Le moteur à aimant permanent utilise des aimants permanents pour générer le champ magnétique du moteur, ne nécessite pas de bobines d'excitation ni de courant d'excitation, a un rendement élevé et une structure simple, et constitue un bon moteur économe en énergie.Avec l’avènement des matériaux à aimants permanents hautes performances et le développement rapide de la technologie de contrôle.L'application des moteurs à aimants permanents deviendra plus étendue. 
L'histoire du développement du moteur à aimant permanent Le développement des moteurs à aimants permanents est étroitement lié au développement des matériaux à aimants permanents.mon pays est le premier pays au monde à découvrir les propriétés magnétiques des matériaux à aimants permanents et à les appliquer dans la pratique.Il y a plus de deux mille ans, notre pays a utilisé les propriétés magnétiques des matériaux à aimants permanents pour fabriquer une boussole, qui a joué un rôle énorme dans les domaines de la navigation, de l'armée et dans d'autres domaines.C'est devenu l'une des quatre grandes inventions de l'ancienne Chine. Le premier moteur au monde apparu dans les années 1820 était un moteur à aimant permanent avec un champ magnétique d'excitation généré par un aimant permanent.Cependant, le matériau d'aimant permanent utilisé à cette époque était la magnétite naturelle (Fe3O4), qui a une très faible densité d'énergie magnétique, et le moteur qui en était fabriqué était volumineux et fut bientôt remplacé par un moteur à excitation électrique. Avec le développement rapide de divers moteurs et l'invention des magnétiseurs actuels, les gens ont mené des recherches approfondies sur le mécanisme, la composition et la technologie de fabrication des matériaux à aimants permanents, et ont successivement découvert l'acier au carbone et l'acier au tungstène (le produit d'énergie magnétique maximale est d'environ 2,7 kJ/m3), l'acier au cobalt (le produit d'énergie magnétique maximal est d'environ 7,2 kJ/m3) et d'autres matériaux à aimants permanents. En particulier, les aimants permanents AlNiCo apparus dans les années 1930 (le produit énergétique magnétique maximal peut atteindre 85 kJ/m3) et les aimants permanents en ferrite apparus dans les années 1950 (le produit énergétique magnétique maximal peut aujourd'hui atteindre 40 kJ/m3) ont diverses propriétés magnétiques.Avec la grande amélioration, divers micro et petits moteurs ont utilisé une excitation à aimant permanent.La puissance des moteurs à aimants permanents est aussi petite que quelques milliwatts et peut atteindre des dizaines de kilowatts.Ils sont largement utilisés dans la production militaire, industrielle et agricole et dans la vie quotidienne, et leur production a fortement augmenté.En conséquence, au cours de cette période, des percées ont été réalisées dans la théorie de la conception, la méthode de calcul, la magnétisation et la technologie de fabrication des moteurs à aimants permanents, et un ensemble de méthodes d'analyse et de recherche représentées par le schéma de fonctionnement des aimants permanents a été formé. 
Cependant, la coercivité des aimants permanents AlNiCo est faible (36-160 kA/m) et la densité de rémanence des aimants permanents en ferrite n'est pas élevée (0,2-0,44 T), ce qui limite leur application dans les moteurs.Jusque dans les années 1960 et 1980, les aimants permanents au cobalt et aux terres rares et les aimants permanents au néodyme, au fer et au bore (tous deux collectivement appelés aimants permanents aux terres rares) sont apparus les uns après les autres, avec leur densité de rémanence élevée, leur coercivité élevée, leur produit d'énergie magnétique élevé et leur démagnétisation linéaire. courbe.Les excellentes propriétés magnétiques du moteur à aimant permanent sont particulièrement adaptées à la fabrication de moteurs électriques, de sorte que le développement des moteurs à aimant permanent est entré dans une nouvelle période historique. Caractéristiques et applications des moteurs à aimants permanents Par rapport aux moteurs à excitation électrique traditionnels, les moteurs à aimants permanents, en particulier les moteurs à aimants permanents aux terres rares, présentent des avantages évidents tels qu'une structure simple et un fonctionnement fiable ;petite taille et poids léger ;faible perte et rendement élevé ;la forme et la taille du moteur peuvent être flexibles et diverses..Par conséquent, la gamme d’applications est extrêmement large, couvrant presque tous les domaines de l’aérospatiale, de la défense nationale, de la production industrielle et agricole et de la vie quotidienne.Les principales caractéristiques de plusieurs moteurs à aimants permanents typiques et leurs principales applications sont décrites ci-dessous. Comparé au générateur traditionnel, le générateur synchrone à aimant permanent du générateur à aimant permanent de terres rares n'a pas besoin d'un anneau collecteur ni d'un dispositif à brosse, et a une structure simple et réduit le taux de défaillance.L'utilisation d'aimants permanents aux terres rares peut également augmenter la densité magnétique de l'entrefer, augmenter la vitesse du moteur jusqu'à la valeur optimale et améliorer le rapport puissance/masse.Presque tous les générateurs utilisés dans l’aviation et l’aérospatiale contemporaines utilisent des générateurs à aimants permanents aux terres rares.Ses produits typiques sont des générateurs synchrones à aimant permanent au cobalt et aux terres rares de 150 kVA à 14 pôles, de 12 000 tr/min à 21 000 tr/min, et de 100 kVA, à 60 000 tr/min, fabriqués par la General Electric Company des États-Unis.Le premier moteur à aimant permanent aux terres rares développé en Chine est un générateur à aimant permanent de 3 kW à 20 000 tr/min. 
Le générateur à aimant permanent est également utilisé comme excitateur auxiliaire du générateur à turbine à vapeur à grande échelle.Dans les années 1980, la Chine a développé avec succès l'excitatrice auxiliaire à aimant permanent aux terres rares de 40 kVA ~ 160 kVA avec la plus grande capacité au monde à cette époque.Améliore considérablement la fiabilité du fonctionnement de la centrale électrique. À l'heure actuelle, les petits générateurs entraînés par des moteurs à combustion interne pour sources d'énergie indépendantes, les générateurs à aimant permanent pour véhicules et les petits générateurs éoliens à aimant permanent directement entraînés par des éoliennes sont progressivement promus. Le rôle important des moteurs à aimants permanents dans divers domaines d'application 1 Les moteurs à aimants permanents à terres rares à économie d'énergie sont principalement utilisés pour la consommation, tels que les moteurs synchrones à aimants permanents à terres rares pour les industries du textile et des fibres chimiques, le pétrole, les mines, les moteurs synchrones à aimants permanents à terres rares dans les machines de transport des mines de charbon, les aimants permanents à terres rares moteurs synchrones pour entraîner diverses pompes et ventilateurs. 2 Divers moteurs à aimants permanents aux terres rares sont utilisés par différents types de véhicules (voitures, motos, trains), et les moteurs à aimants permanents aux terres rares constituent le marché le plus important.Selon les statistiques, environ 70 % des moteurs à aimants permanents aux terres rares sont utilisés dans les véhicules.Pour les voitures de luxe, il existe plus de 70 ensembles de moteurs pour diverses applications.Étant donné que les exigences des différents moteurs automobiles sont différentes, le choix des matériaux à aimants permanents est différent.Les aimants moteurs sont utilisés dans les climatiseurs, les ventilateurs et les fenêtres électriques.Du point de vue du prix, les avantages de la ferrite perdureront à l'avenir.Les bobines d'allumage, les entraînements et les capteurs utilisent toujours des aimants frittés Sm-Co.En outre, les pièces automobiles, mais aussi les véhicules électriques ne peuvent être ignorés, comme les véhicules électriques respectueux de l'environnement (EV) et hybrides (HEV). 3 Système d'asservissement à courant alternatif pour moteur à aimant permanent de terres rares Un ensemble de machines d'intégration électromécanique avec système électronique, haute performance et contrôle de vitesse.Le système est un corps de moteur synchrone à aimant permanent auto-contrôlé.Le système est utilisé dans le développement de machines-outils CNC, de technologies de fabrication flexibles ;et également dans les véhicules électriques, plutôt que dans les véhicules thermiques traditionnels, pour la liberté des émissions des véhicules.Le moteur à aimant permanent aux terres rares est une industrie de haute technologie prometteuse. 4 Le nouveau domaine est principalement destiné au support du système de contrôle de vitesse à fréquence variable du moteur synchrone à aimant permanent de terres rares de faible puissance pour les nouveaux climatiseurs et réfrigérateurs, des gadgets électriques sans fil pour divers micromoteurs à courant continu à aimant permanent de terres rares, des aimants permanents de terres rares sans balais. Les moteurs à courant continu sont des instruments de puissance différente.De tels moteurs sont également très demandés. 5 Les matériaux à aimants permanents aux terres rares présentant des avantages dans les applications aérospatiales les rendent très adaptés aux applications de moteurs aéronautiques.Bien qu'il existe certaines applications des moteurs à aimants permanents aux terres rares dans l'air (telles que la tension du générateur et la protection contre les courts-circuits, etc.), les experts nationaux et étrangers conviennent que les moteurs à aimants permanents aux terres rares constituent une direction de développement importante pour une nouvelle génération. de moteurs d'avion. problème de coût
Les moteurs à aimant permanent en ferrite, en particulier les moteurs à courant continu miniatures à aimant permanent, ont été largement utilisés en raison de leur structure et de leur processus simples, de leur masse réduite et de leur coût total généralement inférieur à celui des moteurs à excitation électrique.Étant donné que les aimants permanents aux terres rares sont encore relativement chers à l'heure actuelle, le coût des moteurs à aimants permanents aux terres rares est généralement plus élevé que celui des moteurs à excitation électrique, ce qui doit être compensé par leurs performances élevées et leurs économies de coûts d'exploitation.
Dans certaines occasions, comme dans le cas des moteurs à bobine acoustique des lecteurs de disques informatiques, les performances des aimants permanents NdFeB sont améliorées, le volume et la masse sont considérablement réduits et le coût total est réduit.Lors de la conception, il est nécessaire de comparer les performances et le prix en fonction des occasions et des exigences d'utilisation spécifiques pour décider du choix, mais également d'innover dans le processus structurel et d'optimiser la conception pour réduire les coûts.
Heure de publication : 20 juin 2022