چرا موتورهای سنکرون آهنربای دائم به موتورهای محرک اصلی تبدیل می شوند؟

چرا موتورهای سنکرون آهنربای دائم به موتورهای محرک اصلی تبدیل می شوند؟

موتور الکتریکی می تواند انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل کند و انرژی مکانیکی را از طریق سیستم انتقال به چرخ ها منتقل کند تا خودرو را به حرکت درآورد.این یکی از سیستم های محرک اصلی وسایل نقلیه انرژی جدید است.در حال حاضر، موتورهای محرک رایج در وسایل نقلیه انرژی جدید عمدتاً موتورهای سنکرون آهنربای دائم و موتورهای ناهمزمان AC هستند.اکثر وسایل نقلیه انرژی جدید از موتورهای سنکرون آهنربای دائمی استفاده می کنند.شرکت های خودروسازی نماینده شامل BYD، Li Auto و غیره هستند. برخی از خودروها از موتورهای ناهمزمان AC استفاده می کنند.موتورهای الکتریکی نماینده شرکت های خودروسازی مانند تسلا و مرسدس بنز هستند.

یک موتور ناهمزمان عمدتا از یک استاتور ثابت و یک روتور دوار تشکیل شده است.هنگامی که سیم پیچ استاتور به منبع تغذیه AC وصل می شود، روتور می چرخد ​​و برق خروجی می دهد.اصل اصلی این است که وقتی سیم‌پیچ استاتور انرژی می‌گیرد (جریان متناوب)، یک میدان الکترومغناطیسی دوار تشکیل می‌دهد و سیم‌پیچ روتور یک رسانای بسته است که به طور مداوم خطوط القای مغناطیسی استاتور را در میدان مغناطیسی دوار استاتور قطع می‌کند.طبق قانون فارادی، وقتی یک هادی بسته خط القای مغناطیسی را قطع می کند، جریانی ایجاد می شود و جریان یک میدان الکترومغناطیسی ایجاد می کند.در این زمان، دو میدان الکترومغناطیسی وجود دارد: یکی میدان الکترومغناطیسی استاتور است که به جریان متناوب خارجی متصل است و دیگری با برش خط القای الکترومغناطیسی استاتور ایجاد می شود.میدان الکترومغناطیسی روتورطبق قانون لنز، جریان القایی همیشه در برابر علت جریان القایی مقاومت می کند، یعنی سعی کنید از بریدن خطوط القایی مغناطیسی میدان مغناطیسی دوار استاتور توسط هادی های روی روتور جلوگیری کنید.نتیجه این است: هادی‌های روی روتور با استاتور «به هم می‌رسند».در طول فرآیند، سرعت چرخش روتور (n2) و سرعت چرخش استاتور (n1) هماهنگ نیستند (تفاوت سرعت حدود 2-6٪ است).بنابراین به آن موتور AC ناهمزمان می گویند.برعکس، اگر سرعت چرخش یکسان باشد به آن موتور سنکرون می گویند.

موتور سنکرون آهنربای دائم نیز نوعی موتور AC است.روتور آن از فولاد با آهنرباهای دائمی ساخته شده است.هنگامی که موتور در حال کار است، استاتور برای ایجاد یک میدان مغناطیسی دوار برای فشار دادن روتور به چرخش انرژی می گیرد."همگام سازی" به این معنی است که چرخش روتور در حین عملکرد حالت پایدار سرعت با سرعت دورانی میدان مغناطیسی هماهنگ می شود.موتورهای سنکرون آهنربای دائم نسبت قدرت به وزن بالاتری دارند، از نظر اندازه کوچکتر، وزن سبک تر، گشتاور خروجی بیشتری دارند و سرعت محدود و عملکرد ترمز عالی دارند.بنابراین، موتورهای سنکرون آهنربای دائم امروزه به پرمصرف ترین وسیله نقلیه الکتریکی تبدیل شده اند.از موتور الکتریکیبا این حال، هنگامی که ماده آهنربای دائمی در معرض ارتعاش، دمای بالا و جریان اضافه بار قرار می گیرد، نفوذپذیری مغناطیسی آن ممکن است کاهش یابد یا ممکن است مغناطیس زدایی رخ دهد که ممکن است عملکرد موتور آهنربای دائم را کاهش دهد.علاوه بر این، موتورهای سنکرون آهنربای دائمی خاکی کمیاب از مواد خاکی کمیاب استفاده می کنند و هزینه ساخت پایدار نیست.

در مقایسه با موتورهای سنکرون آهنربای دائم، موتورهای ناهمزمان برای تحریک هنگام کار نیاز به جذب انرژی الکتریکی دارند که باعث مصرف انرژی الکتریکی و کاهش راندمان موتور می شود.موتورهای آهنربای دائم به دلیل افزودن آهنرباهای دائمی گرانتر هستند.

مدل‌هایی که موتورهای آسنکرون AC را انتخاب می‌کنند، معمولاً به عملکرد اولویت می‌دهند و از مزایای خروجی عملکرد و کارایی موتورهای آسنکرون AC در سرعت‌های بالا بهره می‌برند.مدل معرف اولین مدل S است. ویژگی‌های اصلی: هنگامی که خودرو با سرعت بالا رانندگی می‌کند، می‌تواند عملکرد با سرعت بالا و استفاده کارآمد از انرژی الکتریکی را حفظ کند و مصرف انرژی را کاهش دهد و در عین حال حداکثر توان خروجی را حفظ کند.

مدل‌هایی که موتورهای سنکرون آهنربای دائم را انتخاب می‌کنند، مصرف انرژی را در اولویت قرار می‌دهند و از خروجی عملکرد و عملکرد کارآمد موتورهای سنکرون آهنربای دائم در سرعت‌های پایین استفاده می‌کنند، که آنها را برای خودروهای کوچک و متوسط ​​مناسب می‌کند.ویژگی های آن اندازه کوچک، وزن سبک و عمر باتری طولانی است.در عین حال، عملکرد تنظیم سرعت خوبی دارد و می تواند در مواجهه با استارت، توقف، شتاب و کاهش مکرر راندمان بالا را حفظ کند.

موتورهای سنکرون آهنربای دائمی غالب هستند.طبق آمار «پایگاه ماهانه زنجیره صنعت خودروهای انرژی نو» که توسط موسسه تحقیقات صنعت پیشرفته (GGII) منتشر شده است، ظرفیت نصب شده داخلی موتورهای محرک خودروهای انرژی جدید از ژانویه تا آگوست 2022 تقریباً 3.478 میلیون دستگاه بوده است. - افزایش 101 درصدی در سالدر میان آنها، ظرفیت نصب شده موتورهای سنکرون آهنربای دائم 3.329 میلیون واحد بود که نسبت به سال قبل 106 درصد افزایش داشت.ظرفیت نصب شده موتورهای آسنکرون AC 1.295 میلیون واحد بود که نسبت به سال گذشته 22 درصد افزایش داشت.

موتورهای سنکرون آهنربای دائم به موتورهای محرک اصلی در بازار خودروهای سواری الکتریکی خالص تبدیل شده اند.

با قضاوت از انتخاب موتورها برای مدل های اصلی در داخل و خارج از کشور، وسایل نقلیه انرژی جدید که توسط SAIC Motor داخلی، Geely Automobile، Guangzhou Automobile، BAIC Motor، Denza Motors و غیره راه اندازی شده اند، همگی از موتورهای سنکرون آهنربای دائم استفاده می کنند.موتورهای سنکرون آهنربای دائم عمدتاً در چین استفاده می شوند.اول، به این دلیل که موتورهای سنکرون آهنربای دائم دارای عملکرد خوب در سرعت پایین و راندمان تبدیل بالا هستند که برای شرایط کاری پیچیده با شروع و توقف مکرر در ترافیک شهری بسیار مناسب هستند.دوم، به دلیل آهنرباهای دائمی بور آهن نئودیمیم در موتورهای سنکرون آهنربای دائم.مواد نیاز به استفاده از منابع خاکی کمیاب دارند و کشور من 70 درصد از منابع خاکی کمیاب جهان را در اختیار دارد و کل خروجی مواد مغناطیسی NdFeB به 80 درصد جهان می رسد، بنابراین چین بیشتر به استفاده از موتورهای سنکرون آهنربای دائم علاقه دارد.

تسلا خارجی و BMW از موتورهای سنکرون آهنربای دائم و موتورهای ناهمزمان AC برای توسعه مشترک استفاده می کنند.از منظر ساختار کاربرد، موتور سنکرون آهنربای دائم انتخاب اصلی برای وسایل نقلیه انرژی جدید است.

هزینه مواد آهنربای دائم حدود 30 درصد از هزینه موتورهای سنکرون آهنربای دائم را تشکیل می دهد.مواد اولیه برای ساخت موتورهای سنکرون آهنربای دائم عمدتاً شامل آهن نئودیمیم بور، ورق های فولادی سیلیکون، مس و آلومینیوم است.در میان آنها، ماده آهنربای دائم نئودیمیم آهن بور عمدتاً برای ساخت آهنرباهای دائمی روتور استفاده می شود و ترکیب هزینه حدود 30٪ است.ورق های فولادی سیلیکونی عمدتاً برای ساخت سفارشی استفاده می شود. ترکیب هزینه هسته روتور حدود 20٪ است.ترکیب هزینه سیم پیچ استاتور حدود 15٪ است.ترکیب هزینه شفت موتور حدود 5٪ است.و ترکیب هزینه پوسته موتور حدود 15٪ است.

چرا هستندکمپرسور هوا پیچی موتورهای آهنربای دائم OSGکارآمدتر؟

موتور سنکرون آهنربای دائمی عمدتاً از اجزای استاتور، روتور و پوسته تشکیل شده است.مانند موتورهای معمولی AC، هسته استاتور دارای ساختاری چند لایه برای کاهش تلفات آهن به دلیل جریان گردابی و اثرات هیسترزیس در هنگام کارکرد موتور است.سیم پیچ ها نیز معمولا سازه های متقارن سه فاز هستند، اما انتخاب پارامتر کاملاً متفاوت است.قسمت روتور اشکال مختلفی دارد، از جمله روتور آهنربای دائمی با قفس سنجاب شروع، و روتور آهنربای دائم خالص تعبیه شده یا نصب شده روی سطح.هسته روتور را می توان به یک ساختار جامد یا چند لایه تبدیل کرد.روتور مجهز به مواد آهنربای دائمی است که معمولاً به آن آهنربا می گویند.

تحت عملکرد عادی موتور آهنربای دائم، میدان مغناطیسی روتور و استاتور در حالت همزمان هستند.جریان القایی در قسمت روتور وجود ندارد و از دست دادن مس روتور، هیسترزیس یا جریان گردابی وجود ندارد.نیازی به در نظر گرفتن مشکل از دست دادن و گرم شدن روتور نیست.به طور کلی، موتور آهنربای دائمی توسط یک مبدل فرکانس خاص تغذیه می شود و به طور طبیعی دارای عملکرد شروع نرم است.علاوه بر این، موتور آهنربای دائم یک موتور سنکرون است که دارای ویژگی تنظیم ضریب توان از طریق شدت تحریک است، بنابراین می توان ضریب توان را به مقدار مشخصی طراحی کرد.

از نقطه نظر شروع، با توجه به اینکه موتور آهنربای دائمی توسط منبع تغذیه فرکانس متغیر یا یک اینورتر پشتیبانی راه اندازی می شود، فرآیند راه اندازی موتور آهنربای دائم بسیار آسان است.این شبیه به راه اندازی موتورهای فرکانس متغیر است و از عیوب راه اندازی موتورهای ناهمزمان قفس معمولی جلوگیری می کند.

به طور خلاصه، بازده و ضریب قدرت موتورهای آهنربای دائمی می تواند بسیار بالا باشد، ساختار بسیار ساده است و بازار در ده سال گذشته بسیار داغ بوده است.

با این حال، از دست دادن شکست تحریک یک مشکل اجتناب ناپذیر در موتورهای آهنربای دائم است.وقتی جریان خیلی زیاد باشد یا دما خیلی زیاد باشد، دمای سیم‌پیچ‌های موتور فوراً افزایش می‌یابد، جریان به شدت افزایش می‌یابد و آهنرباهای دائمی به سرعت تحریک را از دست می‌دهند.در کنترل موتور آهنربای دائمی، یک وسیله حفاظتی بیش از حد جریان تنظیم شده است تا از مشکل سوختن سیم پیچ استاتور موتور جلوگیری کند، اما از دست دادن تحریک و خاموش شدن تجهیزات اجتناب ناپذیر است.