У параўнанні з традыцыйнымі электрычнымі рухавікамі ўзбуджэння, рухавікі з пастаяннымі магнітамі, асабліва з рэдказямельнымі пастаяннымі магнітамі, маюць простую канструкцыю і надзейную працу.Невялікі аб'ём і невялікая вага;Нізкія страты і высокі ККД;Форма і памер рухавіка могуць быць гнуткімі і разнастайнымі.Такім чынам, дыяпазон прымянення вельмі шырокі, амаль ва ўсіх галінах аэракасмічнай, нацыянальнай абароны, прамысловай і сельскагаспадарчай вытворчасці і паўсядзённым жыцці.Асноўныя характарыстыкі і прымяненне некалькіх тыповых рухавікоў з пастаяннымі магнітамі прадстаўлены ніжэй.
1. У параўнанні з традыцыйнымі генератарамі, сінхронныя генератары з рэдказямельнымі пастаяннымі магнітамі не маюць патрэбы ў кантактных кольцах і шчотачных прыладах, маюць простую канструкцыю і зніжаны ўзровень адмоваў.Рэдказямельны пастаянны магніт можа таксама павялічыць магнітную шчыльнасць паветранага зазору, павялічыць хуткасць рухавіка да аптымальнага значэння і палепшыць суадносіны магутнасці і масы.Рэдказямельныя генератары з пастаяннымі магнітамі амаль усе выкарыстоўваюцца ў сучасных авіяцыйных і аэракасмічных генератарах.Яе тыповай прадукцыяй з'яўляюцца 14-полюсныя 150 кВА 12 000 аб/мін ~ 21 000 аб/мін і 100 кВА 60 000 аб/мін рэдказямельных кобальтавых сінхронных сінхронных магнітаў, якія вырабляюцца амерыканскай кампаніяй General Electric.Першы рэдказямельны рухавік з пастаяннымі магнітамі, распрацаваны ў Кітаі, - гэта генератар з пастаяннымі магнітамі магутнасцю 3 кВт і 20 000 аб/мін.
Генератары з пастаяннымі магнітамі таксама выкарыстоўваюцца ў якасці дапаможных узбуджальнікаў для вялікіх турбагенератараў.У 1980-я гады Кітай паспяхова распрацаваў найбуйнейшы ў свеце рэдказямельны дапаможны ўзбуджальнік з пастаяннымі магнітамі магутнасцю 40 кВА ~ 160 кВА і абсталяваны турбагенератарамі магутнасцю 200 ~ 600 МВт, што значна павысіла надзейнасць працы электрастанцыі.
У цяперашні час паступова папулярызуюцца невялікія генератары з прывадам ад рухавікоў унутранага згарання, генератары з пастаяннымі магнітамі для аўтамабіляў і невялікія ветрагенератары з пастаяннымі магнітамі з непасрэдным прывадам ад ветравых колаў.
2. Высокаэфектыўны сінхронны рухавік з пастаяннымі магнітамі У параўнанні з асінхронным рухавіком, сінхронны рухавік з пастаяннымі магнітамі не мае патрэбы ў рэактыўным току ўзбуджэння, які можа значна палепшыць каэфіцыент магутнасці (да 1 або нават ёмістны), паменшыць ток статара і страты на супраціў статара, і няма страт медзі ротара падчас стабільнай працы, што памяншае вентылятар (рухавік малой магутнасці можа нават зняць вентылятар) і адпаведныя страты на трэнне ветру.У параўнанні з асінхронным рухавіком тых жа характарыстык, эфектыўнасць можа быць павялічана на 2 ~ 8 працэнтных пунктаў.Больш за тое, сінхронны рухавік з пастаяннымі магнітамі можа падтрымліваць высокую эфектыўнасць і каэфіцыент магутнасці ў дыяпазоне намінальнай нагрузкі 25% ~ 120%, што робіць эфект эканоміі энергіі больш выдатным пры працы з невялікай нагрузкай.Як правіла, такі рухавік абсталяваны пускавы абмоткай на ротары, якая мае магчымасць непасрэднага запуску пры пэўнай частаце і напрузе.У цяперашні час ён у асноўным выкарыстоўваецца на нафтавых радовішчах, тэкстыльнай і хімічнай прамысловасці, керамічнай і шкляной прамысловасці, вентылятарах і помпах з працяглым гадавым часам працы і г.д.
Сінхронны рухавік з пастаяннымі магнітамі NdFeB з высокім ККД і высокім пускавым момантам, самастойна распрацаваны нашай краінай, можа вырашыць праблему «вялікай вазкі, запрэжанай коньмі» ў нафтапрамысловым прымяненні.Пускавы момант на 50% ~ 100% большы, чым у асінхроннага рухавіка, які можа замяніць асінхронны рухавік з большым базавым лікам, а каэфіцыент энергазберажэння складае каля 20%.
У тэкстыльнай прамысловасці момант інэрцыі нагрузкі вялікі, што патрабуе вялікага цягавага моманту.Разумная канструкцыя каэфіцыента ўцечкі халастога ходу, каэфіцыента выбітных полюсаў, супраціву ротара, памеру пастаяннага магніта і віткоў абмоткі статара сінхроннага рухавіка з пастаяннымі магнітамі можа палепшыць цягавыя характарыстыкі рухавіка з пастаяннымі магнітамі і спрыяць яго прымяненню ў новай тэкстыльнай і хімічнай прамысловасці.
Вентылятары і помпы, якія выкарыстоўваюцца на буйных электрастанцыях, шахтах, нафтавай, хімічнай і іншых галінах прамысловасці, з'яўляюцца вялікімі спажыўцамі энергіі, але эфектыўнасць і каэфіцыент магутнасці рухавікоў, якія выкарыстоўваюцца ў цяперашні час, нізкія.Выкарыстанне пастаянных магнітаў NdFeB не толькі павышае эфектыўнасць і каэфіцыент магутнасці, эканоміць энергію, але і мае бесщеточную структуру, што павышае надзейнасць працы.У цяперашні час сінхронны рухавік з пастаяннымі магнітамі магутнасцю 1120 кВт з'яўляецца самым магутным у свеце асінхронным пускавым высокаэфектыўным рэдказямельным рухавіком з пастаяннымі магнітамі.Яго ККД вышэй за 96,5% (ККД рухавіка ў той жа спецыфікацыі складае 95%), а яго каэфіцыент магутнасці складае 0,94, што можа замяніць звычайны рухавік на 1 ~ 2 ступені магутнасці, большыя за яго.
3. Серварухавік пераменнага току з пастаяннымі магнітамі і бесщеточный рухавік пастаяннага току з пастаяннымі магнітамі цяпер усё часцей выкарыстоўваюць крыніцу харчавання з пераменнай частатой і рухавік пераменнага току для фарміравання сістэмы кіравання хуткасцю пераменнага току замест сістэмы кантролю хуткасці рухавіка пастаяннага току.У рухавіках пераменнага току хуткасць сінхроннага рухавіка з пастаяннымі магнітамі захоўвае пастаянную сувязь з частатой электрасілкавання падчас стабільнай працы, так што яго можна непасрэдна выкарыстоўваць у сістэме рэгулявання хуткасці з разамкнутым контурам.Такі рухавік звычайна запускаецца шляхам паступовага павышэння частаты пераўтваральніка частоты.Пускавую абмотку на ротар ўсталёўваць не трэба, а шчотка і камутатар адсутнічаюць, таму абслугоўванне зручнае.
Самасінхронны рухавік з пастаяннымі магнітамі складаецца з сінхроннага рухавіка з пастаяннымі магнітамі, які працуе ад пераўтваральніка частоты, і замкнёнай сістэмы кіравання становішчам ротара, якая не толькі мае выдатныя характарыстыкі рэгулявання хуткасці рухавіка пастаяннага току з электрычным узбуджаннем, але і рэалізуе бесщеточный рухавік.Ён у асноўным выкарыстоўваецца ў выпадках з высокай дакладнасцю і надзейнасцю кіравання, такіх як авіяцыя, аэракасмічная прамысловасць, станкі з ЧПУ, апрацоўчыя цэнтры, робаты, электрамабілі, камп'ютэрная перыферыя і г.д.
У цяперашні час распрацаваны сінхронны рухавік з пастаянным магнітам NdFeB і сістэма прывада з шырокім дыяпазонам хуткасцей і каэфіцыентам хуткасцей магутнасці Gao Heng з суадносінамі хуткасцей 1: 22 500 і лімітавай хуткасцю 9 000 аб/мін.Характарыстыкі высокай эфектыўнасці, малой вібрацыі, нізкага ўзроўню шуму і высокай шчыльнасці крутоўнага моманту рухавіка з пастаяннымі магнітамі з'яўляюцца найбольш ідэальнымі рухавікамі ў электрамабілях, станках і іншых прывадных прыладах.
Па меры пастаяннага павышэння ўзроўню жыцця людзей патрабаванні да бытавой тэхнікі становяцца ўсё вышэй і вышэй.Напрыклад, бытавой кандыцыянер з'яўляецца не толькі вялікім спажыўцом энергіі, але і асноўнай крыніцай шуму.Тэндэнцыяй яго развіцця з'яўляецца выкарыстанне бесщеточного рухавіка пастаяннага току з пастаяннымі магнітамі з бесступенькавым рэгуляваннем хуткасці.Ён можа аўтаматычна наладжваць прыдатную хуткасць у залежнасці ад змены тэмпературы ў памяшканні і працаваць на працягу доўгага часу, памяншаючы шум і вібрацыю, прымушаючы людзей адчуваць сябе больш камфортна і эканомячы 1/3 электраэнергіі ў параўнанні з кандыцыянерам без рэгулявання хуткасці.Іншыя халадзільнікі, пральныя машыны, пылазборнікі, вентылятары і г. д. паступова пераходзяць на бесщеточные рухавікі пастаяннага току.
4. Рухавік пастаяннага току з пастаянным магнітам Рухавік пастаяннага току выкарыстоўвае ўзбуджэнне пастаянным магнітам, які не толькі захоўвае добрыя характарыстыкі рэгулявання хуткасці і механічныя характарыстыкі рухавіка пастаяннага току з электрычным узбуджаннем, але таксама мае характарыстыкі простай структуры і тэхналогіі, малога аб'ёму, нізкага спажывання медзі, высокага эфектыўнасць і г.д., таму што абмотка ўзбуджэння і страты ўзбуджэння апушчаны.Такім чынам, рухавікі пастаяннага току з пастаяннымі магнітамі шырока выкарыстоўваюцца ад бытавых прыбораў, партатыўных электронных прылад, электрычных інструментаў да дакладных сістэм перадачы хуткасці і становішча, якія патрабуюць добрых дынамічных характарыстык.Сярод мікрарухавікоў пастаяннага току магутнасцю менш за 50 Вт на долю рухавікоў з пастаяннымі магнітамі прыходзіцца 92%, у той час як рухавікі магутнасцю менш за 10 Вт складаюць больш за 99%.
У цяперашні час аўтамабільная прамысловасць Кітая хутка развіваецца, і аўтамабільная прамысловасць з'яўляецца найбуйнейшым спажыўцом рухавікоў з пастаяннымі магнітамі, якія з'яўляюцца ключавымі кампанентамі аўтамабіляў.У ультра-раскошным аўтамабілі больш за 70 рухавікоў рознага прызначэння, большасць з якіх з'яўляюцца нізкавольтнымі мікрарухавікамі пастаяннага току з пастаяннымі магнітамі.Калі NdFeB пастаянныя магніты і планетарныя перадачы выкарыстоўваюцца ў стартэрах для аўтамабіляў і матацыклаў, якасць стартараў можа быць зніжана ўдвая.
Класіфікацыя рухавікоў з пастаяннымі магнітамі
Ёсць шмат відаў пастаянных магнітаў.У залежнасці ад функцыі рухавіка, яго можна ўмоўна падзяліць на дзве катэгорыі: генератар з пастаяннымі магнітамі і рухавікі з пастаяннымі магнітамі.
Рухавікі з пастаяннымі магнітамі можна падзяліць на рухавікі пастаяннага току з пастаяннымі магнітамі і рухавікі пераменнага току з пастаяннымі магнітамі.Рухавік пераменнага току з пастаяннымі магнітамі адносіцца да шматфазнага сінхроннага рухавіка з ротарам з пастаяннымі магнітамі, таму яго часта называюць сінхронным рухавіком з пастаяннымі магнітамі (PMSM).
Рухавікі пастаяннага току з пастаяннымі магнітамі можна падзяліць на бесщеточные рухавікі пастаяннага току з пастаяннымі магнітамі і бесщеточные рухавікі пастаяннага току з пастаяннымі магнітамі (BLDCM), калі яны класіфікуюцца ў залежнасці ад наяўнасці электрычных выключальнікаў або камутатараў.
У цяперашні час тэорыя і тэхналогія сучаснай сілавы электронікі актыўна развіваюцца ў свеце.Са з'яўленнем сілавых электронных прылад, такіх як MOSFET, IGBT і MCT, прылады кіравання зведалі фундаментальныя змены.З тых часоў, як Ф. Блэйк вылучыў прынцып вектарнага кіравання рухавіком пераменнага току ў 1971 годзе, развіццё тэхналогіі вектарнага кіравання паклала пачатак новай эры кіравання сервоприводом пераменнага току, і розныя высокапрадукцыйныя мікрапрацэсары пастаянна выцясняліся, што яшчэ больш паскарала развіццё сістэмы сервопривода пераменнага току замест сістэмы сервопривода пастаяннага току.Гэта непазбежная тэндэнцыя, што сервосистема AC-I замяняе сервосистему пастаяннага току.Тым не менш, сінхронны рухавік з пастаяннымі магнітамі (PMSM) з сінусоіднай зваротнай ЭРС і бесщеточный рухавік пастаяннага току (BLIX~) з трапецападобнай зваротнай ЭРС, несумненна, стануць галоўным напрамкам распрацоўкі высокапрадукцыйных сервасістэм пераменнага току з-за іх выдатных характарыстык.