पारंपरिक विद्युत उत्तेजना मोटर्स की तुलना में, स्थायी चुंबक मोटर्स, विशेष रूप से दुर्लभ पृथ्वी स्थायी चुंबक मोटर्स, में सरल संरचना और विश्वसनीय संचालन होता है।छोटी मात्रा और हल्का वजन;कम हानि और उच्च दक्षता;मोटर का आकार और आकार लचीला और विविध हो सकता है।इसलिए, एयरोस्पेस, राष्ट्रीय रक्षा, औद्योगिक और कृषि उत्पादन और दैनिक जीवन के लगभग सभी क्षेत्रों में आवेदन का दायरा बेहद व्यापक है।कई विशिष्ट स्थायी चुंबक मोटरों की मुख्य विशेषताएं और अनुप्रयोग नीचे प्रस्तुत किए गए हैं।
1. पारंपरिक जनरेटर की तुलना में, सरल संरचना और कम विफलता दर के साथ, दुर्लभ पृथ्वी स्थायी चुंबक तुल्यकालिक जनरेटर को स्लिप रिंग और ब्रश उपकरणों की आवश्यकता नहीं होती है।दुर्लभ पृथ्वी स्थायी चुंबक वायु अंतराल चुंबकीय घनत्व को भी बढ़ा सकता है, मोटर गति को इष्टतम मूल्य तक बढ़ा सकता है और पावर-टू-मास अनुपात में सुधार कर सकता है।दुर्लभ पृथ्वी स्थायी चुंबक जनरेटर लगभग सभी समकालीन विमानन और एयरोस्पेस जनरेटर में उपयोग किए जाते हैं।इसके विशिष्ट उत्पाद अमेरिका की जनरल इलेक्ट्रिक कंपनी द्वारा निर्मित 150 केवीए 14-पोल 12 000 आर/मिनट ~ 21 000 आर/मिनट और 100 केवीए 60 000 आर/मिनट दुर्लभ पृथ्वी कोबाल्ट स्थायी चुंबक तुल्यकालिक जनरेटर हैं।चीन में विकसित पहली दुर्लभ पृथ्वी स्थायी चुंबक मोटर 3 किलोवाट 20 000 आर/मिनट स्थायी चुंबक जनरेटर है।
स्थायी चुंबक जनरेटर का उपयोग बड़े टर्बो-जनरेटर के लिए सहायक उत्तेजक के रूप में भी किया जाता है।1980 के दशक में, चीन ने 40 केवीए ~ 160 केवीए की क्षमता वाला दुनिया का सबसे बड़ा दुर्लभ पृथ्वी स्थायी चुंबक सहायक एक्साइटर सफलतापूर्वक विकसित किया, और 200 मेगावाट ~ 600 मेगावाट टर्बो-जनरेटर से सुसज्जित किया, जिससे पावर स्टेशन संचालन की विश्वसनीयता में काफी सुधार हुआ।
वर्तमान में, आंतरिक दहन इंजन द्वारा संचालित छोटे जनरेटर, वाहनों के लिए स्थायी चुंबक जनरेटर, और सीधे पवन पहियों द्वारा संचालित छोटे स्थायी चुंबक पवन जनरेटर धीरे-धीरे लोकप्रिय हो रहे हैं।
2. उच्च दक्षता वाली स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर, इंडक्शन मोटर की तुलना में, स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर को प्रतिक्रियाशील उत्तेजना धारा की आवश्यकता नहीं होती है, जो पावर फैक्टर (1 या कैपेसिटिव तक) में काफी सुधार कर सकती है, स्टेटर करंट और स्टेटर प्रतिरोध हानि को कम कर सकती है, और स्थिर संचालन के दौरान रोटर तांबे का कोई नुकसान नहीं होता है, इस प्रकार पंखे को कम किया जाता है (छोटी क्षमता वाली मोटर पंखे को हटा भी सकती है) और संबंधित हवा घर्षण हानि को कम करती है।समान विनिर्देश के इंडक्शन मोटर की तुलना में, दक्षता 2 ~ 8 प्रतिशत अंक तक बढ़ाई जा सकती है।इसके अलावा, स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर 25% ~ 120% की रेटेड लोड रेंज में उच्च दक्षता और पावर फैक्टर रख सकता है, जो हल्के भार के तहत चलने पर ऊर्जा बचत प्रभाव को और अधिक उल्लेखनीय बनाता है।आम तौर पर, इस प्रकार की मोटर रोटर पर एक शुरुआती वाइंडिंग से सुसज्जित होती है, जिसमें एक निश्चित आवृत्ति और वोल्टेज पर सीधे शुरू करने की क्षमता होती है।वर्तमान में, इसका उपयोग मुख्य रूप से तेल क्षेत्रों, कपड़ा और रासायनिक फाइबर उद्योगों, सिरेमिक और कांच उद्योगों, लंबे वार्षिक संचालन समय वाले पंखे और पंप आदि में किया जाता है।
हमारे देश द्वारा स्वतंत्र रूप से विकसित उच्च दक्षता और उच्च शुरुआती टॉर्क वाली एनडीएफईबी स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर तेल क्षेत्र के अनुप्रयोग में "बड़े घोड़े से खींची जाने वाली गाड़ी" की समस्या को हल कर सकती है।शुरुआती टॉर्क इंडक्शन मोटर की तुलना में 50% ~ 100% बड़ा है, जो इंडक्शन मोटर को बड़े बेस नंबर से बदल सकता है, और बिजली की बचत दर लगभग 20% है।
कपड़ा उद्योग में, जड़ता का भार क्षण बड़ा होता है, जिसके लिए उच्च कर्षण टोक़ की आवश्यकता होती है।नो-लोड रिसाव गुणांक, मुख्य ध्रुव अनुपात, रोटर प्रतिरोध, स्थायी चुंबक आकार और स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर के स्टेटर वाइंडिंग मोड़ का उचित डिजाइन स्थायी चुंबक मोटर के कर्षण प्रदर्शन में सुधार कर सकता है और नए कपड़ा और रासायनिक फाइबर उद्योगों में इसके अनुप्रयोग को बढ़ावा दे सकता है।
बड़े पैमाने पर बिजली स्टेशनों, खानों, पेट्रोलियम, रसायन और अन्य उद्योगों में उपयोग किए जाने वाले पंखे और पंप बड़े ऊर्जा उपभोक्ता हैं, लेकिन वर्तमान में उपयोग की जाने वाली मोटरों की दक्षता और पावर फैक्टर कम है।एनडीएफईबी स्थायी मैग्नेट का उपयोग न केवल दक्षता और शक्ति कारक में सुधार करता है, ऊर्जा बचाता है, बल्कि इसमें ब्रश रहित संरचना भी होती है, जो ऑपरेशन की विश्वसनीयता में सुधार करती है।वर्तमान में, 1 120kW स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर दुनिया की सबसे शक्तिशाली अतुल्यकालिक शुरुआती उच्च दक्षता वाली दुर्लभ पृथ्वी स्थायी चुंबक मोटर है।इसकी दक्षता 96.5% से अधिक है (समान विनिर्देश मोटर दक्षता 95% है), और इसका पावर फैक्टर 0.94 है, जो साधारण मोटर को 1 ~ 2 पावर ग्रेड से बड़े के साथ बदल सकता है।
3. एसी सर्वो स्थायी चुंबक मोटर और ब्रशलेस डीसी स्थायी चुंबक मोटर अब डीसी मोटर गति नियंत्रण प्रणाली के बजाय एसी गति नियंत्रण प्रणाली बनाने के लिए परिवर्तनीय आवृत्ति बिजली आपूर्ति और एसी मोटर का अधिक से अधिक उपयोग करते हैं।एसी मोटर्स में, स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर की गति स्थिर संचालन के दौरान बिजली आपूर्ति की आवृत्ति के साथ निरंतर संबंध रखती है, ताकि इसे सीधे ओपन-लूप चर आवृत्ति गति नियंत्रण प्रणाली में उपयोग किया जा सके।इस प्रकार की मोटर आमतौर पर आवृत्ति कनवर्टर की आवृत्ति में क्रमिक वृद्धि से शुरू होती है।रोटर पर शुरुआती वाइंडिंग सेट करना आवश्यक नहीं है, और ब्रश और कम्यूटेटर को छोड़ दिया जाता है, इसलिए रखरखाव सुविधाजनक है।
स्व-तुल्यकालिक स्थायी चुंबक मोटर आवृत्ति कनवर्टर और रोटर स्थिति के बंद-लूप नियंत्रण प्रणाली द्वारा संचालित स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर से बनी होती है, जिसमें न केवल विद्युत रूप से उत्साहित डीसी मोटर का उत्कृष्ट गति विनियमन प्रदर्शन होता है, बल्कि ब्रशलेस का भी एहसास होता है।इसका उपयोग मुख्य रूप से उच्च नियंत्रण सटीकता और विश्वसनीयता वाले अवसरों में किया जाता है, जैसे विमानन, एयरोस्पेस, सीएनसी मशीन टूल्स, मशीनिंग केंद्र, रोबोट, इलेक्ट्रिक वाहन, कंप्यूटर बाह्य उपकरण इत्यादि।
वर्तमान में, विस्तृत गति सीमा और गाओ हेंग पावर स्पीड अनुपात के साथ एनडीएफईबी स्थायी चुंबक सिंक्रोनस मोटर और ड्राइव सिस्टम विकसित किया गया है, जिसका गति अनुपात 1: 22 500 और सीमा गति 9 000 आर/मिनट है।स्थायी चुंबक मोटर की उच्च दक्षता, कम कंपन, कम शोर और उच्च टोक़ घनत्व की विशेषताएं इलेक्ट्रिक वाहनों, मशीन टूल्स और अन्य ड्राइविंग उपकरणों में सबसे आदर्श मोटर हैं।
लोगों के जीवन स्तर में निरंतर सुधार के साथ, घरेलू उपकरणों की आवश्यकताएं अधिक से अधिक होती जा रही हैं।उदाहरण के लिए, घरेलू एयर कंडीशनर न केवल बिजली का बड़ा उपभोक्ता है, बल्कि शोर का मुख्य स्रोत भी है।इसके विकास की प्रवृत्ति चरणरहित गति विनियमन के साथ स्थायी चुंबक ब्रशलेस डीसी मोटर का उपयोग करना है।यह स्वचालित रूप से कमरे के तापमान में परिवर्तन के अनुसार उपयुक्त गति में समायोजित हो सकता है और लंबे समय तक चल सकता है, शोर और कंपन को कम करता है, लोगों को अधिक आरामदायक महसूस कराता है, और गति विनियमन के बिना एयर कंडीशनर की तुलना में 1/3 बिजली की बचत करता है।अन्य रेफ्रिजरेटर, वॉशिंग मशीन, डस्ट कलेक्टर, पंखे आदि धीरे-धीरे ब्रशलेस डीसी मोटर में बदल रहे हैं।
4. स्थायी चुंबक डीसी मोटर डीसी मोटर स्थायी चुंबक उत्तेजना को अपनाती है, जो न केवल विद्युत रूप से उत्तेजित डीसी मोटर की अच्छी गति विनियमन विशेषताओं और यांत्रिक विशेषताओं को बरकरार रखती है, बल्कि सरल संरचना और प्रौद्योगिकी, छोटी मात्रा, कम तांबे की खपत, उच्च की विशेषताएं भी रखती है। दक्षता, आदि क्योंकि उत्तेजना वाइंडिंग और उत्तेजना हानि छोड़े गए हैं।इसलिए, स्थायी चुंबक डीसी मोटर्स का व्यापक रूप से घरेलू उपकरणों, पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों, विद्युत उपकरणों से लेकर सटीक गति और स्थिति ट्रांसमिशन सिस्टम तक उपयोग किया जाता है, जिनके लिए अच्छे गतिशील प्रदर्शन की आवश्यकता होती है।50W से कम के माइक्रो डीसी मोटरों में, स्थायी चुंबक मोटर्स की हिस्सेदारी 92% है, जबकि 10 W से कम की हिस्सेदारी 99% से अधिक है।
वर्तमान में, चीन का ऑटोमोबाइल उद्योग तेजी से विकसित हो रहा है, और ऑटोमोबाइल उद्योग स्थायी चुंबक मोटर्स का सबसे बड़ा उपयोगकर्ता है, जो ऑटोमोबाइल के प्रमुख घटक हैं।एक अल्ट्रा-लक्जरी कार में, विभिन्न उद्देश्यों के लिए 70 से अधिक मोटरें होती हैं, जिनमें से अधिकांश कम वोल्टेज वाले स्थायी चुंबक डीसी माइक्रोमोटर्स होते हैं।जब ऑटोमोबाइल और मोटरसाइकिलों के लिए स्टार्टर मोटरों में एनडीएफईबी स्थायी चुंबक और ग्रहीय गियर का उपयोग किया जाता है, तो स्टार्टर मोटर की गुणवत्ता आधी हो सकती है।
स्थायी चुंबक मोटर्स का वर्गीकरण
स्थायी चुम्बक कई प्रकार के होते हैं।मोटर के कार्य के अनुसार, इसे मोटे तौर पर दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: स्थायी चुंबक जनरेटर और स्थायी चुंबक मोटर।
स्थायी चुंबक मोटर्स को स्थायी चुंबक डीसी मोटर्स और स्थायी चुंबक एसी मोटर्स में विभाजित किया जा सकता है।स्थायी चुंबक एसी मोटर स्थायी चुंबक रोटर के साथ बहु-चरण तुल्यकालिक मोटर को संदर्भित करता है, इसलिए इसे अक्सर स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर (पीएमएसएम) कहा जाता है।
स्थायी चुंबक डीसी मोटर्स को स्थायी चुंबक ब्रशलेस डीसी मोटर्स और स्थायी चुंबक ब्रशलेस डीसी मोटर्स (बीएलडीसीएम) में विभाजित किया जा सकता है यदि उन्हें इलेक्ट्रिक स्विच या कम्यूटेटर के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है।
आजकल दुनिया में आधुनिक पावर इलेक्ट्रॉनिक्स के सिद्धांत और तकनीक का काफी विकास हो रहा है।MOSFET, IGBT और MCT जैसे पावर इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के आगमन के साथ, नियंत्रण उपकरणों में मूलभूत परिवर्तन हुए हैं।चूंकि एफ. ब्लेसके ने 1971 में एसी मोटर के वेक्टर नियंत्रण के सिद्धांत को सामने रखा था, वेक्टर नियंत्रण तकनीक के विकास ने एसी सर्वो ड्राइव नियंत्रण के एक नए युग की शुरुआत की है, और विभिन्न उच्च-प्रदर्शन वाले माइक्रोप्रोसेसरों को लगातार बाहर धकेल दिया गया है, जिससे विकास में और तेजी आई है। डीसी सर्वो प्रणाली के बजाय एसी सर्वो प्रणाली का।यह एक अपरिहार्य प्रवृत्ति है कि AC-I सर्वो प्रणाली DC सर्वो प्रणाली का स्थान ले लेती है।हालाँकि, साइनसॉइडल बैक ईएमएफ के साथ स्थायी चुंबक सिंक्रोनस मोटर (पीएमएसएम) और ट्रेपेज़ॉइडल बैक ईएमएफ के साथ ब्रशलेस डीसी मोटर (बीएलआईएक्स ~) निश्चित रूप से अपने उत्कृष्ट प्रदर्शन के कारण उच्च-प्रदर्शन एसी सर्वो सिस्टम विकसित करने की मुख्यधारा बन जाएंगे।