2024-03-28 11:50:29
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Il motore a magneti permanenti in terre rare è una nuova tipologia di motore a magneti permanenti apparsa all'inizio degli anni '70. Grazie alle eccellenti proprietà magnetiche dei materiali a magneti permanenti in terre rare, non è più necessaria l'energia esterna per generare un forte campo magnetico permanente dopo la magnetizzazione. Utilizzato in sostituzione dei tradizionali motori a eccitazione elettrica, il motore a magneti permanenti in terre rare offre non solo un'elevata efficienza, una struttura semplice e un funzionamento affidabile, ma anche dimensioni e peso ridotti. È in grado di raggiungere prestazioni ineguagliabili rispetto ai tradizionali motori a eccitazione elettrica (come elevata efficienza, velocità e tempi di risposta particolarmente rapidi), ma può anche soddisfare i requisiti operativi specifici di motori particolari, come i motori per ascensori, i motori per autoveicoli e così via. I motori a magneti permanenti in terre rare, combinati con l'elettronica di potenza e la tecnologia di controllo a microcomputer, portano le prestazioni dei motori e dei sistemi di azionamento a un nuovo livello. Il miglioramento delle prestazioni e del livello delle tecnologie e delle apparecchiature di supporto rappresenta un'importante direzione di sviluppo per l'industria dei motori, che sta adeguando la propria struttura industriale.
I motori a magneti permanenti in terre rare trovano un'ampia gamma di applicazioni, praticamente in tutti i settori: aviazione, aerospaziale, difesa nazionale, produzione di apparecchiature, produzione industriale e agricola e vita quotidiana in vari ambiti. Comprendono motori sincroni a magneti permanenti , generatori a magneti permanenti , motori a corrente continua a magneti permanenti , motori brushless a corrente continua , servomotori a corrente alternata a magneti permanenti , motori lineari a magneti permanenti , motori speciali a magneti permanenti e relativi sistemi di controllo, coprendo quasi l'intero settore dei motori.
Qingdao Enneng Motor Co., Ltd. (abbreviata in " ENNENG ") è un'azienda high-tech che integra ricerca e sviluppo e produzione di motori a magneti permanenti. Con oltre una dozzina di brevetti, Enneng è stata inserita nella classifica delle " 100 imprese più innovative " di Qingdao ed è stata selezionata come membro dell'Associazione Motoristica di Qingdao . Enneng desidera collaborare con utenti di tutto il mondo per concentrarsi su soluzioni di risparmio energetico a beneficio della società e delle persone.
Il 22 novembre 2021, il Ministero dell'Industria e della Tecnologia dell'Informazione, l'Amministrazione Generale per la Vigilanza e la Regolazione del Mercato, hanno pubblicato congiuntamente il "Piano di miglioramento dell'efficienza energetica dei motori (2021-2023)", che propone che entro il 2023, la produzione annuale di energia I motori ad alta efficienza energetica raggiungeranno i 170 milioni di kilowatt e la percentuale di motori ad alta efficienza energetica in servizio raggiungerà oltre il 20%, realizzando un risparmio energetico annuo di 49 miliardi di kilowattora. Il documento menziona chiaramente che “per ventilatori, pompe, compressori, macchine utensili e altre apparecchiature di uso generale, incoraggiare l’uso di motori a efficienza energetica di livello 2 e superiore. Per condizioni di funzionamento a carico variabile, promuovere l’uso di motori a magneti permanenti con conversione di frequenza e regolazione della velocità di efficienza energetica di grado 2 e superiore”.
Secondo la versione 2013 dello standard " Motori sincroni a magneti permanenti" , i motori a magneti permanenti esistenti sono distribuiti tra il Grado 1 e il Grado 2 di consumo energetico; combinando il "Valore limite di efficienza energetica del motore e il Grado di efficienza energetica" (GB 18613-2020) e il "Piano di miglioramento dell'efficienza energetica del motore", solo alcuni motori PM a terre rare NdFeB ad alte prestazioni possono raggiungere oltre il 95% dell'efficienza dello standard di consumo energetico di primo grado (corrispondente a IE5), mentre il resto dei motori PM a terre rare appartiene allo standard di consumo energetico di secondo grado. Attualmente, i motori PM a terre rare possono risparmiare oltre il 10% di elettricità e aumentare l'efficienza a oltre il 95%. Utilizzando un motore sincrono a magneti permanenti a terre rare, il tasso di risparmio di potenza reattiva arriva fino all'85%, il tasso di risparmio di potenza attiva dal 23% al 25%, con un effetto di risparmio energetico notevole.
I motori industriali rappresentano la voce di consumo energetico più importante a livello sociale. Nel 2020, la Cina possedeva circa 4 miliardi di kilowatt di motori, con un consumo energetico totale di circa 4.8 trilioni di kWh, pari al 64% del consumo energetico totale della società. Di questi, 3.84 trilioni di kWh, pari a circa il 75% del consumo energetico industriale, erano attribuibili ai motori industriali. Un miglioramento dell'1% dell'efficienza energetica dei motori industriali si tradurrebbe in un risparmio annuo di circa 38.4 miliardi di kWh di elettricità. Un miglioramento del 3% in termini di efficienza energetica equivarrebbe al consumo energetico annuo della regione delle Tre Gole. Il Consiglio di Stato ha emanato il "Programma d'azione per il picco di emissioni di carbonio 2030", che pone l'accento sulla promozione del risparmio energetico e dell'efficienza delle principali apparecchiature ad alto consumo energetico, concentrandosi su motori, ventilatori, pompe, compressori, trasformatori, scambiatori di calore, caldaie industriali e altre apparecchiature, al fine di migliorare in modo complessivo gli standard di efficienza energetica.
Per motore a basso consumo energetico si intende un motore standard con elevata efficienza (in linea con i nuovi standard di efficienza energetica dei motori di livello superiore al secondo). Nel maggio 2020, la Cina ha annunciato i più recenti standard di efficienza energetica per i motori, "GB18613-2020 Limite e livello di efficienza energetica dei motori". Lo standard è entrato in vigore il 1° giugno 2021 e prevede la dismissione obbligatoria dei motori con efficienza energetica inferiore a IE3 (standard internazionale). Tra le tipologie di motori rientrano i motori asincroni trifase, i motori asincroni tradizionali, ecc. Sebbene i motori asincroni tradizionali possano migliorare l'efficienza aumentando la quantità di materiale utilizzato, a causa del principio di funzionamento di base, esiste un limite massimo per il miglioramento, che risulta quindi molto difficile da raggiungere. Pertanto, per i motori con efficienza energetica IE4 e IE5 si preferisce utilizzare la tecnologia a magneti permanenti , impiegata anche nelle macchine sincrone a magneti permanenti.
Risparmio energetico: a differenza dei motori asincroni, il rotore dei motori a magneti permanenti non necessita di corrente di eccitazione, il che consente un risparmio energetico di circa il 15-20%.
Elevata efficienza: l'efficienza dei motori a magneti permanenti è superiore di 2-19 punti percentuali rispetto a quella dei motori tradizionali.
Struttura semplice e basso tasso di guasti : il motore a magneti permanenti elimina la struttura dell'avvolgimento di eccitazione e del nucleo polare, quindi non necessita di regolazione dell'eccitazione elettrica, con conseguente risparmio di energia e riduzione delle perdite di eccitazione. Allo stesso tempo, il motore a magneti permanenti genera un campo magnetico tramite magneti permanenti in terre rare, eliminando così la commutazione di anelli collettori e spazzole nella conversione dei poli magnetici e semplificando la struttura complessiva. Inoltre, il motore a magneti permanenti evita anche i difetti del dispositivo di commutazione e dell'avvolgimento di eccitazione, soggetti a guasti durante il funzionamento a lungo termine, migliorando notevolmente l'affidabilità del motore. Queste caratteristiche rendono i motori a magneti permanenti più semplici ed efficienti in fase di progettazione e produzione, riducendo al contempo la complessità della manutenzione e della riparazione.
Lunga durata: il rotore del motore a magneti permanenti adotta una struttura sigillata integrata, che contribuisce a ridurre l'attrito e l'ossidazione durante la rotazione, migliorando la stabilità e la durata del motore.
Sostituendo il motore a magneti permanenti in terre rare, il ciclo di riciclo è di circa 1-2 anni, e i vantaggi economici sono effettivamente molto evidenti. Secondo la letteratura "sull'applicazione dei motori a magneti permanenti in terre rare nelle centrali termoelettriche", una pompa di circolazione dell'acqua da 110 kW, ad esempio, ha un tasso di risparmio energetico di circa l'8.21%. Calcolando un funzionamento annuo di 7,000 ore, si possono risparmiare 63,200,000 kWh di elettricità all'anno. Considerando un costo dell'elettricità di 0.6 yuan/kWh, si possono risparmiare 37,930 yuan all'anno sui costi dell'elettricità, e il prezzo di vendita della pompa dell'acqua è di circa 71,000 yuan. Il ciclo di ammortamento è di circa 1.87 anni. In diverse aree di applicazione, con un tasso di risparmio energetico del 15-20% circa, il ciclo di ammortamento sarà ancora più breve.
Natura del campo magnetico
I motori a magneti permanenti non necessitano di energia esterna per mantenere il campo magnetico dopo essere stati realizzati; i normali motori necessitano di corrente elettrica per avere un campo magnetico.
Ampiamente applicabile in occasioni
I motori ordinari devono azionare il meccanismo a ingranaggi per ottenere una coppia elevata, mentre i motori a magneti permanenti a terre rare possono sostituire il meccanismo a ingranaggi per ottenere una trasmissione diretta.
Buona stabilità di corsa
Rispetto ad altri tipi di motori, i motori a magneti permanenti (PM) funzionano in modo più fluido e producono meno rumore e vibrazioni. Ciò contribuisce al comfort e all'affidabilità del funzionamento delle apparecchiature, soprattutto in ambienti sensibili al rumore e alle vibrazioni.
Elevata densità di potenza ed efficienza
Rispetto ai motori ordinari, i motori sincroni a magneti permanenti hanno un'elevata densità di potenza, che si riferisce principalmente alle dimensioni ridotte dei motori a magneti permanenti e all'elevata generazione o uscita di potenza. Rispetto ai normali motori il risparmio energetico raggiunge il 20%-40%. La struttura del rotore del motore a magnete permanente e del motore ordinario è diversa, il rotore del motore a magnete permanente è installato con poli a magnete permanente; il rotore del motore ordinario è installato con una bobina di eccitazione, che richiede che il flusso di corrente abbia un campo magnetico. Con i motori a magneti permanenti, è possibile risparmiare energia a qualsiasi velocità e questo vantaggio è particolarmente evidente alle velocità più basse. La maggior parte dei sottomarini moderni utilizza eliche di grande diametro, a bassa velocità, a 7 pale, con inclinazione laterale o eliche a pompa, che hanno basse velocità di rotazione e un'elevata efficienza propulsiva. Inoltre, il sottomarino nelle manovre subacquee ha una velocità di manovra più silenziosa, in modo che questo vantaggio dei motori a magneti permanenti sia incarnato e giocato meglio.
Piccole dimensioni, peso leggero, aumento della temperatura ridotto
La struttura delle macchine sincrone a magneti permanenti è semplice, grazie all'utilizzo di materiale magnetico permanente ad alte prestazioni per generare il campo magnetico. Ciò consente di ottenere un campo magnetico nell'intercapedine d'aria notevolmente superiore rispetto ai motori tradizionali, riducendo al contempo volume e peso. Anche le dimensioni e la forma del motore sono flessibili. L'assenza di eccitazione elettrica del rotore comporta l'assenza di dispersione di calore, pertanto i motori a magneti permanenti presentano generalmente un aumento di temperatura molto basso.
Tasso di fallimento inferiore
I motori a magneti permanenti utilizzano materiali a magneti permanenti ad alte prestazioni come sorgente del campo magnetico, conferendo al motore caratteristiche di campo magnetico più stabili. Rispetto all'eccitazione elettrica o all'elettromagnete utilizzati nei motori tradizionali, i materiali a magnete permanente sono meno suscettibili alle influenze ambientali esterne e quindi possono mantenere prestazioni stabili per un lungo periodo di tempo. In secondo luogo, la struttura dei motori PM è relativamente semplice, senza complessi anelli collettori e dispositivi a spazzole, riducendo così potenziali punti di guasto. Gli anelli collettori e le spazzole nei motori convenzionali spesso si guastano a causa dell'usura o dello scarso contatto, mentre i motori a magneti permanenti evitano questi problemi.
Coppia di spunto elevata e buone prestazioni
I magneti nei motori a magneti permanenti generano un campo magnetico stabile, che fornisce al motore una forte coppia di avviamento. Rispetto ai motori convenzionali, i motori a magneti permanenti possono raggiungere rapidamente una coppia elevata all'avvio, consentendo all'apparecchiatura di entrare rapidamente nelle normali condizioni operative.
La durata dei motori a magneti permanenti è generalmente di 15-20 anni e la durata della vita utile del motore dipende principalmente dalla manutenzione da parte dell'utente. Inoltre, l'ambiente in cui viene utilizzato il motore a magnete permanente è buono o cattivo e il motore è soggetto a elettricità, magnetismo, calore, vibrazioni e altri fattori in uso, che influenzeranno la vita del motore sincrono a magnete permanente .
I magneti generali hanno una durata di servizio, se utilizzati per un certo numero di anni, il magnetismo sarà indebolito, ma il cambiamento magnetico del materiale del magnete permanente al neodimio-ferro-boro nel tempo è molto piccolo, i magneti permanenti delle terre rare nella progettazione del motore durata (10-20 anni) decadimento magnetico <3%, nella progettazione esistente del motore e nella tecnologia di controllo elettronico, poiché le prestazioni complessive del motore hanno un impatto minimo.
In qualità di fornitore leader in Cina di motori a magneti permanenti, Enneng è in grado di offrire soluzioni personalizzate per ogni cliente, in base alle sue specifiche esigenze. I principali prodotti di Enneng includono i motori a magneti permanenti standard della serie TYB , i motori a trasmissione diretta e senza ingranaggi della serie TYDP e i motori sincroni trifase a magneti permanenti in corrente alternata della serie FTYP . Qualunque siano le vostre necessità, i nostri ingegneri esperti vi forniranno la soluzione più efficace. La vostra soddisfazione è la nostra priorità!
