Động cơ nam châm vĩnh cửu sử dụng nam châm vĩnh cửu để tạo ra từ trường của động cơ, không cần cuộn dây kích thích hoặc dòng điện kích thích, có hiệu suất cao và cấu trúc đơn giản, là động cơ tiết kiệm năng lượng tốt.Với sự ra đời của vật liệu nam châm vĩnh cửu hiệu suất cao và sự phát triển nhanh chóng của công nghệ điều khiển.Ứng dụng của động cơ nam châm vĩnh cửu sẽ ngày càng mở rộng. 
Lịch sử phát triển của động cơ nam châm vĩnh cửu Sự phát triển của động cơ nam châm vĩnh cửu có liên quan chặt chẽ đến sự phát triển của vật liệu nam châm vĩnh cửu.nước tôi là nước đầu tiên trên thế giới phát hiện ra tính chất từ của vật liệu nam châm vĩnh cửu và ứng dụng vào thực tiễn.Hơn hai nghìn năm trước, nước ta đã sử dụng đặc tính từ tính của vật liệu nam châm vĩnh cửu để chế tạo la bàn, loại la bàn này đóng vai trò to lớn trong điều hướng, quân sự và các lĩnh vực khác.Nó đã trở thành một trong tứ đại phát minh của đất nước tôi thời xưa. Động cơ đầu tiên trên thế giới xuất hiện vào những năm 1820 là động cơ nam châm vĩnh cửu có từ trường kích thích được tạo ra bởi nam châm vĩnh cửu.Tuy nhiên, vật liệu nam châm vĩnh cửu được sử dụng vào thời điểm đó là magnetite tự nhiên (Fe3O4), có mật độ năng lượng từ tính rất thấp và động cơ làm từ nó rất cồng kềnh và sớm được thay thế bằng động cơ kích thích điện. Với sự phát triển nhanh chóng của các loại động cơ khác nhau và sự phát minh ra máy từ hóa dòng điện, người ta đã tiến hành nghiên cứu chuyên sâu về cơ chế, thành phần và công nghệ sản xuất vật liệu nam châm vĩnh cửu, đồng thời đã liên tục phát hiện ra thép cacbon và thép vonfram (sản phẩm có năng lượng từ tính tối đa). khoảng 2,7 kJ/m3), thép coban (sản phẩm có năng lượng từ tính cực đại khoảng 7,2 kJ/m3) và các vật liệu nam châm vĩnh cửu khác. Đặc biệt, nam châm vĩnh cửu AlNiCo xuất hiện vào những năm 1930 (sản phẩm năng lượng từ cực đại có thể đạt tới 85 kJ/m3) và nam châm vĩnh cửu ferrite xuất hiện vào những năm 1950 (sản phẩm năng lượng từ trường tối đa hiện nay có thể đạt tới 40 kJ/m3) có tính chất từ tính khác nhau.Với sự cải tiến vượt bậc, nhiều động cơ siêu nhỏ và nhỏ đã sử dụng kích thích nam châm vĩnh cửu.Công suất của động cơ nam châm vĩnh cửu nhỏ đến vài miliwatt và lớn đến hàng chục kilowatt.Chúng được sử dụng rộng rãi trong quân sự, sản xuất công nghiệp, nông nghiệp và đời sống hàng ngày, sản lượng tăng mạnh.Tương ứng, trong giai đoạn này đã có những đột phá về lý thuyết thiết kế, phương pháp tính toán, từ hóa và công nghệ chế tạo động cơ nam châm vĩnh cửu, đồng thời hình thành bộ phương pháp phân tích và nghiên cứu thể hiện bằng sơ đồ làm việc của nam châm vĩnh cửu. 
Tuy nhiên, độ kháng từ của nam châm vĩnh cửu AlNiCo thấp (36-160 kA/m) và mật độ từ dư của nam châm vĩnh cửu ferrite không cao (0,2-0,44 T), điều này hạn chế ứng dụng của chúng trong động cơ.Cho đến những năm 1960 và 1980, nam châm vĩnh cửu coban đất hiếm và nam châm vĩnh cửu boron sắt neodymium (cả hai đều gọi chung là nam châm vĩnh cửu đất hiếm) lần lượt ra đời, với mật độ từ dư cao, độ cưỡng bức cao, sản phẩm năng lượng từ tính cao và khả năng khử từ tuyến tính đường cong.Đặc tính từ tính tuyệt vời của động cơ nam châm vĩnh cửu đặc biệt thích hợp cho việc sản xuất động cơ điện, do đó sự phát triển của động cơ nam châm vĩnh cửu đã bước vào một thời kỳ lịch sử mới. Đặc điểm và ứng dụng của động cơ nam châm vĩnh cửu So với động cơ kích thích điện truyền thống, động cơ nam châm vĩnh cửu, đặc biệt là động cơ nam châm vĩnh cửu đất hiếm, có những ưu điểm rõ ràng như cấu trúc đơn giản và hoạt động đáng tin cậy;kích thước nhỏ và trọng lượng nhẹ;tổn thất thấp và hiệu quả cao;hình dạng và kích thước của động cơ có thể linh hoạt và đa dạng..Do đó, phạm vi ứng dụng vô cùng rộng, bao gồm hầu hết các lĩnh vực hàng không vũ trụ, quốc phòng, sản xuất công nghiệp, nông nghiệp và đời sống hàng ngày.Các tính năng chính của một số động cơ nam châm vĩnh cửu điển hình và các ứng dụng chính của chúng được mô tả dưới đây. So với máy phát điện truyền thống, máy phát đồng bộ nam châm vĩnh cửu của máy phát nam châm vĩnh cửu đất hiếm không cần vòng thu và thiết bị chổi than, có cấu trúc đơn giản, giảm tỷ lệ hỏng hóc.Việc sử dụng nam châm vĩnh cửu đất hiếm cũng có thể làm tăng mật độ từ tính của khe hở không khí, tăng tốc độ động cơ lên giá trị tối ưu và cải thiện tỷ lệ công suất trên khối lượng.Hầu như tất cả các máy phát điện được sử dụng trong ngành hàng không và vũ trụ hiện đại đều sử dụng máy phát điện nam châm vĩnh cửu đất hiếm.Sản phẩm tiêu biểu là máy phát điện đồng bộ nam châm vĩnh cửu cobalt đất hiếm 150 kVA 14 cực 12 000 r/phút～21 000 vòng/phút và 100 kVA 60 000 vòng/phút do Công ty General Electric của Hoa Kỳ sản xuất.Động cơ nam châm vĩnh cửu đất hiếm đầu tiên được phát triển ở Trung Quốc là máy phát điện nam châm vĩnh cửu 3 kW 20 000 vòng/phút. 
Máy phát điện nam châm vĩnh cửu còn được sử dụng làm máy kích thích phụ của máy phát điện tua bin hơi nước quy mô lớn.Vào những năm 1980, nước ta đã phát triển thành công máy kích thích phụ nam châm vĩnh cửu đất hiếm 40 kVA~160 kVA có công suất lớn nhất thế giới lúc bấy giờ.Cải thiện đáng kể độ tin cậy của hoạt động nhà máy điện. Hiện nay, các máy phát điện nhỏ chạy bằng động cơ đốt trong dùng cho nguồn điện độc lập, máy phát điện nam châm vĩnh cửu cho ô tô và máy phát điện gió nam châm vĩnh cửu nhỏ dẫn động trực tiếp bằng tua-bin gió đang dần được đẩy mạnh. Vai trò quan trọng của động cơ nam châm vĩnh cửu trong các lĩnh vực ứng dụng khác nhau 1 Động cơ nam châm vĩnh cửu đất hiếm tiết kiệm năng lượng chủ yếu được sử dụng để tiêu dùng, chẳng hạn như động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu đất hiếm cho ngành dệt may và sợi hóa học, dầu khí, khai thác mỏ, động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu đất hiếm trong máy móc vận chuyển mỏ than, nam châm vĩnh cửu đất hiếm động cơ đồng bộ để điều khiển các máy bơm và quạt khác nhau. 2 Các loại động cơ nam châm vĩnh cửu đất hiếm khác nhau được sử dụng bởi nhiều loại phương tiện (ô tô, xe máy, tàu hỏa) và động cơ nam châm vĩnh cửu đất hiếm là thị trường lớn nhất.Theo thống kê, khoảng 70% động cơ nam châm vĩnh cửu đất hiếm được sử dụng trên ô tô.Đối với những chiếc xe sang trọng, có hơn 70 bộ động cơ dành cho nhiều ứng dụng khác nhau.Do yêu cầu của các loại động cơ ô tô khác nhau nên việc lựa chọn vật liệu nam châm vĩnh cửu cũng khác nhau.Nam châm động cơ được sử dụng trong điều hòa không khí, quạt và cửa sổ điện.Từ góc độ giá cả, những lợi thế của ferrite sẽ tiếp tục trong tương lai.Cuộn dây đánh lửa, bộ truyền động và cảm biến vẫn sử dụng nam châm thiêu kết Sm-Co.Ngoài ra, không thể bỏ qua phụ tùng ô tô và cả xe điện, như xe điện thân thiện với môi trường (EV) và xe điện hybrid (HEV). 3 Hệ thống servo AC động cơ nam châm vĩnh cửu đất hiếm Một bộ máy móc tích hợp cơ điện với hệ thống điều khiển tốc độ và điện tử hiệu suất cao.Hệ thống là thân động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu tự điều khiển.Hệ thống được sử dụng trong việc phát triển máy công cụ CNC, công nghệ chế tạo linh hoạt;và cả trong xe điện, thay vì xe chạy bằng nhiệt truyền thống, để không tạo ra khí thải cho xe.Động cơ nam châm vĩnh cửu đất hiếm là một ngành công nghệ cao đầy hứa hẹn. 4 Lĩnh vực mới chủ yếu hỗ trợ hệ thống điều khiển tốc độ thay đổi tần số động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu đất hiếm công suất thấp cho máy điều hòa không khí và tủ lạnh mới, các thiết bị điện không dây cho các động cơ vi mô DC nam châm vĩnh cửu đất hiếm khác nhau, nam châm vĩnh cửu đất hiếm không chổi than Động cơ DC là thiết bị có công suất khác nhau.Động cơ như vậy cũng có nhu cầu lớn. 5 Vật liệu nam châm vĩnh cửu đất hiếm với những ưu điểm trong ứng dụng hàng không vũ trụ khiến chúng rất phù hợp cho các ứng dụng động cơ máy bay.Mặc dù có một số ứng dụng của động cơ nam châm vĩnh cửu đất hiếm trong không khí (như điện áp máy phát điện, bảo vệ ngắn mạch, v.v.), các chuyên gia trong và ngoài nước đều đồng ý rằng động cơ nam châm vĩnh cửu đất hiếm là hướng phát triển quan trọng cho thế hệ mới của động cơ hàng không. vấn đề chi phí
Động cơ nam châm vĩnh cửu Ferrite, đặc biệt là động cơ DC nam châm vĩnh cửu thu nhỏ, đã được sử dụng rộng rãi do cấu trúc và quy trình đơn giản, khối lượng giảm và tổng chi phí thường thấp hơn so với động cơ kích thích điện.Do nam châm vĩnh cửu đất hiếm hiện nay vẫn còn tương đối đắt nên giá thành của động cơ nam châm vĩnh cửu đất hiếm thường cao hơn động cơ kích thích điện, cần được bù đắp bằng hiệu suất cao và tiết kiệm chi phí vận hành.
Trong một số trường hợp, chẳng hạn như động cơ cuộn dây giọng nói của ổ đĩa máy tính, hiệu suất của nam châm vĩnh cửu NdFeB được cải thiện, âm lượng và khối lượng giảm đáng kể và tổng chi phí cũng giảm.Trong thiết kế, cần so sánh hiệu suất và giá cả theo các trường hợp và yêu cầu sử dụng cụ thể để quyết định lựa chọn, đồng thời cũng phải đổi mới quy trình kết cấu và tối ưu hóa thiết kế để giảm chi phí.
Thời gian đăng: 20-06-2022