Содержание
Двигатель на постоянных магнитах и его использование
Двигатель на постоянных магнитах – это попытка уменьшить вес и габаритные размеры электрической машины, упростить ее конструкцию, повысить надежность и простоту эксплуатации. Такой двигатель позволяет и значительно увеличить КПД (коэффициент полезного действия). Наибольшего распространения он получил в качестве синхронной машины. В данном устройстве постоянные магниты предназначены и применяются для создания вращающегося магнитного поля.
В настоящее время применяют комбинированный вариант: постоянные магниты вместе с электромагнитами, по катушке которых течет постоянный электрический ток. Такое комбинированное возбуждение обеспечивает множество положительных моментов: получение требуемых регулировочных характеристик напряжения и частоты вращения при уменьшении мощности возбуждения, уменьшение объема магнитной системы (и, как следствие, себестоимости такого устройства, как комбинированный двигатель на постоянных магнитах) по сравнению с классической системой электромагнитного возбуждения синхронной машины.
Вечный двигатель на магнитах?
Вера в чудеса может дойти до абсурда, если приобретает псевдонаучные черты. Еще несколько столетий…
На сегодняшний день использование постоянных магнитов возможно в устройствах мощностью всего в несколько киловольт-ампер. Однако сейчас разрабатываются постоянные магниты с улучшенными характеристиками, и мощность машин постепенно возрастает.
Синхронная машина как двигатель на постоянных магнитах используется в качестве непосредственно двигателя или генератора в приводах различной мощности. Такие устройства нашли применение и распространение на шахтах, металлургических заводах, тепловых станциях. Так как синхронный двигатель работает с самой разной реактивной мощностью, его применяют в холодильниках, насосах и других механизмах с неизменной скоростью работы. Электродвигатель на постоянных магнитах используют в устройствах и приборах малой мощности, где нужно строгое и точное постоянство скорости. Это автоматические самопишущие приборы, электрочасы, устройства программного управления и прочее.
На станциях и подстанциях установлены специальные синхронные генераторы, вырабатывающие в режиме холостого хода только реактивную мощность. Такая мощность используется для асинхронных двигателей, а синхронные машины такого типа называют «компенсаторами».
Генератор из асинхронного двигателя сделать самому своими…
Сделать генератор из асинхронного двигателя своими руками несложно, но придется постараться и…
Принцип действия такой машины, как двигатель на постоянных магнитах, и, в частности, синхронного двигателя, основан на взаимодействии магнитного поля ротора (движущейся части) и статора (неподвижной части).
Благодаря интересным и еще не до конца изученным свойствам магнитов, часто появлялись и появляются изобретения на их основе. Например, одной из самых распространенных идей является создание такого устройства как безтопливный вечный двигатель на постоянных магнитах. С точки зрения современной науки и физики вечный двигатель невозможен (он должен был бы иметь коэффициент полезного действия больше единицы, а такое считается нереальным), но изобретатели в сфере альтернативной энергетики не теряют надежду на создание и разработку такого открытия.
3DNews Технологии и рынок IT. Новости автомобили, мотоциклы, транспортные сред… В Германии создали автомобильный электро… Самое интересное в обзорах 13.05.2021 [11:32], Геннадий Детинич Немецкая компания Mahle разработала автомобильный электродвигатель без постоянных магнитов. Это позволит снизить зависимость от китайских поставок редкоземельных металлов и сделает электромоторы дешевле. Также отсутствие постоянных магнитов позволило повысить КПД электродвигателей на всех режимах работы. Для индустрии электромобилей новый двигатель обещает заметный прорыв в характеристиках машин и снижение стоимости обслуживания. Источник изображения: Mahl В подавляющем большинстве современных электродвигателей для электрического транспорта используются постоянные магниты преимущественно из редкоземельных металлов. Руду с содержанием редкоземельных металлов добывают во многих частях мира, но производство по переработке в основном сосредоточено в Китае, где рабочая сила дешевле, а экологические нормы не такие строгие. Как результат, за последнее десятилетие цена на неодим выросла на 750 %, а стоимость диспрозия выросла на 2000 % и, очевидно, это не предел. Подобная ситуация заставляет разработчиков создавать электродвигатели без постоянных магнитов, заменяя их катушками индуктивности в составе ротора двигателя. Однако это тянет за собой массу проблем. Источник изображения: Mahl Для передачи электрического тока на катушки в роторе требуется создать надёжные и долговечные скользящие контактные передачи. Высокие токи и постоянная нагрузка делают такие узлы менее надёжными, что недопустимо для электротранспорта с высокой эксплуатационной нагрузкой. Инженеры компании Mahle смогли обойти эту проблему, предложив схему индукционной (беспроводной) передачи тока на катушки в роторе. Источник изображения: Mahl По словам создателей, предложенная конструкция показала высочайшую эффективность, поскольку позволяет регулировать силу магнитного поля, генерируемую катушками в роторе, в соответствии с рабочей нагрузкой и режимом работы электродвигателя. Получился своего рода «умный» электродвигатель, КПД которого на высоких оборотах достигает 95 %. Также двигатель без скользящих контактов можно обслуживать гораздо реже, что экономит время и деньги на поддержание транспортной системы в порядке. Источник изображения: Mahl Как уверяют в Mahle, новые электродвигатели пригодны как для легковых автомобилей, так и для грузового и пассажирского транспорта. Образцы электродвигателей уже рассылаются заинтересованным автопроизводителям, а внедрение в массовое производство ожидается примерно через два с половиной года. Источник: Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER. Материалы по теме Постоянный URL: https://3dnews.ru/1039492/v-germanii-sozdali-avtomobilniy-elektrodvigatel-bez-postoyannih-magnitov-deshevle-ekonomichnee-i-effektivnee Рубрики: Теги: ← В |
Всё бы ничего, только руку на пульсе поставок этого сырья держит Китай и довольно жёстко регулирует этот рынок.
Это практически как беспроводная зарядка смартфона.
Двигатели с постоянными магнитами ABB — Двигатели ABB Process Performance (Руководства по низковольтным двигателям IEC и двигателям ABB)
Веб-сайт ABB использует файлы cookie. Оставаясь здесь, вы соглашаетесь на использование нами файлов cookie. Учить больше |
Линейка двигателей с постоянными магнитами расширяет эффективный диапазон номинальных скоростей рабочих машин для тяжелых условий эксплуатации до 100–850 об/мин.
Двигатели могут упростить приводные системы, эффективно устраняя необходимость в устройствах снижения скорости. Они предназначены исключительно для питания преобразователя частоты, где обеспечивают высокую точность скорости даже без датчиков скорости, поскольку являются синхронными двигателями без проскальзывания ротора.
Наиболее распространенные приводные системы, которые может заменить двигатель с постоянными магнитами:
- Традиционный двигатель переменного тока, преобразователь частоты и коробка передач
- Традиционный тихоходный двигатель переменного тока, обычно 10–16 полюсов или меньше, с преобразователем частоты
- Система привода постоянного тока с переменной скоростью и коробкой передач
Основные характеристики и преимущества
- Предназначен для работы с вариаторами
- Хорошо подходит для работы на низкой скорости
- Снижение стоимости обслуживания
- Сокращение запасов запасных частей
- Упрощенная установка системы
- Более высокая «надежность системы»
- Отсутствие механических потерь при передаче энергии
Диапазон производительности
| Выходная мощность | 0 — 220 об/мин, 17 — 1120 кВт при 220 об/мин 0 — 300 об/мин, 25 — 1600 кВт при 300 об/мин 0 — 430 об/мин, 38 — 2240 кВт при 430 об/мин 0 — 600 об/мин, 57 — 2500 кВт при 600 об/мин мин |
| Размеры корпуса | МЭК 280–400 |
| Материал рамы | Чугун/Сварная сталь |
| Напряжения | Все напряжения |
| Защита | IP 55 |
| Охлаждение | Воздух или жидкость |
Инструменты и услуги
Онлайн-инструмент, который поможет вам найти оптимальный электродвигатель для любого MEPS по всему миру.
Это также поможет вам рассчитать стоимость владения различными двигателями и получить быстрый доступ к маркетинговой документации и чертежам, отчетам об испытаниях и таблицам данных.
Оптимизатор | ABB
Вместо того, чтобы листать бумажные каталоги или базы данных спецификаций, найдите нужный привод, устройство плавного пуска или двигатель, ответив на ряд простых вопросов.
Ссылка на селектор
Отсканируйте QR-код, чтобы получить доступ к круглосуточному самообслуживанию
ABB Access, который поможет вам легко найти актуальные данные о продуктах в Интернете. Он также обеспечивает легкий доступ к документации и руководствам. Если у вас возникнут проблемы с вашим продуктом АББ, вы можете быстро и легко сообщить об этом онлайн, чтобы получить поддержку специалистов АББ.
Подробнее
Интеллектуальный датчик ABB Ability™ превращает традиционные двигатели в интеллектуальные устройства с беспроводным подключением.
Он прикреплен к раме двигателя; нет необходимости в проводке или механической обработке. Используя алгоритмы, основанные на многолетнем опыте компании ABB в области двигателей, интеллектуальный датчик ABB Ability™ передает информацию о работе и состоянии двигателя через шлюз Bluetooth или смартфон на защищенный сервер.
Подробнее
загрузок
Загрузка документов
Тематические исследования
Загрузка документов
Отправьте запрос и мы свяжемся с вами
Связаться с нами
Электродвигатели IPM и SPM
Электродвигатели PM
IPM и SPM
Какие преимущества вы можете получить, используя эти типы двигателей?
Двигатель с постоянными магнитами (ПМ) — это двигатель переменного тока, в котором используются магниты, встроенные или прикрепленные к поверхности ротора двигателя.
Эта статья дает базовое понимание терминологии, концепций, теории и физики двигателей с постоянными магнитами.
Все дело в супермагнитах
Используемые магниты – это неодимовые и железо-борные магниты, также называемые супермагнитами. Это название связано с чрезвычайной концентрацией магнитного поля на см2, что делает их очень привлекательными, несмотря на небольшой размер, их высокая плотность магнитного поля способствует прочности и эффективности.
Учитывая характеристики двигателей с постоянными магнитами и высокую плотность магнитного поля, которые позволяют спроектировать двигатель в три раза меньше двигателя с той же производительностью. Кроме того, высокий КПД позволяет с минимальным потреблением электроэнергии запускать электромобили. И последнее, но не менее важное: срок службы супермагнитов составляет около 400 лет. Гарантия их эффективности и надежности с течением времени.
SPM
поверхностный постоянный магнит
Тип двигателя, в котором постоянные магниты прикреплены к окружности ротора.
IPM
внутренний постоянный магнит
Тип двигателя с ротором, встроенным в постоянные магниты, называется IPM.
Изображение предоставлено KEB AG
Возможно, самым большим преимуществом конструкций IPM, которое дает им преимущество в транспортных средствах, таких как тяговые двигатели, является высокая скорость работы. Кривая зависимости мощности от скорости для SPM-двигателей является примерно гиперболической, поднимаясь до области квазипостоянной мощности в узком диапазоне скоростей, а затем падая.
От SPM к IPM
На протяжении десятилетий двигатели с поверхностными постоянными магнитами (SPM) доминировали на рынке двигателей с постоянными магнитами. Однако в последние годы развивающийся рынок гибридных и электрических транспортных средств повысил спрос на внутренние двигатели с постоянными магнитами (IPM). Обладая такими преимуществами, как почти постоянная мощность в широком диапазоне скоростей и конструкция с удерживанием магнита, двигатели IPM представляют собой хорошее решение для таких приложений, как тяговые и вспомогательные двигатели.
Для транспортных средств технология IPM обеспечивает большие преимущества по сравнению с двигателями SPM. Конфигурация IPM позволяет лучше контролировать намагниченность магнитопровода.
Двигатели
IPM, напротив, обеспечивают гораздо более широкий диапазон более или менее постоянного крутящего момента. Используя технику, называемую ослаблением поля, разработчики могут подавать ток для изменения характеристик. Ослабление поля по существу включает в себя настройку магнитного поля статора, чтобы частично противодействовать эффекту постоянных магнитов.
Сравнительные таблицы
SPM
ПОВЕРХНОСТНЫЙ ПОСТОЯННЫЙ МАГНИТ
В двигателях SPM магниты прикреплены к внешней поверхности ротора, поэтому их механическая прочность ниже, чем у двигателей IPM. Ослабленная механическая прочность ограничивает максимальную безопасную механическую скорость двигателя. Кроме того, эти двигатели имеют очень ограниченную магнитную заметность (Ld ≈ Lq).
Значения индуктивности, измеренные на выводах ротора, постоянны независимо от положения ротора. Из-за отношения заметности, близкого к единице, конструкции двигателей SPM в значительной степени, если не полностью, зависят от магнитной составляющей крутящего момента для создания крутящего момента.
IPM
ВНУТРЕННИЙ ПОСТОЯННЫЙ МАГНИТ
В двигателях IPM постоянный магнит встроен в сам ротор. В отличие от их аналогов SPM, расположение постоянных магнитов делает двигатели IPM очень прочными с механической точки зрения и подходящими для работы на очень высоких скоростях. Эти двигатели также отличаются относительно высоким коэффициентом значимости магнитного поля (Lq > Ld). Из-за своей магнитной заметности двигатель IPM может генерировать крутящий момент, используя преимущества как магнитных, так и реактивных компонентов крутящего момента двигателя, что делает их адаптированными к различным электромобилям.
Почему следует выбирать двигатель IPM вместо SPM?
Для высокоскоростных применений, таких как тяговые двигатели, лучшим выбором является двигатель IPM.