (https://www.mingtengmotor.com/) ची स्थापना २००७ मध्ये झाली. हा एक उच्च-तंत्रज्ञानाचा उपक्रम आहे जो अल्ट्रा-हाय-एफिशिएंसी परमनंट मॅग्नेट सिंक्रोनस मोटर्सच्या संशोधन आणि विकास, उत्पादन आणि विक्रीमध्ये विशेषज्ञ आहे. कंपनी आधुनिक मोटर डिझाइन सिद्धांत, व्यावसायिक डिझाइन सॉफ्टवेअर आणि स्वयं-विकसित परमनंट मॅग्नेट मोटर डिझाइन प्रोग्राम वापरते जेणेकरून परमनंट मॅग्नेट मोटरचे इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्ड, फ्लुइड फील्ड, तापमान फील्ड, स्ट्रेस फील्ड इत्यादींचे अनुकरण करता येईल, चुंबकीय सर्किट स्ट्रक्चर ऑप्टिमाइझ करता येईल, मोटरची ऊर्जा कार्यक्षमता पातळी सुधारता येईल आणि मूलभूतपणे कायमस्वरूपी मॅग्नेट मोटरचा विश्वासार्ह वापर सुनिश्चित करता येईल.

कॉपीराइट: हा लेख WeChat सार्वजनिक क्रमांक "मोटर अलायन्स" चा पुनर्मुद्रण आहे, जो मूळ लिंक आहे.https://mp.weixin.qq.com/s/tROOkT3pQwZtnHJT4Ji0Cg

हा लेख आमच्या कंपनीच्या विचारांचे प्रतिनिधित्व करत नाही. जर तुमचे मत किंवा दृष्टिकोन वेगळे असतील तर कृपया आम्हाला दुरुस्त करा!