محرك مغناطيسي دائم ومغناطيس دائم -1
يستخدم محرك المغناطيس الدائم مغناطيسات دائمة لتوليد المجال المغناطيسي للمحرك. لا يتطلب ملف إثارة أو تيار إثارة. بالمقارنة مع محرك الإثارة الكهربائي التقليدي ، فإنه يتميز بمزايا مهمة مثل الكفاءة العالية والهيكل البسيط. نطاق تطبيقات المحركات ذات المغناطيس الدائم واسع للغاية ، ويغطي تقريبًا جميع مجالات الطيران والدفاع الوطني والإنتاج الصناعي والزراعي والحياة اليومية. مع تطوير مواد مغناطيسية دائمة عالية الأداء والتطور السريع لتكنولوجيا التحكم ، سيصبح تطبيق محركات المغناطيس الدائم أكثر شمولاً.
مبدأ وهيكل محرك المغناطيس الدائم
يعلم الجميع أن هناك أنواعًا عديدة من المحركات ، ولكن المبادئ الأساسية هي تطبيق الكهرومغناطيسية والحث الكهرومغناطيسي لتحقيق التحويل المتبادل للطاقة الكهربائية والطاقة الحركية. إذا كنت تريد معرفة المزيد عن المبادئ الأساسية وهيكل المحركات ، يمكنك النقر فوق لعرض المبادئ الأساسية وأساسيات المحركات. بنية. نأخذ اليوم محركات DC ذات المغناطيس الدائم ومحركات مغناطيسية متزامنة دائمة كأمثلة لتقديم محركات مغناطيسية دائمة بإيجاز.
1. محرك DC مغناطيسي دائم
يتشابه مبدأ العمل وهيكل محركات DC ذات المغناطيس الدائم مع محركات التيار المستمر العادية ، فيما عدا أنه يتم استخدام أقطاب مغناطيسية دائمة بدلاً من الأقطاب المثارة حاليًا. يمكن تقسيم طريقة التبديل إلى محركات فرشاة ومحركات بدون فرش. الأول يتم تبديله ميكانيكيًا ، والظهر تبديل إلكتروني.
بأخذ محرك فرشاة DC كمثال ، يتم ترتيب الأقطاب المغناطيسية للمغناطيس الدائم على نفس الدائرة ، وتمثل الخطوط المغناطيسية الزرقاء للقوة الدائرة المغناطيسية للمحرك.
يتكون الجزء المتحرك من محرك DC المصقول ذو المغناطيس الدائم من قلب دوار ، ولف دوار ، ومبدل ، وعمود دوار ، تمامًا مثل الدوار لمحرك DC عادي. أدخل مجموعة الدوار والفرشاة في الجزء الثابت لتشكيل محرك DC مغناطيسي دائم.
تستخدم محركات DC ذات المغناطيس الدائم الصغيرة والمتوسطة على نطاق واسع في الدراجات الكهربائية والدراجات النارية الكهربائية والدراجات البخارية.
2. محرك متزامن مغناطيسي دائم
في السنوات الأخيرة ، تطور المحرك المتزامن ذو المغناطيس الدائم بسرعة. يتميز بعامل الطاقة العالي والكفاءة العالية. لقد استبدلت تدريجياً المحرك غير المتزامن AC المستخدم بشكل شائع في العديد من المناسبات. من بينها ، محرك متزامن مغناطيسي دائم البدء غير المتزامن لديه أداء فائق وهو محرك مستقبلي موفر للطاقة. هيكل الجزء الثابت ومبدأ العمل للمحرك المتزامن ذو المغناطيس الدائم هو نفس هيكل المحرك غير المتزامن AC. الفرق من المحرك العادي غير المتزامن هو هيكل الدوار. يتم تثبيت أقطاب مغناطيسية دائمة على الدوار ، وهناك مواضع مختلفة للمغناطيس الدائم في الدوار.
يرتبط تطوير محركات المغناطيس الدائم ارتباطًا وثيقًا بتطوير مواد المغناطيس الدائم
كان المحرك الأول في العالم الذي ظهر في عشرينيات القرن التاسع عشر عبارة عن محرك مغناطيسي دائم يولد مجالًا مغناطيسيًا مثيرًا من مغناطيس دائم. ومع ذلك ، كانت مادة المغناطيس الدائم المستخدمة في ذلك الوقت هي المغنتيت الطبيعي (Fe3O4) ، والذي كان له كثافة طاقة مغناطيسية منخفضة جدًا. كان المحرك المصنوع منه ضخمًا وسرعان ما تم استبداله بمحرك إثارة كهربائي.
مع التطور السريع لمختلف المحركات واختراع المغناطيسات الحالية ، أجرى الناس بحثًا متعمقًا حول آلية وتكوين وتكنولوجيا التصنيع للمواد المغناطيسية الدائمة ، واكتشفوا تباعاً مجموعة متنوعة من المواد المغناطيسية الدائمة مثل الكربون الصلب والتنغستن الصلب والصلب الكوبالت. . خاصةً المغناطيس الدائم AlNiCo الذي ظهر في ثلاثينيات القرن الماضي والمغناطيس الدائم الفريت الذي ظهر في الخمسينيات من القرن الماضي قد حسّن بشكل كبير من أدائها المغناطيسي ، وقد استخدمت العديد من المحركات الصغيرة والصغيرة مغناطيسًا دائمًا للإثارة. ومع ذلك ، فإن القوة القسرية لمغناطيس AlNiCo الدائم منخفضة ، كما أن الكثافة المتبقية من مغناطيس الفريت الدائم ليست عالية ، مما يحد من نطاق تطبيقها في المحركات. حتى الستينيات والثمانينيات ، خرجت مغناطيس السماريوم الكوبالت الدائم ومواد المغناطيس الدائم من الحديد والبورون النيوديميوم واحدة تلو الأخرى. تعتبر البقايا العالية ، والإكراه العالي ، والمنتجات عالية الطاقة ، والخصائص المغناطيسية الممتازة لمنحنى إزالة المغناطيسية الخطية مناسبة بشكل خاص لمحركات التصنيع ، بحيث دخل تطوير محركات المغناطيس الدائم فترة تاريخية جديدة.