पारंपारिक विद्युत उत्तेजित मोटर्सच्या तुलनेत, कायम चुंबक मोटर्स, विशेषत: दुर्मिळ पृथ्वी स्थायी चुंबक मोटर्समध्ये साधी रचना आणि विश्वसनीय ऑपरेशन असते.लहान खंड आणि हलके वजन;कमी नुकसान आणि उच्च कार्यक्षमता;मोटरचा आकार आणि आकार लवचिक आणि वैविध्यपूर्ण असू शकतो.म्हणून, अनुप्रयोग श्रेणी अत्यंत विस्तृत आहे, जवळजवळ सर्व एरोस्पेस, राष्ट्रीय संरक्षण, औद्योगिक आणि कृषी उत्पादन आणि दैनंदिन जीवनात.अनेक ठराविक स्थायी चुंबक मोटर्सची मुख्य वैशिष्ट्ये आणि अनुप्रयोग खाली सादर केले आहेत.
1. पारंपारिक जनरेटरच्या तुलनेत, दुर्मिळ पृथ्वी स्थायी चुंबक सिंक्रोनस जनरेटरला स्लिप रिंग आणि ब्रश उपकरणांची आवश्यकता नसते, साधी रचना आणि कमी अपयश दर.दुर्मिळ पृथ्वीचे स्थायी चुंबक हवेतील अंतर चुंबकीय घनता देखील वाढवू शकते, मोटर गती इष्टतम मूल्यापर्यंत वाढवू शकते आणि पॉवर-टू-मास गुणोत्तर सुधारू शकते.दुर्मिळ पृथ्वीचे स्थायी चुंबक जनरेटर जवळजवळ सर्व समकालीन विमानचालन आणि एरोस्पेस जनरेटरमध्ये वापरले जातात.अमेरिकेच्या जनरल इलेक्ट्रिक कंपनीद्वारे निर्मित 150 kVA 14-पोल 12 000 r/min ~ 21 000 r/min आणि 100 kVA 60 000 r/min दुर्मिळ पृथ्वी कोबाल्ट परमनंट मॅग्नेट सिंक्रोनस जनरेटर आहेत.चीनमध्ये विकसित केलेली पहिली दुर्मिळ पृथ्वी स्थायी चुंबक मोटर 3 kW 20 000 r/min कायम चुंबक जनरेटर आहे.
स्थायी चुंबक जनरेटर मोठ्या टर्बो-जनरेटरसाठी सहायक उत्तेजक म्हणून देखील वापरले जातात.1980 मध्ये, चीनने 40 kVA～160 kVA क्षमतेचे जगातील सर्वात मोठे दुर्मिळ पृथ्वी स्थायी चुंबक सहाय्यक एक्सायटर यशस्वीरित्या विकसित केले आणि 200 MW ~ 600 MW टर्बो-जनरेटरसह सुसज्ज केले, ज्यामुळे पॉवर स्टेशन ऑपरेशनची विश्वासार्हता खूप सुधारली.
सध्या, अंतर्गत ज्वलन इंजिनद्वारे चालवले जाणारे छोटे जनरेटर, वाहनांसाठी कायम चुंबक जनरेटर आणि थेट पवन चाकांद्वारे चालवले जाणारे छोटे कायम चुंबक पवन जनरेटर हळूहळू लोकप्रिय होत आहेत.
2. उच्च-कार्यक्षमता कायम चुंबक सिंक्रोनस मोटर इंडक्शन मोटरच्या तुलनेत, कायम चुंबक समकालिक मोटरला प्रतिक्रियात्मक उत्तेजित करंटची आवश्यकता नसते, जे पॉवर फॅक्टर (1 पर्यंत किंवा अगदी कॅपेसिटिव्ह) मध्ये लक्षणीय सुधारणा करू शकते, स्टेटर चालू आणि स्टेटर प्रतिरोधक नुकसान कमी करते, आणि स्थिर ऑपरेशन दरम्यान रोटरच्या तांब्याचे नुकसान होत नाही, त्यामुळे पंखा कमी होतो (लहान क्षमतेची मोटर फॅन देखील काढून टाकू शकते) आणि संबंधित वारा घर्षण नुकसान कमी करते.समान स्पेसिफिकेशनच्या इंडक्शन मोटरच्या तुलनेत, कार्यक्षमता 2 ~ 8 टक्के गुणांनी वाढविली जाऊ शकते.शिवाय, कायम चुंबक सिंक्रोनस मोटर 25% ~ 120% रेट केलेल्या लोड श्रेणीमध्ये उच्च कार्यक्षमता आणि पॉवर फॅक्टर ठेवू शकते, जे हलके लोड अंतर्गत चालत असताना ऊर्जा बचत प्रभाव अधिक उल्लेखनीय बनवते.सामान्यतः, या प्रकारची मोटर रोटरवर सुरुवातीच्या विंडिंगसह सुसज्ज असते, ज्यामध्ये विशिष्ट वारंवारता आणि व्होल्टेजवर थेट प्रारंभ करण्याची क्षमता असते.सध्या, हे प्रामुख्याने तेल क्षेत्र, कापड आणि रासायनिक फायबर उद्योग, सिरॅमिक आणि काचेचे उद्योग, पंखे आणि दीर्घ वार्षिक ऑपरेशन कालावधीसह पंप इत्यादींमध्ये वापरले जाते.
आपल्या देशाने स्वतंत्रपणे विकसित केलेली उच्च कार्यक्षमता आणि उच्च प्रारंभिक टॉर्क असलेली NdFeB कायम चुंबक सिंक्रोनस मोटर ऑइलफिल्ड ऍप्लिकेशनमध्ये "मोठी घोडागाडी" ची समस्या सोडवू शकते.सुरुवातीचा टॉर्क इंडक्शन मोटरच्या तुलनेत 50% ~ 100% मोठा आहे, जो इंडक्शन मोटरला मोठ्या बेस नंबरसह बदलू शकतो आणि वीज बचत दर सुमारे 20% आहे.
कापड उद्योगात, जडत्वाचा लोड क्षण मोठा असतो, ज्यासाठी उच्च कर्षण टॉर्क आवश्यक असतो.नो-लोड लीकेज गुणांक, ठळक ध्रुव गुणोत्तर, रोटर प्रतिरोध, कायम चुंबकाचा आकार आणि स्थायी चुंबक सिंक्रोनस मोटरचे स्टेटर वाइंडिंग टर्नचे वाजवी डिझाइन कायम चुंबक मोटरचे कर्षण कार्यप्रदर्शन सुधारू शकते आणि नवीन कापड आणि रासायनिक फायबर उद्योगांमध्ये त्याच्या वापरास प्रोत्साहन देऊ शकते.
मोठ्या प्रमाणात वीज केंद्रे, खाणी, पेट्रोलियम, रसायन आणि इतर उद्योगांमध्ये वापरले जाणारे पंखे आणि पंप हे मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा ग्राहक आहेत, परंतु सध्या वापरल्या जाणार्‍या मोटर्सची कार्यक्षमता आणि उर्जा घटक कमी आहेत.NdFeB कायमस्वरूपी चुंबक वापरल्याने केवळ कार्यक्षमता आणि पॉवर फॅक्टर सुधारत नाही, उर्जेची बचत होते, परंतु ब्रशलेस रचना देखील असते, ज्यामुळे ऑपरेशनची विश्वासार्हता सुधारते.सध्या, 1 120kW ची कायम चुंबक सिंक्रोनस मोटर ही जगातील सर्वात शक्तिशाली असिंक्रोनस सुरू होणारी उच्च-कार्यक्षमता दुर्मिळ पृथ्वी स्थायी चुंबक मोटर आहे.त्याची कार्यक्षमता 96.5% पेक्षा जास्त आहे (समान स्पेसिफिकेशन मोटर कार्यक्षमता 95% आहे), आणि त्याचा पॉवर फॅक्टर 0.94 आहे, जो सामान्य मोटरला त्याच्यापेक्षा 1 ~ 2 पॉवर ग्रेडसह बदलू शकतो.
3. एसी सर्वो परमनंट मॅग्नेट मोटर आणि ब्रशलेस डीसी परमनंट मॅग्नेट मोटर आता अधिकाधिक व्हेरिएबल फ्रिक्वेंसी पॉवर सप्लाय आणि एसी मोटरचा वापर डीसी मोटर स्पीड कंट्रोल सिस्टमऐवजी एसी स्पीड कंट्रोल सिस्टम तयार करण्यासाठी करतात.एसी मोटर्समध्ये, स्थायी चुंबक सिंक्रोनस मोटरचा वेग स्थिर ऑपरेशन दरम्यान वीज पुरवठ्याच्या वारंवारतेशी सतत संबंध ठेवतो, ज्यामुळे ते थेट ओपन-लूप व्हेरिएबल वारंवारता गती नियंत्रण प्रणालीमध्ये वापरले जाऊ शकते.या प्रकारची मोटर सामान्यत: फ्रिक्वेंसी कन्व्हर्टरच्या वारंवारतेच्या हळूहळू वाढीमुळे सुरू होते.रोटरवर प्रारंभिक वळण सेट करणे आवश्यक नाही, आणि ब्रश आणि कम्युटेटर वगळले गेले आहेत, त्यामुळे देखभाल सोयीस्कर आहे.
सेल्फ-सिंक्रोनस परमनंट मॅग्नेट मोटर फ्रिक्वेंसी कन्व्हर्टर आणि रोटर पोझिशनच्या क्लोज-लूप कंट्रोल सिस्टीमद्वारे समर्थित कायम चुंबक सिंक्रोनस मोटरने बनलेली आहे, ज्यामध्ये इलेक्ट्रिकली उत्तेजित डीसी मोटरची उत्कृष्ट गती नियमन कार्यप्रदर्शनच नाही तर ब्रशलेस देखील जाणवते.हे प्रामुख्याने उच्च नियंत्रण अचूकता आणि विश्वासार्हतेसह प्रसंगी वापरले जाते, जसे की विमानचालन, एरोस्पेस, सीएनसी मशीन टूल्स, मशीनिंग सेंटर्स, रोबोट्स, इलेक्ट्रिक वाहने, कॉम्प्युटर पेरिफेरल्स इ.
सध्या, 1: 22 500 च्या वेगाचे प्रमाण आणि 9 000 r/min च्या मर्यादा गतीसह, विस्तृत गती श्रेणी आणि गाओ हेंग पॉवर स्पीड रेशोसह NdFeB कायम चुंबक समकालिक मोटर आणि ड्राइव्ह प्रणाली विकसित केली गेली आहे.उच्च कार्यक्षमता, लहान कंपन, कमी आवाज आणि कायम चुंबक मोटरची उच्च टॉर्क घनता ही वैशिष्ट्ये इलेक्ट्रिक वाहने, मशीन टूल्स आणि इतर ड्रायव्हिंग उपकरणांमध्ये सर्वात आदर्श मोटर आहेत.
लोकांच्या राहणीमानात सतत सुधारणा होत असल्याने, घरगुती उपकरणांच्या गरजा वाढत आहेत.उदाहरणार्थ, घरगुती एअर कंडिशनर केवळ एक मोठा वीज ग्राहक नाही तर आवाजाचा मुख्य स्त्रोत देखील आहे.स्टेपलेस स्पीड रेग्युलेशनसह कायम चुंबक ब्रशलेस डीसी मोटर वापरणे हा त्याचा विकास ट्रेंड आहे.हे खोलीतील तापमानाच्या बदलानुसार योग्य गतीशी आपोआप समायोजित होऊ शकते आणि बराच वेळ चालते, आवाज आणि कंपन कमी करते, लोकांना अधिक आरामदायक वाटते आणि वेग नियमन न करता एअर कंडिशनरच्या तुलनेत 1/3 विजेची बचत होते.इतर रेफ्रिजरेटर, वॉशिंग मशिन, धूळ गोळा करणारे, पंखे इ. हळूहळू ब्रशलेस डीसी मोटर्समध्ये बदलत आहेत.
4. कायम चुंबक डीसी मोटर डीसी मोटर कायम चुंबक उत्तेजिततेचा अवलंब करते, जे केवळ चांगले गती नियमन वैशिष्ट्ये आणि इलेक्ट्रिकली उत्तेजित डीसी मोटरची यांत्रिक वैशिष्ट्ये राखून ठेवत नाही तर साधी रचना आणि तंत्रज्ञानाची वैशिष्ट्ये, लहान आकारमान, कमी तांबे वापर, उच्च. कार्यक्षमता, इ. कारण उत्तेजित वळण आणि उत्तेजना नुकसान वगळण्यात आले आहे.म्हणून, घरगुती उपकरणे, पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक उपकरणे, इलेक्ट्रिक टूल्सपासून ते अचूक गती आणि स्थिती ट्रान्समिशन सिस्टमपर्यंत कायमस्वरूपी चुंबक डीसी मोटर्सचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो ज्यांना चांगल्या गतिमान कार्यक्षमतेची आवश्यकता असते.50W अंतर्गत मायक्रो DC मोटर्समध्ये, कायम चुंबक मोटर्सचा वाटा 92% आहे, तर 10 W पेक्षा कमी असलेल्या मोटर्सचा वाटा 99% पेक्षा जास्त आहे.
सध्या, चीनचा ऑटोमोबाईल उद्योग वेगाने विकसित होत आहे आणि ऑटोमोबाईल उद्योग हा कायमस्वरूपी चुंबक मोटर्सचा सर्वात मोठा वापरकर्ता आहे, जे ऑटोमोबाईल्सचे प्रमुख घटक आहेत.अल्ट्रा-लक्झरी कारमध्ये, वेगवेगळ्या उद्देशांसह 70 पेक्षा जास्त मोटर्स असतात, त्यापैकी बहुतेक कमी-व्होल्टेज स्थायी चुंबक डीसी मायक्रोमोटर असतात.जेव्हा ऑटोमोबाईल्स आणि मोटारसायकलसाठी स्टार्टर मोटर्समध्ये NdFeB कायम चुंबक आणि प्लॅनेटरी गीअर्स वापरले जातात, तेव्हा स्टार्टर मोटर्सची गुणवत्ता निम्म्याने कमी केली जाऊ शकते.
कायम चुंबक मोटर्सचे वर्गीकरण
कायम चुंबकांचे अनेक प्रकार आहेत.मोटरच्या कार्यानुसार, ते ढोबळमानाने दोन श्रेणींमध्ये विभागले जाऊ शकते: स्थायी चुंबक जनरेटर आणि कायम चुंबक मोटर.
कायम चुंबक मोटर्सचे स्थायी चुंबक डीसी मोटर्स आणि कायम चुंबक एसी मोटर्समध्ये विभागले जाऊ शकते.कायम चुंबक एसी मोटर कायम चुंबक रोटरसह मल्टी-फेज सिंक्रोनस मोटरचा संदर्भ देते, म्हणून याला बर्‍याचदा स्थायी चुंबक सिंक्रोनस मोटर (PMSM) म्हणतात.
इलेक्ट्रिक स्विचेस किंवा कम्युटेटर आहेत की नाही यानुसार त्यांचे वर्गीकरण केले असल्यास स्थायी चुंबक डीसी मोटर्सचे स्थायी चुंबक ब्रशलेस डीसी मोटर्स आणि स्थायी चुंबक ब्रशलेस डीसी मोटर्स (बीएलडीसीएम) मध्ये विभागले जाऊ शकतात.
आजकाल, आधुनिक पॉवर इलेक्ट्रॉनिक्सचा सिद्धांत आणि तंत्रज्ञान जगात मोठ्या प्रमाणात विकसित होत आहे.MOSFET, IGBT आणि MCT सारख्या पॉवर इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांच्या आगमनाने, नियंत्रण उपकरणांमध्ये मूलभूत बदल झाले आहेत.F. Blaceke ने 1971 मध्ये AC मोटरच्या वेक्टर नियंत्रणाचे सिद्धांत मांडले तेव्हापासून, व्हेक्टर कंट्रोल तंत्रज्ञानाच्या विकासामुळे AC सर्वो ड्राइव्ह नियंत्रणाचे एक नवीन युग सुरू झाले आहे आणि विविध उच्च-कार्यक्षमता मायक्रोप्रोसेसर सतत बाहेर ढकलले गेले आहेत, ज्यामुळे विकासाला गती मिळाली. डीसी सर्वो सिस्टीम ऐवजी एसी सर्वो सिस्टीम.AC-I सर्वो सिस्टीम DC सर्वो सिस्टीमची जागा घेते ही एक अपरिहार्य प्रवृत्ती आहे.तथापि, सायनसॉइडल बॅक ईएमएफसह परमनंट मॅग्नेट सिंक्रोनस मोटर (पीएमएसएम) आणि ट्रॅपेझॉइडल बॅक ईएमएफसह ब्रशलेस डीसी मोटर (बीएलआयएक्स~) त्यांच्या उत्कृष्ट कामगिरीमुळे निश्चितपणे उच्च-कार्यक्षमता एसी सर्वो प्रणाली विकसित करण्याचा मुख्य प्रवाह बनतील.