Silnik z magnesami trwałymi wykorzystuje magnesy trwałe do generowania pola magnetycznego silnika, nie wymaga cewek wzbudzenia ani prądu wzbudzenia, ma wysoką wydajność i prostą konstrukcję oraz jest dobrym silnikiem energooszczędnym.Wraz z pojawieniem się wysokowydajnych materiałów z magnesami trwałymi i szybkim rozwojem technologii sterowania.Zastosowanie silników z magnesami trwałymi będzie coraz szersze. 
Historia rozwoju silnika z magnesami trwałymi Rozwój silników z magnesami trwałymi jest ściśle powiązany z rozwojem materiałów z magnesami trwałymi.mój kraj jest pierwszym krajem na świecie, który odkrył właściwości magnetyczne materiałów z magnesami trwałymi i zastosował je w praktyce.Ponad dwa tysiące lat temu nasz kraj wykorzystał właściwości magnetyczne materiałów z magnesami trwałymi do wykonania kompasu, który odegrał ogromną rolę w nawigacji, wojsku i innych dziedzinach.Stało się jednym z czterech wielkich wynalazków starożytnego mojego kraju. Pierwszym na świecie silnikiem, który pojawił się w latach dwudziestych XIX wieku, był silnik z magnesem trwałym ze wzbudzeniem pola magnetycznego generowanego przez magnes trwały.Jednakże stosowanym wówczas materiałem magnesu trwałego był magnetyt naturalny (Fe3O4), który ma bardzo niską gęstość energii magnetycznej, a wykonany z niego silnik był nieporęczny i wkrótce został zastąpiony silnikiem o wzbudzeniu elektrycznym. Wraz z szybkim rozwojem różnych silników i wynalezieniem magnetyzerów prądowych, ludzie przeprowadzili dogłębne badania nad mechanizmem, składem i technologią wytwarzania materiałów z magnesami trwałymi i sukcesywnie odkryli stal węglową i stal wolframową (produkt maksymalnej energii magnetycznej wynosi około 2,7 kJ/m3), stali kobaltowej (maksymalny produkt energii magnetycznej wynosi około 7,2 kJ/m3) i innych materiałów z magnesami trwałymi. W szczególności magnesy trwałe AlNiCo, które pojawiły się w latach trzydziestych XX wieku (maksymalny produkt energii magnetycznej może osiągnąć 85 kJ/m3) i magnesy trwałe ferrytowe, które pojawiły się w latach pięćdziesiątych XX wieku (maksymalny produkt energii magnetycznej może obecnie osiągnąć 40 kJ/m3) mają różne właściwości magnetyczne.Dzięki wielkiemu ulepszeniu różne mikro i małe silniki wykorzystują wzbudzenie magnesem trwałym.Moc silników z magnesami trwałymi wynosi od kilku miliwatów do kilkudziesięciu kilowatów.Są szeroko stosowane w produkcji wojskowej, przemysłowej i rolniczej oraz w życiu codziennym, a produkcja gwałtownie wzrosła.Odpowiednio w tym okresie dokonano przełomu w teorii projektowania, metodach obliczeniowych, magnesowaniu i technologii wytwarzania silników z magnesami trwałymi, a także stworzono zestaw metod analitycznych i badawczych reprezentowanych przez schemat działania magnesów trwałych. 
Jednakże koercja magnesów trwałych AlNiCo jest niska (36-160 kA/m), a gęstość remanencji ferrytowych magnesów trwałych nie jest wysoka (0,2-0,44 T), co ogranicza ich zastosowanie w silnikach.Do lat sześćdziesiątych i osiemdziesiątych XX wieku magnesy trwałe z kobaltu ziem rzadkich i magnesy trwałe z neodymu i żelaza z borem (oba łącznie określane jako magnesy trwałe z metali ziem rzadkich) pojawiały się jeden po drugim, charakteryzując się wysoką gęstością remanencji, wysoką koercją, produktem o wysokiej energii magnetycznej i liniowym rozmagnesowaniem krzywa.Doskonałe właściwości magnetyczne silnika z magnesami trwałymi nadają się szczególnie do produkcji silników elektrycznych, dzięki czemu rozwój silników z magnesami trwałymi wkroczył w nowy okres historyczny. Charakterystyka i zastosowanie silników z magnesami trwałymi W porównaniu z tradycyjnymi silnikami elektrycznymi, silniki z magnesami trwałymi, zwłaszcza silniki z magnesami trwałymi ziem rzadkich, mają oczywiste zalety, takie jak prosta konstrukcja i niezawodne działanie;mały rozmiar i niewielka waga;niskie straty i wysoka wydajność;kształt i rozmiar silnika mogą być elastyczne i różnorodne..Dlatego zakres zastosowań jest niezwykle szeroki i obejmuje niemal wszystkie dziedziny lotnictwa, obrony narodowej, produkcji przemysłowej i rolnej oraz życia codziennego.Poniżej opisano główne cechy kilku typowych silników z magnesami trwałymi i ich główne zastosowania. W porównaniu z tradycyjnym generatorem, synchroniczny generator z magnesami trwałymi, generator z magnesami trwałymi ziem rzadkich, nie potrzebuje pierścienia kolektora i urządzenia szczotkowego, ma prostą konstrukcję i zmniejsza awaryjność.Zastosowanie magnesów trwałych ziem rzadkich może również zwiększyć gęstość magnetyczną szczeliny powietrznej, zwiększyć prędkość silnika do optymalnej wartości i poprawić stosunek mocy do masy.Prawie wszystkie generatory stosowane we współczesnym lotnictwie i kosmonautyce wykorzystują generatory z magnesami trwałymi ziem rzadkich.Jej typowymi produktami są 14-biegunowe generatory synchroniczne z magnesami trwałymi z kobaltu ziem rzadkich o mocy 150 kVA 12 000 obr./min ~ 21 000 obr./min i 100 kVA 60 000 obr./min z magnesami trwałymi na bazie metali ziem rzadkich, produkowane przez General Electric Company ze Stanów Zjednoczonych.Pierwszym silnikiem z magnesami trwałymi ziem rzadkich opracowanym w Chinach jest generator z magnesami trwałymi o mocy 3 kW i prędkości 20 000 obr./min. 
Generator z magnesami trwałymi jest również używany jako pomocniczy wzbudnik wielkogabarytowego generatora turbiny parowej.W latach 80. XX w. w moim kraju z sukcesem opracowano pomocniczy wzbudnik z magnesami trwałymi ziem rzadkich o mocy 40 kVA ~ 160 kVA, o największej wówczas mocy na świecie.Znacząco poprawiają niezawodność działania elektrowni. Obecnie stopniowo promowane są małe generatory napędzane silnikami spalinowymi na niezależne źródła zasilania, generatory z magnesami trwałymi do pojazdów oraz małe generatory wiatrowe z magnesami trwałymi napędzane bezpośrednio przez turbiny wiatrowe. Ważna rola silników z magnesami trwałymi w różnych obszarach zastosowań 1 Energooszczędne silniki z magnesami trwałymi ziem rzadkich są głównie wykorzystywane do celów konsumpcyjnych, takie jak silniki synchroniczne z magnesami trwałymi ziem rzadkich dla przemysłu tekstylnego i włókien chemicznych, ropa naftowa, górnictwo, silniki synchroniczne z magnesami trwałymi ziem rzadkich w maszynach transportowych kopalni węgla, silniki z magnesami trwałymi ziem rzadkich silniki synchroniczne do napędzania różnych pomp i wentylatorów. 2 Różne silniki z magnesami trwałymi ziem rzadkich są stosowane w różnych typach pojazdów (samochody, motocykle, pociągi), a silniki z magnesami trwałymi ziem rzadkich stanowią największy rynek.Według statystyk w pojazdach wykorzystuje się około 70% silników z magnesami trwałymi ziem rzadkich.W przypadku samochodów luksusowych dostępnych jest ponad 70 zestawów silników do różnych zastosowań.Ponieważ wymagania różnych silników samochodowych są różne, wybór materiałów z magnesami trwałymi jest inny.Magnesy silnikowe są stosowane w klimatyzatorach, wentylatorach i oknach elektrycznych.Z punktu widzenia ceny zalety ferrytu będą kontynuowane w przyszłości.Cewki zapłonowe, napędy i czujniki nadal wykorzystują magnesy spiekane Sm-Co.Oprócz części samochodowych, ale także pojazdów elektrycznych nie można pominąć, jako pojazdów przyjaznych dla środowiska (EV) i pojazdów hybrydowych z napędem elektrycznym (HEV). 3 Silnik z magnesami trwałymi ziem rzadkich System serwo AC Zestaw elektromechanicznych maszyn integracyjnych z elektronicznym systemem kontroli wysokiej wydajności i prędkości.System składa się z samosterującego korpusu silnika synchronicznego z magnesami trwałymi.System jest stosowany w rozwoju obrabiarek CNC, elastycznej technologii produkcji;a także w pojazdach elektrycznych zamiast w tradycyjnych pojazdach napędzanych energią cieplną, w celu ograniczenia emisji gazów cieplarnianych.Silniki z magnesami trwałymi ziem rzadkich to obiecujący przemysł zaawansowanych technologii. 4 Nowa dziedzina dotyczy głównie obsługi systemu synchronicznego silnika synchronicznego z magnesami trwałymi ziem rzadkich o zmiennej częstotliwości, systemu sterowania prędkością o zmiennej częstotliwości do nowych klimatyzatorów i lodówek, bezprzewodowych gadżetów elektrycznych do różnych mikrosilników prądu stałego z magnesami trwałymi ziem rzadkich, bezszczotkowych silników z magnesami trwałymi ziem rzadkich Silniki prądu stałego to urządzenia o różnej mocy.Takie silniki są również bardzo poszukiwane. 5 Materiały z magnesami trwałymi ziem rzadkich, które mają zalety w zastosowaniach lotniczych, czynią je bardzo odpowiednimi do zastosowań w silnikach lotniczych.Chociaż istnieją pewne zastosowania silników z magnesami trwałymi ziem rzadkich w powietrzu (takie jak napięcie generatora i ochrona przed zwarciami itp.), eksperci w kraju i za granicą są zgodni, że silniki z magnesami trwałymi ziem rzadkich są ważnym kierunkiem rozwoju nowej generacji silników lotniczych. kwestia kosztów
Ferrytowe silniki z magnesami trwałymi, zwłaszcza miniaturowe silniki prądu stałego z magnesami trwałymi, są szeroko stosowane ze względu na ich prostą konstrukcję i proces, zmniejszoną masę i ogólnie niższy koszt całkowity niż silniki o wzbudzeniu elektrycznym.Ponieważ magnesy trwałe ziem rzadkich są obecnie nadal stosunkowo drogie, koszt silników z magnesami trwałymi ziem rzadkich jest na ogół wyższy niż silników o wzbudzeniu elektrycznym, co należy zrekompensować wysoką wydajnością i oszczędnościami w kosztach operacyjnych.
W niektórych przypadkach, takich jak silniki cewek drgających w napędach dysków komputerowych, poprawia się wydajność magnesów trwałych NdFeB, znacznie zmniejsza się objętość i masa, a także zmniejsza się całkowity koszt.Podczas projektowania konieczne jest porównanie wydajności i ceny w zależności od konkretnych zastosowań i wymagań, aby podjąć decyzję o wyborze, ale także wprowadzić innowacje w procesie konstrukcyjnym i optymalizację projektu w celu zmniejszenia kosztów.
Czas publikacji: 20 czerwca 2022 r