توسعه موتورهای آهنربای دائم ارتباط نزدیکی با توسعه مواد آهنربای دائم دارد.کشور من اولین کشور در جهان است که خواص مغناطیسی مواد آهنربای دائمی را کشف کرده و آنها را در تمرین به کار می‌برد.بیش از دو هزار سال پیش کشور ما از خواص مغناطیسی مواد مغناطیسی دائمی برای ساخت قطب نما استفاده می کرد که نقش بسزایی در دریانوردی، نظامی و سایر زمینه ها داشته است.این یکی از چهار اختراع بزرگ در کشور من باستان شده است.

اقدامات احتیاطی برای موتورهای آهنربای دائمی

1. ساختار مدار مغناطیسی و محاسبه طراحی

به منظور نمایش کامل خواص مغناطیسی مواد مغناطیسی دائمی مختلف، به ویژه خواص مغناطیسی عالی آهنرباهای دائمی خاکی کمیاب، و ساخت موتورهای آهنربای دائم مقرون به صرفه، ساختار و روش‌های محاسبه طراحی موتورهای آهنربای دائم سنتی یا موتورهای تحریک الکتریکی را نمی توان به سادگی اعمال کرد.، یک مفهوم طراحی جدید باید ایجاد شود و ساختار مدار مغناطیسی باید دوباره تحلیل و بهبود یابد.با توسعه سریع فناوری سخت افزار و نرم افزار کامپیوتر و همچنین بهبود مستمر روش های طراحی مدرن از جمله محاسبات عددی میدان الکترومغناطیسی، طراحی بهینه سازی و فناوری شبیه سازی، با تلاش مشترک دانشگاهیان موتور و جامعه مهندسی، به طور گسترده ای مورد توجه قرار گرفته است. مورد استفاده در تئوری طراحی، پیشرفت های چشمگیری در روش های محاسبه، فناوری سازه و فناوری کنترل و غیره حاصل شده است، و مجموعه ای از روش های تحلیل و تحقیق و تحلیل و طراحی به کمک کامپیوتر نرم افزارهای ترکیبی از محاسبات عددی میدان الکترومغناطیسی و مدار تحلیلی مدار مغناطیسی معادل. راه حل شکل گرفته اند و دائما در حال بهبود هستند..

2. مسائل را کنترل کنید

موتور آهنربای دائمی می تواند میدان مغناطیسی خود را بدون انرژی خارجی حفظ کند، اما تنظیم و کنترل میدان مغناطیسی خود را از خارج نیز بسیار دشوار می کند.تنظیم ولتاژ خروجی و ضریب توان از بیرون برای ژنراتور آهنربای دائم دشوار است و موتور DC آهنربای دائم دیگر نمی تواند سرعت خود را با تغییر روش تحریک تنظیم کند.اینها محدوده کاربرد موتورهای آهنربای دائم را محدود می کنند.با این حال، با پیشرفت سریع دستگاه های الکترونیکی قدرت و فناوری های کنترل مانند ماسفت ها و IGBT ها، اکثر موتورهای آهنربای دائمی می توانند بدون کنترل میدان مغناطیسی و تنها با کنترل آرمیچر مورد استفاده قرار گیرند.هنگام طراحی، لازم است سه فناوری جدید از مواد مغناطیس دائمی خاکی کمیاب، دستگاه های الکترونیکی قدرت و کنترل میکرو کامپیوتری ترکیب شوند تا موتور آهنربای دائمی بتواند تحت شرایط کاری جدید کار کند.

3. مشکل مغناطیس زدایی برگشت ناپذیر

اگر طراحی یا استفاده نامناسب باشد، موتور مغناطیس دائم تحت عمل واکنش آرمیچر ناشی از جریان هجومی زمانی که دما خیلی زیاد است (مگنت آهنربای دائمی NdFeB) یا خیلی کم (مگنت آهنربای دائمی فریت)، یا زمانی که دما وجود دارد، قرار می گیرد. لرزش شدید مکانیکی ممکن است باعث مغناطیس زدایی برگشت ناپذیر یا از دست دادن مغناطیس شود که باعث کاهش عملکرد موتور و حتی غیرقابل استفاده شدن آن می شود.بنابراین، تحقیق و توسعه روش‌ها و دستگاه‌هایی برای بررسی پایداری حرارتی مواد مغناطیس دائم مناسب برای سازندگان موتور و تجزیه و تحلیل قابلیت‌های ضد مغناطیس‌زدایی اشکال مختلف ساختاری ضروری است تا اقدامات مربوطه برای اطمینان از اینکه در طول طراحی انجام شود، ضروری است. و ساخت.موتورهای آهنربای دائم خاصیت مغناطیسی خود را از دست نمی دهند.

4. مسائل مربوط به هزینه

موتورهای آهنربای دائم فریت، به ویژه موتورهای DC آهنربای دائم مینیاتوری، به دلیل ساختار و فرآیند ساده، وزن کم و به طور کلی هزینه کل کمتر نسبت به موتورهای تحریک الکتریکی، به طور گسترده ای مورد استفاده قرار گرفته اند.از آنجایی که آهنرباهای دائمی خاکی کمیاب در حال حاضر هنوز نسبتاً گران هستند، هزینه موتورهای آهنربای دائم خاکی کمیاب به طور کلی بالاتر از موتورهای تحریک الکتریکی است که باید با عملکرد بالا و صرفه جویی در هزینه عملیاتی جبران شود.در برخی موارد، مانند موتورهای سیم پیچ صوتی درایوهای دیسک کامپیوتر، عملکرد آهنرباهای دائمی NdFeB بهبود می یابد، حجم و جرم به طور قابل توجهی کاهش می یابد و هزینه کل کاهش می یابد.در طراحی، لازم است عملکرد و قیمت را با توجه به موقعیت‌های کاربری خاص و الزامات برای تصمیم‌گیری در انتخاب مقایسه کرد، همچنین برای کاهش هزینه، فرآیند ساختاری و بهینه‌سازی طراحی را نوآوری کرد.

جسیکا