Motor pengujaan (juga dikenali sebagai "motor pengujaan elektrik") dan motor magnet kekal ialah dua jenis teras dalam bidang motor elektrik yang dikelaskan berdasarkan kaedah penjanaan medan magnet. Terdapat perbezaan yang ketara antara kedua-duanya dari segi sumber medan magnet, reka bentuk struktur, ciri prestasi dan senario yang boleh digunakan. Berikut menyediakan analisis perbandingan terperinci daripada tiga dimensi: ciri teras, perbezaan utama dan senario yang boleh digunakan, untuk membantu menjelaskan perbezaan penting dan logik aplikasi antara kedua-duanya.
1.Ciri teras: Analisis sifat penting dua jenis motor secara berasingan
(1) Motor pengujaan (motor pengujaan elektrik): "Bekalan kuasa luaran menjana medan magnet"
Medan magnet motor pengujaan dijana dengan memberi tenaga kepada belitan pengujaan (gegelung), dan bukannya bergantung pada magnet kekal. Ciri terasnya berkisar pada "medan magnet boleh laras":
Sumber medan magnet
"Sistem pengujaan" tambahan (termasuk belitan pengujaan, bekalan kuasa pengujaan, pengawal selia) diperlukan untuk menjana medan elektromagnet sebagai medan magnet utama motor dengan menghantar arus DC ke belitan pengujaan pemutar/pemegun.
01
Kerumitan struktur
Bahagian pemutar biasanya termasuk belitan pengujaan, yang memerlukan penghantaran bekalan kuasa luaran dan arus belitan berputar melalui gelang gelincir dan berus karbon (atau struktur pengujaan tanpa berus) (struktur tanpa berus boleh mengurangkan haus, tetapi reka bentuknya lebih kompleks); Pengawal pengujaan diperlukan untuk melaraskan arus pengujaan.
02
Fleksibiliti prestasi
Kekuatan medan magnet boleh diselaraskan dengan tepat dengan menukar arus pengujaan, dengan itu mengawal kelajuan, tork, dan voltan keluaran motor secara fleksibel (seperti penjana boleh mengeluarkan voltan secara stabil, dan motor boleh mencapai peraturan kelajuan julat luas); Pengujaan boleh dilaraskan secara dinamik mengikut keperluan beban untuk mengoptimumkan kecekapan di bawah keadaan operasi yang berbeza (seperti mengurangkan arus pengujaan dan meminimumkan kerugian di bawah beban ringan).
03
Kehilangan dan penyelenggaraan
Terdapat "kehilangan pengujaan" (kehilangan tembaga yang disebabkan oleh tenaga penggulungan pengujaan), dan kecekapan keseluruhan adalah lebih rendah sedikit daripada motor magnet kekal dengan kuasa yang sama; Jika struktur berus karbon gelang gelincir digunakan, berus karbon terdedah kepada haus dan memerlukan penggantian dan penyelenggaraan yang kerap serta mungkin menghasilkan percikan api (tidak sesuai untuk senario kalis letupan-).
04
Ciri-ciri kos
Tidak memerlukan bahan magnet kekal, mengelakkan risiko turun naik harga tinggi bagi magnet kekal nadir bumi, dan kelebihan kos bahan bagi model-kuasa tinggi (seperti paras megawatt) adalah lebih jelas; Walau bagaimanapun, disebabkan oleh sistem pengujaan dan struktur yang kompleks, kos keseluruhan model kuasa kecil dan sederhana mungkin lebih tinggi daripada motor magnet kekal.
05
(2) Motor magnet kekal: "Magnet kekal mempunyai medan magnetnya sendiri"
Medan magnet utama motor magnet kekal disediakan oleh magnet kekal seperti boron besi neodymium, kobalt samarium, dan ferit, tanpa memerlukan arus pengujaan luaran. Ciri terasnya berkisar tentang "pemudahan dan kecekapan struktur":
①Sumber medan magnet:Bergantung kepada kemagnetan yang wujud pada magnet kekal (magnet kekal mengekalkan medan magnet untuk masa yang lama selepas magnetisasi tanpa memerlukan bekalan kuasa tambahan), kekuatan medan magnet utama ditentukan oleh sifat bahan magnet kekal.
②Kesederhanaan struktur:Tiada penggulungan pengujaan, gelang gelincir, dan berus karbon pada bahagian pemutar (arus perdana ialah "motor segerak magnet kekal", dan pemutar hanya mengandungi magnet kekal), menjadikan struktur lebih padat, saiznya lebih kecil dan beratnya lebih ringan; Tiada sistem pengujaan diperlukan, dan sistem kawalan agak mudah (hanya arus angker perlu dikawal, tanpa melaraskan pengujaan).
③Kestabilan prestasi:Tiada kehilangan pengujaan, kecekapan operasi yang tinggi (terutamanya untuk model kuasa kecil dan sederhana, kecekapan adalah 5% -15% lebih tinggi daripada motor pengujaan dengan spesifikasi yang sama); Kekuatan medan magnet ditentukan oleh ciri-ciri yang wujud bagi magnet kekal dan tidak boleh dilaraskan secara dinamik (output perlu diselaraskan secara tidak langsung melalui kawalan vektor arus angker, dan julat kelajuan dihadkan oleh strategi kawalan); Terdapat risiko penyahmagnetan magnet kekal: suhu tinggi, getaran kuat, dan arus angker yang berlebihan boleh menyebabkan pereputan magnet atau penyahmagnetan kekal magnet kekal, menjejaskan jangka hayat motor.
④Pemakaian dan penyelenggaraan:Tiada masalah haus berus karbon, kitaran penyelenggaraan yang panjang (hanya memerlukan pemeriksaan rutin, tidak perlu kerap menggantikan bahagian yang terdedah); Kehilangan kuprum tidak teruja, kehilangan besi dan kehilangan mekanikal adalah punca utama kerugian, dan kelebihan kecekapan adalah lebih ketara di bawah-keadaan beban cahaya berkelajuan rendah.
⑤Ciri kos:Bergantung pada bahan magnet kekal nadir bumi (seperti boron besi neodymium), kos bahan menyumbang bahagian yang tinggi (kira-kira 30% -50%), dan turun naik harga nadir bumi secara langsung akan menjejaskan kos motor; Memudahkan struktur mengurangkan kos pembuatan dan pemasangan, dan kos keseluruhan model kuasa kecil dan sederhana (seperti tahap kW) mungkin lebih rendah daripada motor pengujaan.
2.Perbandingan perbezaan utama: pembezaan yang jelas dalam format jadual
| Membandingkan dimensi | Motor pengujaan (ujaan elektrik) | Motor magnet kekal (magnet kekal segerak/tak segerak) |
| Kaedah penjanaan medan magnet | Penggulungan pengujaan bertenaga (memerlukan bekalan kuasa pengujaan luaran) | Kemagnetan yang wujud bagi magnet kekal (tiada bekalan kuasa diperlukan selepas kemagnetan) |
| Struktur teras | Termasuk penggulungan pengujaan, gelang gelincir/berus karbon (atau pengujaan tanpa berus), pengawal pengujaan | Mengandungi magnet kekal (pemutar), tiada penggulungan pengujaan dan gelang gelincir/berus karbon |
| Kebolehlarasan medan magnet | Boleh dilaraskan dengan tepat melalui arus pengujaan (fleksibel) | Tidak boleh laras (bergantung pada ciri-ciri magnet kekal, memerlukan pelarasan tidak langsung melalui kawalan vektor) |
| Tahap kecekapan | Lebih rendah (dengan kehilangan pengujaan), kecekapan yang lebih baik di bawah-keadaan pengendalian kuasa tinggi | Tinggi (tiada kehilangan pengujaan), kelebihan ketara dalam kecekapan beban kuasa kecil dan sederhana/ringan |
| Keperluan Penyelenggaraan | Tinggi (Berus karbon perlu diganti dengan kerap, sistem pengujaan memerlukan penyelenggaraan) | Rendah (tiada bahagian yang terdedah, hanya memerlukan penyelenggaraan rutin) |
| Struktur kos | Kos bahan yang rendah (tanpa magnet kekal), kos struktur/kawalan yang tinggi | Kos bahan tinggi (magnet kekal nadir bumi), kos struktur/kawalan rendah |
| Kebolehsuaian persekitaran | Struktur gelang gelincir terdedah kepada percikan api (tidak sesuai untuk senario kalis/berdebu letupan- | Tiada risiko percikan api (terpakai pada-persekitaran kalis letupan dan bersih) |
| Risiko demagnetisasi | Tidak (medan magnet yang dihasilkan oleh arus, hilang selepas kegagalan kuasa) | Ya (suhu tinggi, getaran kuat, arus lebih boleh menyebabkan penyahmagnetan magnet kekal) |
3.Senario yang boleh digunakan: Padankan pilihan optimum berdasarkan permintaan
(1) Motor pengujaan: sesuai untuk permintaan "kuasa tinggi, peraturan yang kuat, turun naik kos rendah"
①Sistem penjanaan kuasa berskala besar, seperti penjana haba/hidroelektrik (tahap MW) dan turbin angin (model tak segerak dua kali makan), memerlukan voltan keluaran yang stabil dan boleh menyesuaikan diri dengan perubahan dalam beban grid melalui peraturan pengujaan.
②Pacuan industri yang berat: seperti penghancur perlombongan, kilang keluli besar, dan motor pendorong kapal (kuasa tinggi, tork tinggi, memerlukan peraturan kelajuan julat luas, dan bahagian kos nadir bumi yang tinggi adalah tidak ekonomik)
③Senario voltan rendah dan arus tinggi: seperti motor DC dalam industri aluminium elektrolitik, yang boleh mengawal tork dengan tepat melalui peraturan pengujaan dan mengelakkan risiko penyahmagnetan magnet kekal di bawah arus tinggi.
④Senario yang sensitif kos dan tidak mempunyai sekatan penyelenggaraan, seperti kipas industri tradisional dan pam air (yang tidak memerlukan kecekapan melampau dan boleh menerima penyelenggaraan berus karbon biasa).
(2) Motor magnet kekal: sesuai untuk keperluan "kecekapan tinggi, penyelenggaraan rendah, dan ruang padat"
①Pemandu kenderaan tenaga baharu: seperti motor pemacu untuk kenderaan elektrik tulen dan kenderaan hibrid (memerlukan ketumpatan kuasa tinggi, kecekapan tinggi, ruang/berat terhad dan tiada keperluan penyelenggaraan).
②Sistem servo perindustrian: seperti penyambung robot, gelendong alat mesin ketepatan (memerlukan-peraturan kelajuan ketepatan tinggi, getaran rendah dan responsif tinggi serta kehilangan rendah motor magnet kekal adalah lebih sesuai).
③Perkakas rumah tangga/komersial: seperti pemampat penyaman udara, motor mesin basuh, motor dron (kuasa kecil hingga sederhana, kecekapan tinggi, boleh mengurangkan penggunaan tenaga, dan pengguna mempunyai toleransi sifar untuk penyelenggaraan).
④Aplikasi persekitaran khas: seperti peralatan perubatan (motor peralatan MRI), motor bengkel kalis letupan-(bebas percikan, penyelenggaraan rendah, sesuai untuk persekitaran bersih/berbahaya).
⑤Penjanaan kuasa rendah daripada sumber tenaga boleh diperbaharui, seperti penyongsang fotovoltaik kecil dan penjana mudah alih (kecekapan tinggi boleh meningkatkan penggunaan tenaga, struktur padat mudah dipasang).
4.Ringkasan
(1) Memilih motor pengujaan:Apabila permintaan adalah untuk "kuasa tinggi, peraturan medan magnet yang kuat dan mengelakkan risiko kos nadir bumi", dan tahap penyelenggaraan tertentu boleh diterima (seperti dalam-perindustrian berskala besar dan medan penjanaan kuasa), motor pengujaan ialah pilihan yang lebih praktikal.
(2) Memilih motor magnet kekal:Apabila permintaan adalah "kecekapan tinggi, penyelenggaraan rendah, saiz kecil/ringan", dan toleransi terhadap turun naik kos adalah tinggi (seperti dalam bidang tenaga baharu, pembuatan ketepatan dan peralatan rumah tangga), motor magnet kekal mempunyai lebih banyak kelebihan.
Arah lelaran teknologi untuk kedua-duanya juga jelas: motor pengujaan sedang berkembang ke arah "tanpa berus" (mengurangkan penyelenggaraan) dan "kawalan pengujaan yang cekap", manakala motor magnet kekal menembusi ke arah "bahan magnet kekal nadir bumi" (mengurangkan kos) dan "rintangan suhu tinggi dan penyahmagnetan" (meningkatkan kebolehpercayaan).
