Por que os motores síncronos de ímã permanente se tornam os principais motores de acionamento?
O motor elétrico pode converter energia elétrica em energia mecânica e transferir a energia mecânica para as rodas através do sistema de transmissão para acionar o veículo.É um dos principais sistemas de propulsão dos novos veículos energéticos.Atualmente, os motores de acionamento comumente usados em novos veículos energéticos são principalmente motores síncronos de ímã permanente e motores assíncronos CA.A maioria dos veículos de nova energia usa motores síncronos de ímã permanente.As montadoras representativas incluem BYD, Li Auto, etc. Alguns veículos usam motores assíncronos CA.Os motores elétricos representam empresas automobilísticas como Tesla e Mercedes-Benz.
Um motor assíncrono é composto principalmente por um estator estacionário e um rotor rotativo.Quando o enrolamento do estator está conectado à fonte de alimentação CA, o rotor girará e produzirá energia.O princípio principal é que quando o enrolamento do estator é energizado (corrente alternada), ele formará um campo eletromagnético rotativo, e o enrolamento do rotor é um condutor fechado que corta continuamente as linhas de indução magnética do estator no campo magnético rotativo do estator.De acordo com a lei de Faraday, quando um condutor fechado corta a linha de indução magnética, uma corrente será gerada, e a corrente gerará um campo eletromagnético.Neste momento, existem dois campos eletromagnéticos: um é o campo eletromagnético do estator conectado à corrente alternada externa e o outro é gerado pelo corte da linha de indução eletromagnética do estator.Campo eletromagnético do rotor.Pela lei de Lenz, a corrente induzida sempre resistirá à causa da corrente induzida, ou seja, tentará evitar que os condutores do rotor cortem as linhas de indução magnética do campo magnético giratório do estator.O resultado é: os condutores do rotor "alcançarão" os do estator. O campo eletromagnético giratório significa que o rotor persegue o campo magnético giratório do estator e, finalmente, o motor começa a girar.Durante o processo, a velocidade de rotação do rotor (n2) e a velocidade de rotação do estator (n1) estão fora de sincronia (a diferença de velocidade é de cerca de 2-6%).Portanto, é chamado de motor CA assíncrono.Pelo contrário, se a velocidade de rotação for a mesma, é denominado motor síncrono.
O motor síncrono de ímã permanente também é um tipo de motor CA.Seu rotor é feito de aço com ímãs permanentes.Quando o motor está funcionando, o estator é energizado para gerar um campo magnético giratório para empurrar o rotor para girar."Sincronização" significa que a rotação do rotor durante a operação em estado estacionário A velocidade é sincronizada com a velocidade de rotação do campo magnético.Os motores síncronos de ímã permanente têm uma relação potência-peso mais alta, são menores em tamanho, mais leves, têm maior torque de saída e têm excelente velocidade limite e desempenho de frenagem.Portanto, os motores síncronos de ímã permanente tornaram-se o veículo elétrico mais utilizado atualmente.de motor elétrico.Porém, quando o material do ímã permanente é submetido a vibração, alta temperatura e corrente de sobrecarga, sua permeabilidade magnética pode diminuir ou pode ocorrer desmagnetização, o que pode reduzir o desempenho do motor de ímã permanente.Além disso, os motores síncronos de ímã permanente de terras raras usam materiais de terras raras e o custo de fabricação não é estável.
Comparados aos motores síncronos de ímã permanente, os motores assíncronos precisam absorver energia elétrica para excitação durante o funcionamento, o que consumirá energia elétrica e reduzirá a eficiência do motor.Os motores de ímã permanente são mais caros devido à adição de ímãs permanentes.
Os modelos que escolhem motores assíncronos CA tendem a dar prioridade ao desempenho e aproveitar as vantagens de desempenho e eficiência dos motores assíncronos CA em altas velocidades.O modelo representativo é o primeiro Modelo S. Principais características: Quando o carro está dirigindo em alta velocidade, ele pode manter operação em alta velocidade e uso eficiente de energia elétrica, reduzindo o consumo de energia enquanto mantém a potência máxima;
Os modelos que escolhem motores síncronos de ímã permanente tendem a priorizar o consumo de energia e utilizam o desempenho e a operação eficiente dos motores síncronos de ímã permanente em baixas velocidades, tornando-os adequados para carros de pequeno e médio porte.Suas características são tamanho pequeno, peso leve e vida útil prolongada da bateria.Ao mesmo tempo, possui bom desempenho de regulação de velocidade e pode manter alta eficiência quando confrontado com repetidas partidas, paradas, acelerações e desacelerações.
Os motores síncronos de ímã permanente dominam.De acordo com estatísticas do "Banco de dados mensal da cadeia da indústria de veículos de nova energia" divulgado pelo Advanced Industry Research Institute (GGII), a capacidade instalada doméstica de motores de acionamento de veículos de nova energia de janeiro a agosto de 2022 foi de aproximadamente 3,478 milhões de unidades, um ano após aumento anual de 101%.Entre eles, a capacidade instalada de motores síncronos de ímã permanente foi de 3,329 milhões de unidades, um aumento anual de 106%;a capacidade instalada de motores assíncronos AC foi de 1,295 milhões de unidades, um aumento anual de 22%.
Os motores síncronos de ímã permanente tornaram-se os principais motores de acionamento no mercado de automóveis de passageiros elétricos puros.
A julgar pela seleção de motores para modelos convencionais no país e no exterior, novos veículos de energia lançados pela SAIC Motor doméstica, Geely Automobile, Guangzhou Automobile, BAIC Motor, Denza Motors, etc., todos usam motores síncronos de ímã permanente.Os motores síncronos de ímã permanente são usados principalmente na China.Primeiro, porque os motores síncronos de ímã permanente apresentam bom desempenho em baixa velocidade e alta eficiência de conversão, que são muito adequados para condições de trabalho complexas com partidas e paradas frequentes no trânsito urbano.Em segundo lugar, por causa dos ímãs permanentes de neodímio, ferro e boro em motores síncronos de ímã permanente.Os materiais requerem o uso de recursos de terras raras, e meu país possui 70% dos recursos de terras raras do mundo, e a produção total de materiais magnéticos NdFeB atinge 80% do mundo, então a China está mais interessada em usar motores síncronos de ímã permanente.
Tesla e BMW estrangeiras usam motores síncronos de ímã permanente e motores assíncronos CA para desenvolverem-se de forma colaborativa.Do ponto de vista da estrutura da aplicação, o motor síncrono de ímã permanente é a escolha principal para veículos de novas energias.
O custo dos materiais de ímã permanente representa cerca de 30% do custo dos motores síncronos de ímã permanente.As matérias-primas para a fabricação de motores síncronos de ímã permanente incluem principalmente neodímio, ferro, boro, chapas de aço silício, cobre e alumínio.Entre eles, o material de ímã permanente neodímio ferro boro é usado principalmente para fazer ímãs permanentes de rotor, e a composição de custo é de cerca de 30%;chapas de aço silício são usadas principalmente para customização. A composição do custo do núcleo do rotor é de cerca de 20%;a composição do custo do enrolamento do estator é de cerca de 15%;a composição do custo do eixo do motor é de cerca de 5%;e a composição do custo da carcaça do motor é de cerca de 15%.
Por que sãoMotores de ímã permanente OSG parafuso compressor de armais eficiente?
O motor síncrono de ímã permanente é composto principalmente de componentes de estator, rotor e carcaça.Como os motores CA comuns, o núcleo do estator tem uma estrutura laminada para reduzir a perda de ferro devido à corrente parasita e aos efeitos de histerese quando o motor está funcionando;os enrolamentos também são geralmente estruturas simétricas trifásicas, mas a seleção dos parâmetros é bem diferente.A parte do rotor tem várias formas, incluindo um rotor de ímã permanente com uma gaiola de esquilo inicial e um rotor de ímã permanente puro embutido ou montado na superfície.O núcleo do rotor pode ser feito em uma estrutura sólida ou laminado.O rotor é equipado com material magnético permanente, comumente chamado de ímã.
Sob operação normal do motor de ímã permanente, os campos magnéticos do rotor e do estator estão em estado síncrono.Não há corrente induzida na parte do rotor e não há perda de cobre do rotor, histerese ou perda de corrente parasita.Não há necessidade de considerar o problema de perda e aquecimento do rotor.Geralmente, o motor de ímã permanente é alimentado por um conversor de frequência especial e naturalmente possui uma função de partida suave.Além disso, o motor de ímã permanente é um motor síncrono, que tem a característica de ajustar o fator de potência através da intensidade da excitação, de forma que o fator de potência pode ser projetado para um valor especificado.
Do ponto de vista inicial, devido ao fato do motor de ímã permanente ser acionado por uma fonte de alimentação de frequência variável ou por um inversor de suporte, o processo de partida do motor de ímã permanente é muito fácil;é semelhante à partida de um motor de frequência variável e evita os defeitos de partida dos motores assíncronos de gaiola comuns.
Resumindo, a eficiência e o fator de potência dos motores de ímã permanente podem chegar a muito altos, a estrutura é muito simples e o mercado tem estado muito aquecido nos últimos dez anos.
No entanto, a falha por perda de excitação é um problema inevitável em motores de ímã permanente.Quando a corrente é muito grande ou a temperatura é muito alta, a temperatura dos enrolamentos do motor aumentará instantaneamente, a corrente aumentará acentuadamente e os ímãs permanentes perderão rapidamente a excitação.No controle do motor de ímã permanente, um dispositivo de proteção contra sobrecorrente é configurado para evitar o problema de queima do enrolamento do estator do motor, mas a perda de excitação resultante e o desligamento do equipamento são inevitáveis.
Horário da postagem: 12 de dezembro de 2023
