Будучи високоефективним і компактним типом двигуна, двигуни з постійними магнітами (PMM) широко використовуються в промисловій автоматизації, транспортних засобах з новою енергією та аерокосмічній галузі завдяки їх високій питомій потужності, високому ККД і чудовим характеристикам керування. Їхня основна технологія полягає в стабільному магнітному полі, створюваному постійними магнітами, які замінюють обмотки збудження в традиційних двигунах, спрощуючи структуру та покращуючи енергоефективність.
Вибір матеріалу та конструкція магнітного кола є основоположними для продуктивності PMM. Матеріали для постійних магнітів передусім включають рідкоземельні постійні магніти, такі як неодим, залізо, бор (NdFeB) і самарій-кобальт (SmCo). NdFeB є основним вибором через його високу магнітну енергію. Конструкція магнітного кола вимагає оптимізації шляху магнітного потоку, зменшення магнітного витоку та покращення використання потоку. Поширені типи PMM включають синхронні двигуни з постійними магнітами (PMSM) і безщіточні двигуни постійного струму з постійними магнітами (BLDC). У першому використовується синусоїдальне керування, а в другому – прямокутне керування, що адаптується до різних сценаріїв застосування.
Стратегії керування безпосередньо впливають на динамічну продуктивність та ефективність PMM. Векторне керування (FOC) і пряме керування крутним моментом (DTC) є двома основними підходами. Векторне керування забезпечує точне керування швидкістю та крутним моментом шляхом роз’єднання крутного моменту та потоку, що робить його придатним для -високоточних застосувань. Пряме керування крутним моментом спрощує обчислення та забезпечує швидшу реакцію, але також призводить до більших коливань крутного моменту. Крім того, технологія керування-послабленням поля може розширити робочий діапазон-високої швидкості двигуна, тоді як інтелектуальні алгоритми керування (такі як нечітке керування та нейронні мережі) додатково оптимізують адаптивність двигуна.
З точки зору виробництва та оптимізації, процес складання, конструкція розсіювання тепла та електромагнітна сумісність (EMC) двигунів з постійними магнітами також мають вирішальне значення. Високо-ефективні постійні магніти чутливі до температури та потребують відповідних методів охолодження (наприклад, рідинне або повітряне охолодження), щоб підтримувати стабільність. Крім того, конструкція двигуна повинна зменшувати вібрацію та шум для підвищення надійності.
У майбутньому, завдяки оптимізації рідкоземельних матеріалів і розробці інтелектуальних технологій керування, двигуни з постійними магнітами забезпечать ефективні рішення приводу з низьким -вуглецевим вмістом у більш широкому діапазоні застосувань.
