Байнгын соронзон синхрон мотор яагаад гол хөтлөгч мотор болдог вэ?

Байнгын соронзон синхрон мотор яагаад гол хөтлөгч мотор болдог вэ?

Цахилгаан мотор нь цахилгаан энергийг механик энерги болгон хувиргаж, механик энергийг дамжуулах системээр дамжуулан дугуй руу дамжуулж, тээврийн хэрэгслийг жолооддог. Энэ нь шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгслийн гол хөтлөгч системүүдийн нэг юм. Одоогийн байдлаар шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгсэлд түгээмэл хэрэглэгддэг хөтлөгч моторууд нь голчлон байнгын соронзон синхрон мотор болон хувьсах гүйдлийн асинхрон моторууд юм. Ихэнх шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгсэл нь байнгын соронзон синхрон мотор ашигладаг. Автомашины төлөөллийн компаниудад BYD, Li Auto гэх мэт орно. Зарим тээврийн хэрэгсэл хувьсах гүйдлийн асинхрон мотор ашигладаг. Цахилгаан моторууд нь Tesla, Mercedes-Benz зэрэг автомашины компаниудыг төлөөлдөг.

Асинхрон мотор нь голчлон хөдөлгөөнгүй статор болон эргэлдэгч ротороос бүрдэнэ. Статорын ороомгийг хувьсах гүйдлийн тэжээлийн эх үүсвэрт холбоход ротор эргэлдэж, чадал гаргана. Гол зарчим нь статорын ороомгийг хүчдэлээр (хуваах гүйдэл) асаахад эргэлдэгч цахилгаан соронзон орон үүсэх бөгөөд роторын ороомог нь статорын эргэлдэгч соронзон орон дахь статорын соронзон индукцийн шугамыг тасралтгүй тасалдаг хаалттай дамжуулагч юм. Фарадейгийн хуулийн дагуу хаалттай дамжуулагч соронзон индукцийн шугамыг таслахад гүйдэл үүсч, гүйдэл нь цахилгаан соронзон орон үүсгэнэ. Энэ үед хоёр цахилгаан соронзон орон байдаг: нэг нь гадаад хувьсах гүйдэлтэй холбогдсон статорын цахилгаан соронзон орон, нөгөө нь статорын цахилгаан соронзон индукцийн шугамыг таслах замаар үүсдэг. Роторын цахилгаан соронзон орон. Ленцийн хуулийн дагуу индукцийн гүйдэл нь үргэлж индукцийн гүйдлийн шалтгааныг эсэргүүцэх болно, өөрөөр хэлбэл ротор дээрх дамжуулагчид статорын эргэлдэгч соронзон орны соронзон индукцийн шугамыг таслахаас урьдчилан сэргийлэхийг хичээдэг. Үр дүн нь: ротор дээрх дамжуулагчид статорынхтой "гүйцэх" болно. Эргэлдэгч цахилгаан соронзон орон гэдэг нь ротор нь статорын эргэлдэгч соронзон орныг хөөж, эцэст нь мотор эргэлдэж эхэлдэг гэсэн үг юм. Энэ процессын явцад роторын эргэлтийн хурд (n2) болон статорын эргэлтийн хурд (n1) синхрончлогдоогүй (хурдны зөрүү ойролцоогоор 2-6%). Тиймээс үүнийг асинхрон хувьсах гүйдлийн мотор гэж нэрлэдэг. Харин эсрэгээрээ, хэрэв эргэлтийн хурд ижил байвал синхрон мотор гэж нэрлэдэг.

Байнгын соронзон синхрон мотор нь мөн хувьсах гүйдлийн моторын нэг төрөл юм. Ротор нь байнгын соронзтой гангаар хийгдсэн. Мотор ажиллаж байх үед статор нь эргэлдэгч соронзон орон үүсгэж, роторыг эргүүлэхэд түлхдэг. "Синхрончлол" гэдэг нь тогтвортой төлөвт ажиллах үед роторын эргэлтийн хурд нь соронзон орны эргэлтийн хурдтай синхрончлогддог гэсэн үг юм. Байнгын соронзон синхрон моторууд нь өндөр хүч-жингийн харьцаатай, хэмжээ нь бага, жин нь хөнгөн, гаралтын эргүүлэх хүч нь их, хязгаарын хурд болон тоормослох гүйцэтгэл маш сайн байдаг. Тиймээс байнгын соронзон синхрон моторууд өнөө үед хамгийн өргөн хэрэглэгддэг цахилгаан тээврийн хэрэгсэл болсон. Гэсэн хэдий ч байнгын соронзон материал чичиргээ, өндөр температур, хэт ачааллын гүйдэлд өртөхөд түүний соронзон нэвчилт буурч эсвэл соронзон чанар буурч, байнгын соронзон моторын гүйцэтгэлийг бууруулж болзошгүй юм. Үүнээс гадна, ховор шороон байнгын соронзон синхрон моторууд нь ховор шороон материалыг ашигладаг бөгөөд үйлдвэрлэлийн өртөг нь тогтвортой биш байдаг.

Байнгын соронзон синхрон мотортой харьцуулахад асинхрон моторууд ажиллах үед өдөөлтөд зориулж цахилгаан энергийг шингээх шаардлагатай бөгөөд энэ нь цахилгаан энерги зарцуулж, моторын үр ашгийг бууруулдаг. Байнгын соронзон моторууд нь байнгын соронз нэмдэг тул илүү үнэтэй байдаг.

Хувьсах гүйдлийн асинхрон моторыг сонгодог загварууд нь гүйцэтгэлд тэргүүлэх ач холбогдол өгч, өндөр хурдтай үед хувьсах гүйдлийн асинхрон моторын гүйцэтгэлийн гаралт болон үр ашгийн давуу талыг ашиглах хандлагатай байдаг. Төлөөллийн загвар нь эрт үеийн Model S юм. Үндсэн онцлог шинж чанарууд: Машин өндөр хурдтай явж байх үед өндөр хурдтай ажиллаж, цахилгаан эрчим хүчийг үр ашигтай ашиглаж, эрчим хүчний хэрэглээг бууруулж, хамгийн их чадлын гаралтыг хадгалах боломжтой;

Байнгын соронзон синхрон моторыг сонгодог загварууд нь эрчим хүчний хэрэглээг нэн тэргүүнд тавьж, бага хурдтай үед байнгын соронзон синхрон моторын гүйцэтгэлийн гаралт болон үр ашигтай ажиллагааг ашигладаг тул жижиг болон дунд оврын автомашинд тохиромжтой. Үүний онцлог шинж чанарууд нь жижиг хэмжээтэй, хөнгөн жинтэй, батерейны ашиглалтын хугацаа урт байдаг. Үүний зэрэгцээ хурдыг зохицуулах сайн гүйцэтгэлтэй бөгөөд давтан асаах, зогсоох, хурдасгах, удаашруулах үед өндөр үр ашгийг хадгалж чаддаг.

Байнгын соронзон синхрон мотор давамгайлж байна. Дэвшилтэт салбарын судалгааны хүрээлэн (GGII)-аас гаргасан "Шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгслийн салбарын сүлжээний сарын мэдээллийн сан"-ийн статистик мэдээллээс харахад 2022 оны 1-р сараас 8-р сар хүртэлх хугацаанд шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгслийн хөдөлгүүрийн дотоодын суурилагдсан хүчин чадал ойролцоогоор 3.478 сая ширхэг байсан нь өмнөх оны мөн үеэс 101%-иар өссөн үзүүлэлт юм. Үүний дотор байнгын соронзон синхрон моторын суурилагдсан хүчин чадал 3.329 сая ширхэг байсан нь өмнөх оны мөн үеэс 106%-иар өссөн үзүүлэлт юм; хувьсах гүйдлийн асинхрон моторын суурилагдсан хүчин чадал 1.295 сая ширхэг байсан нь өмнөх оны мөн үеэс 22%-иар өссөн үзүүлэлт юм.

Байнгын соронзон синхрон моторууд нь цэвэр цахилгаан суудлын автомашины зах зээл дээрх гол хөдөлгүүр болсон.

Дотоод болон гадаадад түгээмэл хэрэглэгддэг загваруудад зориулсан моторын сонголтоос харахад дотоодын SAIC Motor, Geely Automobile, Guangzhou Automobile, BAIC Motor, Denza Motors гэх мэт компаниудын гаргасан шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгслүүд бүгд байнгын соронзон синхрон мотор ашигладаг. Байнгын соронзон синхрон моторыг голчлон Хятадад ашигладаг. Нэгдүгээрт, байнгын соронзон синхрон моторууд нь бага хурдтай сайн гүйцэтгэлтэй, өндөр хувиргах үр ашигтай тул хотын замын хөдөлгөөнд байнга асах, зогсох нарийн төвөгтэй ажлын нөхцөлд маш тохиромжтой. Хоёрдугаарт, байнгын соронзон синхрон моторуудад неодимийн төмрийн борын байнгын соронз байдаг. Материалууд нь ховор шороон нөөцийг ашиглахыг шаарддаг бөгөөд манай улс дэлхийн ховор шороон нөөцийн 70%-ийг эзэлдэг бөгөөд NdFeB соронзон материалын нийт гарц дэлхийн 80%-д хүрдэг тул Хятад улс байнгын соронзон синхрон мотор ашиглахад илүү их анхаарч байна.

Гадаадын Tesla болон BMW компаниуд хамтран хөгжүүлэхийн тулд байнгын соронзон синхрон мотор болон хувьсах гүйдлийн асинхрон мотор ашигладаг. Хэрэглээний бүтцийн үүднээс авч үзвэл байнгын соронзон синхрон мотор нь шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгслийн гол сонголт юм.

Байнгын соронзон материалын өртөг нь байнгын соронзон синхрон моторын өртгийн 30 орчим хувийг эзэлдэг. Байнгын соронзон синхрон мотор үйлдвэрлэх түүхий эдэд голчлон неодим төмрийн бор, цахиурын ган хуудас, зэс, хөнгөн цагаан орно. Эдгээрийн дотор байнгын соронзон материал болох неодим төмрийн борыг голчлон роторын байнгын соронз хийхэд ашигладаг бөгөөд өртгийн найрлага нь ойролцоогоор 30% байдаг; цахиурын ган хуудсыг голчлон захиалгаар хийхэд ашигладаг. Роторын цөмийн өртгийн найрлага нь ойролцоогоор 20%; статорын ороомгийн өртгийн найрлага нь ойролцоогоор 15%; моторын голын өртгийн найрлага нь ойролцоогоор 5%; моторын бүрхүүлийн өртгийн найрлага нь ойролцоогоор 15% байдаг.

Яагаад вэ?OSG байнгын соронзон мотор шураг агаарын компрессорилүү үр ашигтай юу?

Байнгын соронзон синхрон мотор нь голчлон статор, ротор болон бүрхүүлийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс бүрдэнэ. Энгийн хувьсах гүйдлийн моторуудын нэгэн адил статорын цөм нь мотор ажиллаж байх үед хуйлралт гүйдэл болон гистерезисийн нөлөөллөөс үүдэлтэй төмрийн алдагдлыг бууруулахын тулд давхарласан бүтэцтэй байдаг; ороомог нь ихэвчлэн гурван фазын тэгш хэмтэй бүтэцтэй байдаг боловч параметрийн сонголт нь нэлээд өөр байдаг. Роторын хэсэг нь эхлэх хэрэмний тортой байнгын соронзон ротор, суулгагдсан эсвэл гадаргуу дээр суурилуулсан цэвэр байнгын соронзон ротор зэрэг янз бүрийн хэлбэртэй байдаг. Роторын цөмийг хатуу бүтэцтэй эсвэл давхарласан байдлаар хийж болно. Ротор нь ихэвчлэн соронз гэж нэрлэгддэг байнгын соронзон материалаар тоноглогдсон байдаг.

Байнгын соронзон хөдөлгүүрийн хэвийн ажиллагааны үед ротор болон статорын соронзон орон нь синхрон төлөвт байна. Роторын хэсэгт өдөөгдсөн гүйдэл байхгүй бөгөөд роторын зэсийн алдагдал, гистерезис, хуйларсан гүйдлийн алдагдал байхгүй. Роторын алдагдал болон халаалтын асуудлыг авч үзэх шаардлагагүй. Ерөнхийдөө байнгын соронзон мотор нь тусгай давтамжийн хөрвүүлэгчээр ажилладаг бөгөөд зөөлөн асаах функцтэй байдаг. Үүнээс гадна, байнгын соронзон мотор нь синхрон мотор бөгөөд өдөөлтийн эрч хүчээр дамжуулан чадлын коэффициентийг тохируулах шинж чанартай тул чадлын коэффициентийг тодорхой утгад тохируулан зохион бүтээж болно.

Эхлэх үүднээс авч үзвэл, байнгын соронзон моторыг хувьсах давтамжийн цахилгаан хангамж эсвэл тулгуур инвертерээр эхлүүлдэг тул байнгын соронзон моторыг эхлүүлэх үйл явц нь маш хялбар байдаг; энэ нь хувьсах давтамжийн моторыг эхлүүлэхтэй төстэй бөгөөд ердийн торны асинхрон моторын эхлэх согогоос зайлсхийдэг.

Товчхондоо, байнгын соронзон хөдөлгүүрийн үр ашиг болон чадлын коэффициент маш өндөрт хүрч чаддаг, бүтэц нь маш энгийн бөгөөд зах зээл сүүлийн арван жилд маш халуун байсан.

Гэсэн хэдий ч байнгын соронзон хөдөлгүүрт өдөөлтийн эвдрэл алдагдах нь зайлшгүй асуудал юм. Гүйдэл хэт их эсвэл температур хэт өндөр байх үед моторын ороомгийн температур шууд өсч, гүйдэл огцом нэмэгдэж, байнгын соронз өдөөлтийг хурдан алддаг. Байнгын соронзон хөдөлгүүрийн удирдлагад моторын статорын ороомог шатахаас зайлсхийхийн тулд хэт гүйдлийн хамгаалалтын төхөөрөмжийг суурилуулсан боловч үүнээс үүдэлтэй өдөөлт алдагдах, тоног төхөөрөмж унтрах нь зайлшгүй юм.