1. दुर्लभ पृथ्वी स्थायी चुंबक मोटर - मोटर का भविष्य
दुर्लभ पृथ्वी स्थायी चुंबक मोटर एक नए प्रकार की स्थायी चुंबक मोटर है जो 1970 के दशक की शुरुआत में दिखाई दी थी।
दुर्लभ पृथ्वी स्थायी चुंबक सामग्री के उत्कृष्ट चुंबकीय गुणों के कारण, वे चुंबकीयकरण के बाद बाहरी ऊर्जा के बिना एक मजबूत स्थायी चुंबकीय क्षेत्र स्थापित कर सकते हैं।
दुर्लभ पृथ्वी स्थायी चुंबक मोटर में न केवल उच्च दक्षता होती है, बल्कि एक सरल संरचना और विश्वसनीय संचालन भी होता है।यह आकार में छोटा और वजन में हल्का भी हो सकता है।
विशेष मोटरों में निर्मित जो विशिष्ट परिचालन आवश्यकताओं को पूरा कर सकती हैं, जैसे कि लिफ्ट ट्रैक्शन मोटर्स, ऑटोमोबाइल के लिए विशेष मोटर्स आदि।
पावर इलेक्ट्रॉनिक्स प्रौद्योगिकी और माइक्रो कंप्यूटर नियंत्रण प्रौद्योगिकी के साथ दुर्लभ पृथ्वी स्थायी चुंबक मोटर्स के संयोजन ने मोटर और ट्रांसमिशन सिस्टम के प्रदर्शन को एक नए स्तर पर सुधार दिया है।
सहायक तकनीकी उपकरणों के प्रदर्शन और स्तर में सुधार मोटर उद्योग के लिए औद्योगिक संरचना को समायोजित करने के लिए एक महत्वपूर्ण विकास दिशा है।
विमानन, एयरोस्पेस, राष्ट्रीय रक्षा, उपकरण निर्माण, औद्योगिक और कृषि उत्पादन और दैनिक जीवन के लगभग हर क्षेत्र में दुर्लभ पृथ्वी स्थायी चुंबक मोटर्स का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
इसमें स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर्स, स्थायी चुंबक जनरेटर, डीसी मोटर्स, ब्रशलेस डीसी मोटर्स, एसी स्थायी चुंबक सर्वो मोटर्स, स्थायी चुंबक रैखिक मोटर्स, विशेष स्थायी चुंबक मोटर्स और संबंधित नियंत्रण प्रणालियां शामिल हैं, जो लगभग पूरे मोटर उद्योग को कवर करती हैं।
2. दुर्लभ पृथ्वी स्थायी चुंबक मोटर नीति समर्थन
22 नवंबर, 2021 को, उद्योग और सूचना प्रौद्योगिकी मंत्रालय और बाजार विनियमन के लिए राज्य प्रशासन ने संयुक्त रूप से "मोटर ऊर्जा दक्षता सुधार योजना (2021-2023)" जारी की, जिसमें प्रस्ताव किया गया कि 2023 तक, उच्च दक्षता और ऊर्जा का वार्षिक उत्पादन -सेविंग मोटर्स 170 मिलियन किलोवाट तक पहुंच जाएगी, और सेवा में उच्च दक्षता और ऊर्जा-बचत मोटर्स का अनुपात 20% से अधिक तक पहुंच जाएगा, और वार्षिक बिजली की बचत 49 बिलियन kWh थी।
दस्तावेज़ में स्पष्ट रूप से उल्लेख किया गया है कि "पंखों, पंपों, कम्प्रेसर, मशीन टूल्स और अन्य सामान्य प्रयोजन के उपकरणों के लिए, ऊर्जा दक्षता स्तर 2 और उससे ऊपर के इलेक्ट्रिक मोटर्स के उपयोग को प्रोत्साहित करें।
चर लोड परिचालन स्थितियों के लिए, ऊर्जा दक्षता स्तर 2 और उससे अधिक के साथ चर-आवृत्ति स्थायी चुंबक मोटर्स को बढ़ावा दें।
"स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर" मानक के 2013 संस्करण के अनुसार, स्थायी चुंबक मोटर्स का वर्तमान उत्पादन प्रथम-स्तर और द्वितीय-स्तर की ऊर्जा खपत अंतराल में वितरित किया जाता है;"मोटर एनर्जी एफिशिएंसी लिमिट्स एंड एनर्जी एफिशिएंसी ग्रेड्स" (GB 18613-2020) और "मोटर एनर्जी एफिशिएंसी इम्प्रूवमेंट प्लान" के साथ संयुक्त, केवल कुछ उच्च-प्रदर्शन NdFeB दुर्लभ पृथ्वी स्थायी चुंबक मोटर्स 95% से अधिक की दक्षता तक पहुंच सकते हैं। प्रथम-स्तरीय ऊर्जा खपत मानक (IE5 के अनुरूप), और बाकी दुर्लभ-पृथ्वी स्थायी चुंबक मोटर्स दूसरे स्तर के ऊर्जा खपत मानक से संबंधित हैं।
वर्तमान में, दुर्लभ पृथ्वी स्थायी चुंबक मोटर्स 10% से अधिक बिजली बचा सकती हैं और उनकी दक्षता को 95% से अधिक तक बढ़ा सकती हैं।
दुर्लभ पृथ्वी स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर का उपयोग करके, प्रतिक्रियाशील शक्ति की बिजली बचत दर 85% तक पहुंच सकती है, और सक्रिय शक्ति की बिजली बचत दर 23% ~ 25% तक पहुंच सकती है।बिजली की बचत प्रभाव उल्लेखनीय है।
3. हमें दुर्लभ पृथ्वी स्थायी चुंबक ऊर्जा-बचत मोटर्स को सख्ती से क्यों विकसित करना चाहिए?
(1) औद्योगिक मोटर्स वे क्षेत्र हैं जो समाज में सबसे अधिक बिजली की खपत करते हैं।
2020 में, चीन की मोटर होल्डिंग लगभग 4 बिलियन किलोवाट होगी, और कुल बिजली की खपत लगभग 4.8 ट्रिलियन किलोवाट होगी, जो पूरे समाज की कुल बिजली खपत का 64% है।
उनमें से, औद्योगिक क्षेत्र में मोटरों की कुल बिजली खपत 3.84 ट्रिलियन kWh होगी, औद्योगिक बिजली की खपत का 75% के लिए लेखांकन, औद्योगिक क्षेत्र में मोटरों की ऊर्जा दक्षता में प्रत्येक 1% वृद्धि से लगभग 38.4 बिलियन kWh बिजली बचाई जा सकती है प्रति वर्ष, और ऊर्जा दक्षता में 3% की वृद्धि थ्री गोर्ज की वार्षिक बिजली उत्पादन के बराबर है।
स्टेट काउंसिल ने "2030 कार्बन पीक एक्शन प्लान" जारी किया, जो ऊर्जा की खपत करने वाले प्रमुख उपकरणों के ऊर्जा संरक्षण और दक्षता में वृद्धि को बढ़ावा देने पर ध्यान केंद्रित करता है, मोटर, पंखे, पंप, कंप्रेशर्स, ट्रांसफार्मर, हीट एक्सचेंजर्स, औद्योगिक बॉयलर और अन्य उपकरणों पर ध्यान केंद्रित करता है। व्यापक रूप से ऊर्जा दक्षता मानक में सुधार।
(2) उच्च दक्षता और ऊर्जा-बचत मोटर्स उच्च दक्षता के साथ सामान्य-उद्देश्य मानक मोटर्स का संदर्भ लें
(नए मोटर ऊर्जा दक्षता मानक के दूसरे स्तर के मानक से ऊपर मिलना)।मई 2020 में, चीन ने नवीनतम मोटर ऊर्जा दक्षता मानक "GB18613-2020 मोटर ऊर्जा दक्षता सीमा और ऊर्जा दक्षता ग्रेड" की घोषणा की, मानक आधिकारिक तौर पर 1 जून, 2021 को लागू किया गया, और IE3 (अंतर्राष्ट्रीय मानक) से नीचे ऊर्जा-कुशल मोटर्स को मजबूर किया गया उत्पादन बंद करने के लिए।
मोटर प्रकारों में तीन-चरण अतुल्यकालिक मोटर्स, दुर्लभ पृथ्वी स्थायी चुंबक मोटर्स आदि शामिल हैं। पारंपरिक अतुल्यकालिक मोटर्स को सामग्री बढ़ाकर बढ़ाया जा सकता है (लौह कोर के बाहरी व्यास में वृद्धि, स्टेटर स्लॉट के आकार में वृद्धि, तांबे के तारों का वजन बढ़ाना) , और अच्छी चुंबकीय पारगम्यता के साथ सिलिकॉन स्टील शीट का उपयोग करना)।
हालांकि, इसके मूल कार्य सिद्धांत के कारण, पारंपरिक अतुल्यकालिक मोटर्स की दक्षता में सुधार करना मुश्किल है।उदाहरण के लिए, कुछ IE4 और IE5 ऊर्जा-कुशल मोटर स्थायी चुंबक मोड का उपयोग करना पसंद करते हैं।
(3) अधिक महत्वपूर्ण रूप से, अतुल्यकालिक मोटर्स की तुलना में, दुर्लभ पृथ्वी स्थायी चुंबक मोटर्स में प्राकृतिक ऊर्जा-बचत लाभ हैं।
1) ऊर्जा की बचत:
अतुल्यकालिक मोटर से अलग, स्थायी चुंबक मोटर के रोटर को उत्तेजना प्रवाह की आवश्यकता नहीं होती है, और ऊर्जा की बचत लगभग 15% -20% होती है।
2) उच्च दक्षता:
स्थायी चुंबक मोटर्स की दक्षता पारंपरिक मोटर्स की तुलना में 2-19 प्रतिशत अधिक है।
3) दुर्लभ पृथ्वी स्थायी चुंबक मोटर की एक सरल संरचना और कम विफलता दर है।
4) लंबा जीवन:
स्थायी चुंबक मोटर का रोटर एक एम्बेडेड सीलबंद संरचना को अपनाता है, जो रोटेशन के दौरान घर्षण और ऑक्सीकरण को कम करने और मोटर की स्थिरता और जीवन में सुधार करने के लिए फायदेमंद है। (4) दुर्लभ पृथ्वी स्थायी चुंबक मोटर्स को बदलने का पुनर्प्राप्ति चक्र लगभग 1- है। 2 साल, और आर्थिक लाभ वास्तव में स्पष्ट हैं।
4. दुर्लभ पृथ्वी स्थायी चुंबक मोटर और पारंपरिक मोटर के बीच अंतर
एक स्थायी चुंबक मोटर एक DC/AC तुल्यकालिक मोटर होती है जिसमें स्टेटर एक स्थायी चुंबक होता है और केवल रोटर एक कुंडली होती है।एक साधारण मोटर का स्टेटर एक कॉइल (इलेक्ट्रोमैग्नेट) होता है।
1) चुंबकीय क्षेत्र की प्रकृति।
स्थायी चुंबक मोटर बनने के बाद, यह बाहरी ऊर्जा के बिना अपने चुंबकीय क्षेत्र को बनाए रख सकता है;पारंपरिक मोटर्स को चुंबकीय क्षेत्र रखने के लिए विद्युत प्रवाह की आवश्यकता होती है।
2) लागू अवसर।
पारंपरिक मोटर्स को उच्च टोक़ प्राप्त करने के लिए कमी तंत्र को चलाने की आवश्यकता होती है, जबकि दुर्लभ पृथ्वी स्थायी चुंबक मोटर्स प्रत्यक्ष ड्राइव प्राप्त करने के लिए कमी तंत्र को बदल सकते हैं।
3) स्थायी चुंबक मोटर में छोटा कंपन और अच्छा चलने की स्थिरता है।
4) उच्च शक्ति घनत्व और दक्षता।
साधारण मोटर्स की तुलना में, स्थायी चुंबक मोटर्स में उच्च शक्ति घनत्व होता है, जिसका मुख्य अर्थ है कि स्थायी चुंबक मोटर्स आकार में छोटे और बिजली उत्पादन या आउटपुट में बड़े होते हैं।
साधारण मोटरों की तुलना में, ऊर्जा की बचत 20% -40% तक पहुँच सकती है।स्थायी चुंबक मोटर की रोटर संरचना साधारण मोटर से भिन्न होती है।
स्थायी चुंबक मोटर के रोटर पर स्थायी चुंबक ध्रुव स्थापित होते हैं;उत्तेजना का तार साधारण मोटर के रोटर पर स्थापित होता है, और चुंबकीय क्षेत्र को वर्तमान के साथ आपूर्ति करने की आवश्यकता होती है।पारंपरिक मोटरों की तुलना में, कोई भी गति बिंदु बिजली बचाता है, विशेष रूप से कम गति पर।
5) छोटे आकार, हल्के वजन, कम तापमान में वृद्धि
स्थायी चुंबक मोटर की एक सरल संरचना होती है।
चुंबकीय क्षेत्र प्रदान करने के लिए उच्च-प्रदर्शन वाले स्थायी चुम्बकों के उपयोग के कारण, स्थायी चुंबक मोटर के वायु अंतर चुंबकीय क्षेत्र को साधारण मोटर्स की तुलना में बहुत बढ़ाया जाता है, जबकि साधारण मोटर्स की तुलना में स्थायी चुंबक मोटर्स का आयतन और वजन बहुत कम हो जाता है। .
आकार और आकार भी लचीले होते हैं।रोटर के गैर-विद्युत उत्तेजन का मतलब है कि कोई नुकसान नहीं है और गर्मी पैदा होती है।
इसलिए, स्थायी चुंबक मोटर्स का तापमान वृद्धि आमतौर पर बहुत कम होती है।
6) कम विफलता दर, व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है
चुंबकीय क्षेत्र प्रदान करने के लिए उच्च-प्रदर्शन दुर्लभ पृथ्वी स्थायी चुंबक सामग्री के उपयोग के कारण, विफलता दर कम है और उपयोग अधिक सामान्य है।
7) बड़ा स्टार्टिंग टॉर्क और अच्छा प्रदर्शन
चूँकि रोटर वाइंडिंग काम नहीं करती है जब स्थायी चुंबक मोटर सामान्य रूप से काम करती है, रोटर वाइंडिंग को उच्च स्टार्टिंग टॉर्क की आवश्यकताओं को पूरी तरह से पूरा करने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, 1.8 गुना से 2.5 गुना, या इससे भी अधिक।
5. दुर्लभ पृथ्वी स्थायी चुंबक मोटर का जीवन कितना लंबा है?क्या चुंबकत्व समय के साथ कमजोर होगा?
स्थायी चुंबक मोटर का सेवा जीवन आमतौर पर 15-20 वर्ष होता है, और मोटर का सेवा जीवन मुख्य रूप से उपयोगकर्ता के रखरखाव पर निर्भर करता है।
इसके अलावा, स्थायी चुंबक मोटर के उपयोग के वातावरण की गुणवत्ता, और बिजली, चुंबकत्व, गर्मी, कंपन, और अन्य कारक जो उपयोग के दौरान मोटर को प्राप्त होते हैं, स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर के जीवन को प्रभावित करेंगे!
सामान्य चुम्बकों का सेवा जीवन होता है।जब एक निश्चित संख्या में वर्षों के लिए उपयोग किया जाता है, तो चुंबकत्व कमजोर हो जाएगा, लेकिन एनडीएफईबी स्थायी चुंबक सामग्री के चुंबकीय गुण समय के साथ बहुत कम बदलते हैं, और दुर्लभ पृथ्वी स्थायी चुंबक मोटर के डिजाइन जीवन (10-20 वर्ष) के भीतर हैं।
चुंबकीय प्रदर्शन क्षीणन 3% से कम है।मौजूदा मोटर डिजाइन और इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रौद्योगिकी के तहत, मोटर के समग्र प्रदर्शन पर इसका बहुत कम प्रभाव पड़ता है।
स्थायी चुंबक मोटर्स के विचुंबकीकरण के कारण:
01. चुंबकीय स्टील ग्रेड का अनुचित चयन
यदि मोटर डिजाइन की गणना पर्याप्त सटीक नहीं है, और निम्न ग्रेड गलत तरीके से चुना गया है, जैसे कि 180 डिग्री सेल्सियस के स्थायी चुंबक का चयन किया जाना चाहिए लेकिन 155 डिग्री सेल्सियस गलत तरीके से चुना गया है, ऐसी स्थिति हो सकती है: प्रारंभिक परीक्षण परीक्षण प्रक्रिया का रिकॉर्ड इंडेक्स बहुत अच्छा है, क्योंकि मोटर धीरे-धीरे थर्मली स्थिर हो जाती है, मोटर के प्रासंगिक संकेतक बिगड़ने लगते हैं, और डिज़ाइन अपेक्षाओं से अधिक से अधिक विचलित हो जाते हैं।एक निश्चित समय पर, करंट तेजी से बढ़ता है, इन्वर्टर जल्दी बंद हो जाता है, और एक ओवरक्रैक कोड प्रदर्शित होता है।मोटर की नो-लोड विशेषताओं का फिर से परीक्षण करें, यह दर्शाता है कि मोटर ने अपना चुंबकत्व खो दिया है, और चुंबकीय स्टील को बदला जाना चाहिए।
02. डीमैग्नेटाइजेशन प्रॉब्लम ओवरहीटिंग
चुंबकत्व का अति तापकारी नुकसान एक संवेदनशील विषय है, और चुम्बकों के चुंबकीय गुणों में कमी भी अतिप्रवाह और अति तापकारी समस्याओं का कारण बन सकती है।यदि चुंबकीय स्टील के चुंबकीय गुणों के प्रभाव को बाहर रखा जाता है और केवल थर्मल कारक पर विचार किया जाता है, तो यह निर्धारित किया जा सकता है कि ऐसी दो स्थितियां हैं जिनमें डीमैग्नेटाइजेशन को गर्म करने की घटना घटित होगी: सबसे पहले, मोटर में संचलन वेंटिलेशन पथ है अनुचित, जो ठंड और गर्मी चालन के प्राकृतिक नियम का उल्लंघन करता है, जिसके परिणामस्वरूप स्थानीय गर्मी संचय होता है;दूसरा, घुमावदार का ताप भार बहुत अधिक है, और गर्मी उत्पादन मोटर ताप विनिमय प्रणाली के ताप विनिमय स्तर से अधिक है।
03. अत्यधिक डीमैग्नेटाइजेशन करंट की समस्या
जब मोटर चल रहा होता है, जब लोड करंट चुंबक की एंटी-डिमैग्नेटाइजेशन क्षमता से अधिक हो जाता है, तो यह चुंबक के अपरिवर्तनीय डीमैग्नेटाइजेशन का कारण बनेगा, जो लोड करंट को और बढ़ा देगा और चुंबक के अपरिवर्तनीय डीमैग्नेटाइजेशन को बढ़ा देगा।यह पारस्परिकता विमुद्रीकरण तक अपरिवर्तनीय विचुंबकत्व को तेज करती है।
स्थायी चुंबक मोटर्स के विचुंबकीकरण को कैसे रोकें?
01. स्थायी चुंबक मोटर शक्ति का सही चयन:
डीमैग्नेटाइजेशन स्थायी चुंबक मोटर्स के पावर चयन से संबंधित है।पीएम मोटर पावर का सही चयन डीमैग्नेटाइजेशन को रोक या देरी कर सकता है।स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर के विमुद्रीकरण का मुख्य कारण यह है कि तापमान बहुत अधिक है, और अधिभार उच्च तापमान का मुख्य कारण है।इसलिए, स्थायी चुंबक मोटर की शक्ति का चयन करते समय एक निश्चित मार्जिन छोड़ा जाना चाहिए।भार की वास्तविक स्थिति के अनुसार, आम तौर पर लगभग 20% अधिक उपयुक्त होता है।
02. हैवी लोड स्टार्टिंग और बार-बार स्टार्टिंग से बचें:
स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर्स भारी भार के सीधे शुरू होने या बार-बार शुरू होने से बचने की कोशिश करते हैं।प्रारंभिक प्रक्रिया के दौरान, प्रारंभिक टोक़ दोलन कर रहा है, और प्रारंभिक टोक़ के घाटी खंड में, स्टेटर चुंबकीय क्षेत्र रोटर चुंबकीय ध्रुव को विमुद्रीकृत कर रहा है।इसलिए, भारी भार और स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर के बार-बार शुरू होने से बचने का प्रयास करें।
03. डिजाइन में सुधार करें:
(1) स्थायी चुंबक की मोटाई उचित रूप से बढ़ाएँ:
स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर डिजाइन और निर्माण के दृष्टिकोण से, आर्मेचर प्रतिक्रिया, विद्युत चुम्बकीय टोक़ और स्थायी चुंबक विचुंबकीकरण के बीच संबंध पर विचार किया जाना चाहिए।
टॉर्क वाइंडिंग करंट द्वारा उत्पादित चुंबकीय प्रवाह और रेडियल बल वाइंडिंग द्वारा उत्पादित चुंबकीय प्रवाह की संयुक्त कार्रवाई के तहत, रोटर सतह पर स्थायी चुंबक आसानी से विमुद्रीकरण का कारण बनते हैं।
इस शर्त के तहत कि मोटर का एयर गैप अपरिवर्तित रहता है, यह सुनिश्चित करने के लिए कि स्थायी चुंबक डिमैग्नेटाइज नहीं होता है, स्थायी चुंबक की मोटाई को उचित रूप से बढ़ाना सबसे प्रभावी तरीका है।
(2) रोटर के तापमान में वृद्धि को कम करने के लिए रोटर के अंदर एक वेंटिलेशन ग्रूव सर्किट होता है:
यदि रोटर का तापमान बहुत अधिक है, स्थायी चुंबक चुंबकत्व के अपरिवर्तनीय नुकसान का कारण होगा।संरचनात्मक डिजाइन में, रोटर के आंतरिक वेंटिलेशन सर्किट को चुंबकीय स्टील को सीधे ठंडा करने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है।न केवल चुंबकीय स्टील के तापमान को कम करता है, बल्कि इसकी दक्षता में भी सुधार करता है।