Дәстүрлі электр қоздыру қозғалтқыштарымен салыстырғанда, тұрақты магнитті қозғалтқыштар, әсіресе сирек жер тұрақты магнитті қозғалтқыштар қарапайым құрылымға және сенімді жұмыс істеуге ие.Шағын көлем және жеңіл салмақ;Төмен шығын және жоғары тиімділік;Қозғалтқыштың пішіні мен өлшемі икемді және әртүрлі болуы мүмкін.Сондықтан қолдану аясы өте кең, аэроғарыш, ұлттық қорғаныс, өнеркәсіптік және ауылшаруашылық өндірісі және күнделікті өмірдің барлық дерлік салаларында.Төменде бірнеше әдеттегі тұрақты магнитті қозғалтқыштардың негізгі ерекшеліктері мен қолданбалары келтірілген.
1. Дәстүрлі генераторлармен салыстырғанда, сирек жердегі тұрақты магнитті синхронды генераторлар қарапайым құрылымды және төмендетілген істен шығу жылдамдығымен сырғанау сақиналары мен щетка құрылғыларын қажет етпейді.Сирек жердің тұрақты магниті ауа саңылауының магниттік тығыздығын арттыруға, қозғалтқыш жылдамдығын оңтайлы мәнге дейін арттыруға және қуат-массаға қатынасын жақсартуға мүмкіндік береді.Сирек жердегі тұрақты магнит генераторларының барлығы дерлік қазіргі авиация мен аэроғарыштық генераторларда қолданылады.Оның типтік өнімдері Американың General Electric компаниясы шығарған 150 кВА 14 полюсті 12 000 р/мин ~ 21 000 айн/мин және 100 кВА 60 000 р/мин сирек жер кобальтты тұрақты магнитті синхронды генераторлар.Қытайда жасалған бірінші сирек жер тұрақты магнит қозғалтқышы 3 кВт 20 000 р/мин тұрақты магнит генераторы болып табылады.
Тұрақты магнит генераторлары үлкен турбогенераторлар үшін қосалқы қоздырғыш ретінде де қолданылады.1980 жылдары Қытай қуаттылығы 40 кВА～160 кВА болатын және 200 МВт ~ 600 МВт турбогенераторлармен жабдықталған әлемдегі ең ірі сирек жер тұрақты магнитті қосалқы қоздырғышты сәтті жасап шығарды, бұл электр станциясының жұмысының сенімділігін айтарлықтай жақсартты.
Қазіргі уақытта іштен жанатын қозғалтқыштармен жұмыс істейтін шағын генераторлар, көліктерге арналған тұрақты магнит генераторлары және жел доңғалақтарымен тікелей қозғалатын шағын тұрақты магнитті жел генераторлары біртіндеп танымал болуда.
2. Тиімділігі жоғары тұрақты магнитті синхронды қозғалтқыш Асинхронды қозғалтқышпен салыстырғанда тұрақты магнитті синхронды қозғалтқышқа реактивті қоздыру тогы қажет емес, ол қуат коэффициентін (1-ге дейін немесе тіпті сыйымдылықты) айтарлықтай жақсарта алады, статор тогын және статор кедергісін жоғалтады, және тұрақты жұмыс кезінде ротордың мыстың жоғалуы болмайды, осылайша желдеткішті (шағын қуатты қозғалтқыш тіпті желдеткішті алып тастай алады) және сәйкес жел үйкелісінің жоғалуын азайтады.Бірдей спецификациядағы асинхронды қозғалтқышпен салыстырғанда тиімділікті 2 ~ 8 пайыздық тармаққа арттыруға болады.Сонымен қатар, тұрақты магнитті синхронды қозғалтқыш 25% ~ 120% номиналды жүктеме диапазонында жоғары тиімділік пен қуат коэффициентін сақтай алады, бұл жеңіл жүктемеде жұмыс істегенде энергия үнемдеу әсерін керемет етеді.Әдетте, қозғалтқыштың бұл түрі белгілі бір жиілік пен кернеуде тікелей іске қосу мүмкіндігі бар ротордағы іске қосу орамымен жабдықталған.Қазіргі уақытта ол негізінен мұнай кен орындарында, тоқыма және химиялық талшықтар өнеркәсібінде, керамика және шыны өнеркәсібінде, жыл сайынғы жұмыс уақыты ұзақ желдеткіштер мен сорғыларда және т.б.
NdFeB тұрақты магнитті синхронды қозғалтқышы жоғары тиімділік пен жоғары іске қосу моменті біздің еліміз дербес әзірлеген мұнай кәсіпшілігіндегі «үлкен ат арба» мәселесін шеше алады.Іске қосу моменті асинхронды қозғалтқышқа қарағанда 50% ~ 100% үлкен, ол асинхронды қозғалтқышты үлкенірек базалық нөмірмен алмастыра алады, ал қуатты үнемдеу жылдамдығы шамамен 20% құрайды.
Тоқыма өнеркәсібінде инерцияның жүктеме моменті үлкен, ол жоғары тарту моментін қажет етеді.Тұрақты магнитті синхронды қозғалтқыштың жүктемесіз ағып кету коэффициентінің, полюстердің арақатынасының, ротордың кедергісінің, тұрақты магнит мөлшерінің және статор орамасының бұрылыстарының ақылға қонымды дизайны тұрақты магнитті қозғалтқыштың тарту өнімділігін жақсартады және оны тоқыма және химиялық талшықтардың жаңа салаларында қолдануға ықпал етеді.
Ауқымды электр станцияларында, шахталарда, мұнай, химия және басқа салаларда қолданылатын желдеткіштер мен сорғылар үлкен энергия тұтынушылары болып табылады, бірақ қазіргі уақытта қолданылатын қозғалтқыштардың тиімділігі мен қуат коэффициенті төмен.NdFeB тұрақты магниттерін пайдалану тиімділік пен қуат коэффициентін жақсартып қана қоймайды, энергияны үнемдейді, сонымен қатар щеткасыз құрылымға ие, бұл жұмыс сенімділігін арттырады.Қазіргі уақытта 120 кВт тұрақты магнитті синхронды қозғалтқыш әлемдегі ең қуатты асинхронды іске қосу жоғары тиімді сирек жер тұрақты магнитті қозғалтқыш болып табылады.Оның тиімділігі 96,5% жоғары (бірдей спецификация қозғалтқышының тиімділігі 95%) және оның қуат коэффициенті 0,94, ол қарапайым қозғалтқышты одан 1 ~ 2 үлкен қуат дәрежесімен алмастыра алады.
3. Айнымалы ток серво тұрақты магнитті қозғалтқыш және щеткасыз тұрақты тұрақты магнит қозғалтқышы енді тұрақты ток қозғалтқышының жылдамдығын басқару жүйесінің орнына айнымалы ток жылдамдығын басқару жүйесін құру үшін айнымалы жиілікті қуат көзі мен айнымалы ток қозғалтқышын көбірек пайдаланады.Айнымалы ток қозғалтқыштарында тұрақты магнитті синхронды қозғалтқыштың жылдамдығы тұрақты жұмыс кезінде қуат көзінің жиілігімен тұрақты байланыста болады, осылайша оны ашық контурлы айнымалы жиілікті жылдамдықты басқару жүйесінде тікелей қолдануға болады.Мұндай қозғалтқыш әдетте жиілік түрлендіргішінің жиілігін біртіндеп арттыру арқылы іске қосылады.Роторға бастапқы ораманы орнату қажет емес, ал щетка мен коммутатор өткізілмейді, сондықтан техникалық қызмет көрсету ыңғайлы.
Өзін-өзі синхронды тұрақты магнитті қозғалтқыш жиілік түрлендіргішімен жұмыс істейтін тұрақты магнитті синхронды қозғалтқыштан және ротор жағдайының жабық контурлық басқару жүйесінен тұрады, ол электрлік қозған тұрақты ток қозғалтқышының жылдамдығын тамаша реттеуге ғана емес, сонымен қатар щеткасыз жұмыс істейді.Ол негізінен авиация, аэроғарыштық, CNC станоктары, өңдеу орталықтары, роботтар, электр машиналары, компьютерлік перифериялық құрылғылар және т.б. сияқты басқару дәлдігі мен сенімділігі жоғары жағдайларда қолданылады.
Қазіргі уақытта NdFeB тұрақты магнитті синхронды қозғалтқыш пен жетек жүйесі кең жылдамдық диапазоны және Гао Хенг қуат жылдамдығы қатынасы әзірленді, жылдамдық қатынасы 1: 22 500 және шекті жылдамдығы 9 000 р/мин.Тұрақты магнитті қозғалтқыштың жоғары тиімділік, шағын діріл, төмен шу және жоғары айналу моменті тығыздығы сипаттамалары электр көліктерінде, станоктарда және басқа да жүргізу құрылғыларында ең тамаша қозғалтқыштар болып табылады.
Халықтың өмір сүру деңгейінің үздіксіз жақсаруымен тұрмыстық техникаға қойылатын талаптар да артып келеді.Мысалы, тұрмыстық кондиционер тек қуатты тұтынушы ғана емес, сонымен қатар шудың негізгі көзі болып табылады.Оның даму тенденциясы жылдамдықты реттейтін тұрақты магнитті щеткасыз тұрақты қозғалтқышты пайдалану болып табылады.Ол бөлме температурасының өзгеруіне сәйкес қолайлы жылдамдықты автоматты түрде реттей алады және ұзақ уақыт бойы жұмыс істей алады, шу мен дірілді азайтады, адамдарға ыңғайлырақ сезінеді және жылдамдықты реттемейтін кондиционермен салыстырғанда электр қуатының 1/3 бөлігін үнемдейді.Басқа тоңазытқыштар, кір жуғыш машиналар, шаң жинағыштар, желдеткіштер және т.б. біртіндеп щеткасыз тұрақты ток қозғалтқыштарына ауысады.
4. Тұрақты магнитті тұрақты қозғалтқыш тұрақты магнитті қоздыруды қабылдайды, ол электрлік қозған тұрақты қозғалтқыштың жақсы жылдамдықты реттеу сипаттамаларын және механикалық сипаттамаларын сақтап қана қоймайды, сонымен қатар қарапайым құрылым мен технологияның сипаттамаларына ие, шағын көлемді, мыс аз шығынын, жоғары тиімділігі және т.б. себебі қоздыру орамасы мен қоздыру жоғалуы ескерілмейді.Сондықтан тұрақты магнитті тұрақты ток қозғалтқыштары тұрмыстық техникадан, портативті электрондық құрылғылардан, электр құралдарынан жақсы динамикалық өнімділікті қажет ететін дәл жылдамдық пен позициялық беру жүйелеріне дейін кеңінен қолданылады.50 Вт-тан төмен микро тұрақты ток қозғалтқыштарының ішінде тұрақты магнит қозғалтқыштары 92%, ал 10 Вт-тан төмен қозғалтқыштар 99% -дан астамды құрайды.
Қазіргі уақытта Қытайдың автомобиль өнеркәсібі қарқынды дамып келеді және автомобиль өнеркәсібі автомобильдердің негізгі құрамдас бөліктері болып табылатын тұрақты магнитті қозғалтқыштарды ең көп пайдаланушы болып табылады.Ультра люкс автомобильде әртүрлі мақсаттары бар 70-тен астам қозғалтқыштар бар, олардың көпшілігі төмен вольтты тұрақты магниттік тұрақты ток микромоторлары.NdFeB тұрақты магниттері мен планеталық берілістерді автомобильдер мен мотоциклдерге арналған стартер қозғалтқыштарында пайдаланған кезде, іске қосу қозғалтқыштарының сапасы екі есе төмендеуі мүмкін.
Тұрақты магнитті қозғалтқыштардың классификациясы
Тұрақты магниттердің көптеген түрлері бар.Қозғалтқыштың функциясына сәйкес оны шамамен екі санатқа бөлуге болады: тұрақты магнит генераторы және тұрақты магнит қозғалтқышы.
Тұрақты магнитті қозғалтқыштарды тұрақты магнитті тұрақты ток қозғалтқыштары және тұрақты магнитті айнымалы ток қозғалтқыштары деп бөлуге болады.Тұрақты магнитті айнымалы ток қозғалтқышы тұрақты магнит роторы бар көп фазалы синхронды қозғалтқышқа жатады, сондықтан оны жиі тұрақты магнитті синхронды қозғалтқыш (PMSM) деп атайды.
Тұрақты магнитті тұрақты ток қозғалтқыштары, егер олар электр қосқыштары немесе коммутаторлар бар-жоғына қарай жіктелсе, тұрақты магнитті щеткасыз тұрақты ток қозғалтқыштары және тұрақты магнитті щеткасыз тұрақты ток қозғалтқыштары (BLDCM) деп бөлуге болады.
Қазіргі уақытта әлемде заманауи электр электроникасының теориясы мен технологиясы қарқынды дамып келеді.MOSFET, IGBT және MCT сияқты қуатты электронды құрылғылардың пайда болуымен басқару құрылғылары түбегейлі өзгерістерге ұшырады.Ф.Блэйке 1971 жылы айнымалы ток қозғалтқышын векторлық басқару принципін алға қойғаннан бері векторлық басқару технологиясының дамуы айнымалы ток сервожетегін басқарудың жаңа дәуірін бастады және әртүрлі жоғары өнімді микропроцессорлар үздіксіз ығыстырылып, дамуды одан әрі жеделдете түсті. тұрақты ток серво жүйесінің орнына айнымалы ток серво жүйесінің.AC-I сервожүйесі тұрақты ток серво жүйесін алмастыратыны сөзсіз үрдіс.Дегенмен, синусоидалы артқы ЭҚ бар тұрақты магнитті синхронды қозғалтқыш (PMSM) және трапеция тәрізді артқы ЭҚ бар щеткасыз тұрақты ток қозғалтқышы (BLIX~) олардың тамаша өнімділігіне байланысты жоғары өнімді айнымалы ток сервожүйесін дамытудың негізгі ағымына айналатыны сөзсіз.