Gyda datblygiad deunyddiau magnet parhaol daear prin yn y 1970au, daeth moduron magnet parhaol daear prin i fodolaeth. Mae moduron magnet parhaol yn defnyddio magnetau parhaol daear prin ar gyfer cyffroi, a gall magnetau parhaol gynhyrchu meysydd magnetig parhaol ar ôl magneteiddio. Mae ei berfformiad cyffroi yn rhagorol, ac mae'n well na moduron cyffroi trydan o ran sefydlogrwydd, ansawdd a lleihau colledion, sydd wedi ysgwyd y farchnad moduron draddodiadol.

Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, gyda datblygiad cyflym gwyddoniaeth a thechnoleg fodern, mae perfformiad a thechnoleg deunyddiau electromagnetig, yn enwedig deunyddiau electromagnetig daear prin, wedi gwella'n raddol. Ynghyd â datblygiad cyflym electroneg pŵer, technoleg trosglwyddo pŵer a thechnoleg rheoli awtomatig, mae perfformiad moduron cydamserol magnet parhaol yn gwella ac yn gwella.

Ar ben hynny, mae gan foduron cydamserol magnet parhaol fanteision pwysau ysgafn, strwythur syml, maint bach, nodweddion da a dwysedd pŵer uchel. Mae llawer o sefydliadau ymchwil wyddonol a mentrau yn cynnal ymchwil a datblygu moduron cydamserol magnet parhaol yn weithredol, a bydd eu meysydd cymhwysiad yn cael eu hehangu ymhellach.

1. Sail datblygu modur cydamserol magnet parhaol

a.Cymhwyso deunyddiau magnet parhaol daear prin perfformiad uchel

Mae deunyddiau magnet parhaol daear prin wedi mynd trwy dair cam: SmCo5, Sm2Co17, ac Nd2Fe14B. Ar hyn o bryd, deunyddiau magnet parhaol a gynrychiolir gan NdFeB yw'r math o ddeunyddiau magnet parhaol daear prin a ddefnyddir fwyaf oherwydd eu priodweddau magnetig rhagorol. Mae datblygiad deunyddiau magnet parhaol wedi sbarduno datblygiad moduron magnet parhaol.

O'i gymharu â'r modur sefydlu tair cam traddodiadol gyda chyffroi trydan, mae'r magnet parhaol yn disodli'r polyn cyffroi trydan, yn symleiddio'r strwythur, yn dileu'r cylch llithro a'r brwsh ar y rotor, yn gwireddu'r strwythur di-frwsh, ac yn lleihau maint y rotor. Mae hyn yn gwella dwysedd pŵer, dwysedd trorym ac effeithlonrwydd gweithio'r modur, ac yn gwneud y modur yn llai ac yn ysgafnach, gan ehangu ei faes cymhwysiad ymhellach a hyrwyddo datblygiad moduron trydan tuag at bŵer uwch.

b. Cymhwyso damcaniaeth rheoli newydd

Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae algorithmau rheoli wedi datblygu'n gyflym. Yn eu plith, mae algorithmau rheoli fector wedi datrys problem strategaeth gyrru moduron AC mewn egwyddor, gan wneud i foduron AC gael perfformiad rheoli da. Mae ymddangosiad rheolaeth trorym uniongyrchol yn symleiddio'r strwythur rheoli, ac mae ganddo nodweddion perfformiad cylched cryf ar gyfer newidiadau paramedr a chyflymder ymateb deinamig trorym cyflym. Mae technoleg rheoli trorym anuniongyrchol yn datrys problem curiad trorym mawr trorym uniongyrchol ar gyflymder isel, ac yn gwella cyflymder a chywirdeb rheoli'r modur.

c.Cymhwyso dyfeisiau a phroseswyr electronig pŵer perfformiad uchel

Mae technoleg electroneg pŵer fodern yn rhyngwyneb pwysig rhwng y diwydiant gwybodaeth a diwydiannau traddodiadol, ac yn bont rhwng cerrynt gwan a cherrynt cryf rheoledig. Mae datblygiad technoleg electroneg pŵer yn galluogi gwireddu strategaethau rheoli gyriant.

Yn y 1970au, ymddangosodd cyfres o wrthdroyddion pwrpas cyffredinol, a allai drosi pŵer amledd diwydiannol yn bŵer amledd amrywiol gydag amledd addasadwy'n barhaus, gan greu amodau ar gyfer rheoleiddio cyflymder amledd amrywiol pŵer AC. Mae gan y gwrthdroyddion hyn allu cychwyn meddal ar ôl i'r amledd gael ei osod, a gall yr amledd godi o sero i'r amledd a osodwyd ar gyfradd benodol, a gellir addasu'r gyfradd godi yn barhaus o fewn ystod eang, gan ddatrys problem cychwyn moduron cydamserol.

2. Statws datblygu moduron cydamserol magnet parhaol gartref a thramor

Modur magnet parhaol oedd y modur cyntaf mewn hanes. Ar y pryd, roedd perfformiad deunyddiau magnet parhaol yn gymharol wael, ac roedd grym gorfodi a gweddillion magnetau parhaol yn rhy isel, felly cawsant eu disodli'n fuan gan foduron cyffroi trydan.

Yn y 1970au, roedd gan ddeunyddiau magnet parhaol daear prin a gynrychiolir gan NdFeB rym gorfodi mawr, adfyd, gallu dadfagneteiddio cryf a chynnyrch ynni magnetig mawr, a wnaeth i foduron cydamserol magnet parhaol pŵer uchel ymddangos ar lwyfan hanes. Nawr, mae'r ymchwil ar foduron cydamserol magnet parhaol yn dod yn fwyfwy aeddfed, ac mae'n datblygu tuag at gyflymder uchel, trorym uchel, pŵer uchel ac effeithlonrwydd uchel.

Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, gyda buddsoddiad cryf ysgolheigion domestig a'r llywodraeth, mae moduron cydamserol magnet parhaol wedi datblygu'n gyflym. Gyda datblygiad technoleg microgyfrifiaduron a thechnoleg rheoli awtomatig, mae moduron cydamserol magnet parhaol wedi cael eu defnyddio'n helaeth mewn amrywiol feysydd. Oherwydd cynnydd cymdeithas, mae gofynion pobl ar gyfer moduron cydamserol magnet parhaol wedi dod yn fwy llym, gan annog moduron magnet parhaol i ddatblygu tuag at ystod rheoleiddio cyflymder ehangach a rheolaeth fanwl gywirdeb uwch. Oherwydd gwelliant prosesau cynhyrchu cyfredol, mae deunyddiau magnet parhaol perfformiad uchel wedi'u datblygu ymhellach. Mae hyn yn lleihau ei gost yn fawr ac yn ei gymhwyso'n raddol i wahanol feysydd bywyd.

3. Technoleg gyfredol

a. Technoleg dylunio modur cydamserol magnet parhaol

O'i gymharu â moduron cyffroi trydan cyffredin, nid oes gan foduron cydamserol magnet parhaol unrhyw weindiadau cyffroi trydan, cylchoedd casglwr na chabinetau cyffroi, sy'n gwella sefydlogrwydd a dibynadwyedd yn fawr, ond hefyd effeithlonrwydd.

Yn eu plith, mae gan foduron magnet parhaol adeiledig fanteision effeithlonrwydd uchel, ffactor pŵer uchel, dwysedd pŵer uned uchel, gallu ehangu cyflymder magnetig gwan cryf a chyflymder ymateb deinamig cyflym, gan eu gwneud yn ddewis delfrydol ar gyfer gyrru moduron.

Mae magnetau parhaol yn darparu'r maes magnetig cyffroi cyfan ar gyfer moduron magnet parhaol, a bydd trorym cogio yn cynyddu dirgryniad a sŵn y modur yn ystod gweithrediad. Bydd trorym cogio gormodol yn effeithio ar berfformiad cyflymder isel y system rheoli cyflymder modur a lleoliad manwl gywir y system rheoli safle. Felly, wrth ddylunio'r modur, dylid lleihau'r trorym cogio cymaint â phosibl trwy optimeiddio'r modur.

Yn ôl ymchwil, mae'r dulliau cyffredinol o leihau'r trorym cogio yn cynnwys newid cyfernod arc y polyn, lleihau lled slot y stator, paru'r slot gogwydd a'r slot polyn, newid safle, maint a siâp y polyn magnetig, ac ati. Fodd bynnag, dylid nodi y gall lleihau'r trorym cogio effeithio ar berfformiad arall y modur, megis y gall y trorym electromagnetig leihau yn unol â hynny. Felly, wrth ddylunio, dylid cydbwyso amrywiol ffactorau cymaint â phosibl i gyflawni'r perfformiad modur gorau.

b. Technoleg efelychu modur cydamserol magnet parhaol

Mae presenoldeb magnetau parhaol mewn moduron magnet parhaol yn ei gwneud hi'n anodd i ddylunwyr gyfrifo paramedrau, megis dyluniad cyfernod fflwcs gollyngiad dim llwyth a chyfernod arc polyn. Yn gyffredinol, defnyddir meddalwedd dadansoddi elfennau meidraidd i gyfrifo ac optimeiddio paramedrau moduron magnet parhaol. Gall meddalwedd dadansoddi elfennau meidraidd gyfrifo paramedrau modur yn gywir iawn, ac mae'n ddibynadwy iawn ei ddefnyddio i ddadansoddi effaith paramedrau modur ar berfformiad.

Mae'r dull cyfrifo elfennau meidraidd yn ei gwneud hi'n haws, yn gyflymach ac yn fwy cywir i ni gyfrifo a dadansoddi maes electromagnetig moduron. Mae hwn yn ddull rhifiadol a ddatblygwyd ar sail y dull gwahaniaeth ac mae wedi'i ddefnyddio'n helaeth mewn gwyddoniaeth a pheirianneg. Defnyddiwch ddulliau mathemategol i ddisgretio rhai parthau datrysiad parhaus yn grwpiau o unedau, ac yna rhyngosod ym mhob uned. Yn y modd hwn, ffurfir ffwythiant rhyngosod llinol, hynny yw, mae ffwythiant bras yn cael ei efelychu a'i ddadansoddi gan ddefnyddio elfennau meidraidd, sy'n ein galluogi i arsylwi cyfeiriad llinellau maes magnetig a dosbarthiad dwysedd fflwcs magnetig y tu mewn i'r modur yn reddfol.

c. Technoleg rheoli modur cydamserol magnet parhaol

Mae gwella perfformiad systemau gyrru moduron hefyd o arwyddocâd mawr i ddatblygiad y maes rheoli diwydiannol. Mae'n galluogi'r system i gael ei gyrru ar y perfformiad gorau. Mae ei nodweddion sylfaenol yn cael eu hadlewyrchu yn y cyflymder isel, yn enwedig yn achos cychwyn cyflym, cyflymiad statig, ac ati, gall allbynnu trorym mawr; a phan fydd yn gyrru ar gyflymder uchel, gall gyflawni rheolaeth cyflymder pŵer cyson mewn ystod eang. Mae Tabl 1 yn cymharu perfformiad sawl modur mawr.

Fel y gwelir o Dabl 1, mae gan foduron magnet parhaol ddibynadwyedd da, ystod cyflymder eang ac effeithlonrwydd uchel. Os cânt eu cyfuno â'r dull rheoli cyfatebol, gall y system fodur gyfan gyflawni'r perfformiad gorau. Felly, mae angen dewis algorithm rheoli addas i gyflawni rheoleiddio cyflymder effeithlon, fel y gall y system gyrru modur weithredu mewn ardal rheoleiddio cyflymder gymharol eang ac ystod pŵer gyson.

Defnyddir y dull rheoli fector yn helaeth yn algorithm rheoli cyflymder modur magnet parhaol. Mae ganddo fanteision ystod rheoleiddio cyflymder eang, effeithlonrwydd uchel, dibynadwyedd uchel, sefydlogrwydd da a manteision economaidd da. Fe'i defnyddir yn helaeth mewn gyriant modur, cludiant rheilffordd a servo offer peiriant. Oherwydd gwahanol ddefnyddiau, mae'r strategaeth rheoli fector gyfredol a fabwysiadwyd hefyd yn wahanol.

4. Nodweddion modur cydamserol magnet parhaol

Mae gan y modur cydamserol magnet parhaol strwythur syml, colled isel a ffactor pŵer uchel. O'i gymharu â'r modur cyffroi trydan, oherwydd nad oes brwsys, cymudwyr a dyfeisiau eraill, nid oes angen cerrynt cyffroi adweithiol, felly mae'r golled cerrynt stator a gwrthiant yn llai, mae'r effeithlonrwydd yn uwch, mae'r trorym cyffroi yn fwy, ac mae'r perfformiad rheoli yn well. Fodd bynnag, mae anfanteision megis cost uchel ac anhawster cychwyn. Oherwydd cymhwyso technoleg rheoli mewn moduron, yn enwedig cymhwyso systemau rheoli fector, gall moduron cydamserol magnet parhaol gyflawni rheoleiddio cyflymder ystod eang, ymateb deinamig cyflym a rheolaeth lleoli manwl gywirdeb uchel, felly bydd moduron cydamserol magnet parhaol yn denu mwy o bobl i gynnal ymchwil helaeth.

5. Nodweddion technegol modur cydamserol magnet parhaol Anhui Mingteng

a. Mae gan y modur ffactor pŵer uchel a ffactor ansawdd uchel y grid pŵer. Nid oes angen digolledwr ffactor pŵer, a gellir defnyddio capasiti'r offer is-orsaf yn llawn;

b. Mae'r modur magnet parhaol yn cael ei gyffroi gan fagnetau parhaol ac yn gweithredu'n gydamserol. Nid oes curiad cyflymder, ac nid yw gwrthiant y biblinell yn cynyddu wrth yrru ffannau a phympiau;

c. Gellir dylunio'r modur magnet parhaol gyda trorym cychwyn uchel (mwy na 3 gwaith) a chynhwysedd gorlwytho uchel yn ôl yr angen, gan ddatrys y ffenomen "ceffyl mawr yn tynnu cart bach";

d. Mae cerrynt adweithiol modur asyncronig cyffredin fel arfer tua 0.5-0.7 gwaith y cerrynt graddedig. Nid oes angen cerrynt cyffroi ar fodur cydamserol magnet parhaol Mingteng. Mae cerrynt adweithiol modur magnet parhaol a modur asyncronig tua 50% yn wahanol, ac mae'r cerrynt gweithredu gwirioneddol tua 15% yn is na modur asyncronig;

e. Gellir dylunio'r modur i gychwyn yn uniongyrchol, ac mae'r dimensiynau gosod allanol yr un fath â rhai'r moduron asyncronig a ddefnyddir yn helaeth ar hyn o bryd, a all ddisodli moduron asyncronig yn llawn;

f. Gall ychwanegu gyrrwr gyflawni cychwyn meddal, stop meddal, a rheoleiddio cyflymder di-gam, gydag ymateb deinamig da ac effaith arbed pŵer wedi'i gwella ymhellach;

g. Mae gan y modur lawer o strwythurau topolegol, sy'n bodloni gofynion sylfaenol offer mecanyddol yn uniongyrchol mewn ystod eang ac o dan amodau eithafol;

h. Er mwyn gwella effeithlonrwydd y system, byrhau'r gadwyn drosglwyddo, a lleihau costau cynnal a chadw, gellir dylunio a chynhyrchu moduron cydamserol magnet parhaol gyriant uniongyrchol cyflymder uchel ac isel i fodloni gofynion uwch defnyddwyr.

Anhui Mingteng Parhaol-Magnetig Peiriannau ac Offer Trydanol Co., Ltd. (https://www.mingtengmotor.com/) ei sefydlu yn 2007. Mae'n fenter uwch-dechnoleg sy'n arbenigo mewn ymchwil a datblygu, cynhyrchu a gwerthu moduron cydamserol magnet parhaol effeithlonrwydd uwch-uchel. Mae'r cwmni'n defnyddio damcaniaeth dylunio moduron modern, meddalwedd dylunio proffesiynol a rhaglen dylunio moduron magnet parhaol hunanddatblygedig i efelychu'r maes electromagnetig, y maes hylif, y maes tymheredd, y maes straen, ac ati o'r modur magnet parhaol, optimeiddio strwythur y gylched magnetig, gwella lefel effeithlonrwydd ynni'r modur, a sicrhau defnydd dibynadwy'r modur magnet parhaol yn sylfaenol.

Hawlfraint: Mae'r erthygl hon yn ailargraffiad o rif cyhoeddus WeChat “Motor Alliance”, y ddolen wreiddiolhttps://mp.weixin.qq.com/s/tROOkT3pQwZtnHJT4Ji0Cg

Nid yw'r erthygl hon yn cynrychioli barn ein cwmni. Os oes gennych farn neu safbwyntiau gwahanol, cywirwch ni!