يستخدم محرك المغناطيس الدائم مغناطيسًا دائمًا لتوليد المجال المغناطيسي للمحرك، ولا يتطلب ملفات إثارة أو تيار إثارة، وله كفاءة عالية وبنية بسيطة، وهو محرك جيد موفر للطاقة.مع ظهور مواد المغناطيس الدائم عالية الأداء والتطور السريع لتكنولوجيا التحكم.سيصبح تطبيق المحركات ذات المغناطيس الدائم أكثر شمولاً. 
تاريخ تطور محرك المغناطيس الدائم يرتبط تطوير محركات المغناطيس الدائم ارتباطًا وثيقًا بتطوير مواد المغناطيس الدائم.بلدي هي أول دولة في العالم تكتشف الخواص المغناطيسية للمواد ذات المغناطيس الدائم وتطبقها عملياً.منذ أكثر من ألفي عام، استخدمت بلادنا الخصائص المغناطيسية للمواد ذات المغناطيس الدائم لصنع بوصلة، والتي لعبت دورًا كبيرًا في المجالات الملاحية والعسكرية وغيرها.لقد أصبح أحد الاختراعات الأربعة العظيمة في بلدي القديم. كان أول محرك في العالم ظهر في عشرينيات القرن التاسع عشر عبارة عن محرك مغناطيسي دائم مع مجال مغناطيسي مثير يولده مغناطيس دائم.ومع ذلك، فإن مادة المغناطيس الدائم المستخدمة في ذلك الوقت كانت عبارة عن أكسيد الحديد الأسود الطبيعي (Fe3O4)، الذي يتمتع بكثافة طاقة مغناطيسية منخفضة جدًا، وكان المحرك المصنوع منه ضخمًا، وسرعان ما تم استبداله بمحرك إثارة كهربائي. مع التطور السريع للمحركات المختلفة واختراع الممغنطات الحالية، أجرى الناس بحثًا متعمقًا حول آلية وتكوين وتكنولوجيا تصنيع المواد ذات المغناطيس الدائم، واكتشفوا على التوالي الفولاذ الكربوني وفولاذ التنغستن (أقصى منتج للطاقة المغناطيسية) حوالي 2.7 كيلوجول/م3)، وفولاذ الكوبالت (الحد الأقصى لمنتج الطاقة المغناطيسية حوالي 7.2 كيلوجول/م3) ومواد المغناطيس الدائم الأخرى. على وجه الخصوص، المغناطيس الدائم AlNiCo الذي ظهر في ثلاثينيات القرن العشرين (يمكن أن يصل الحد الأقصى لمنتج الطاقة المغناطيسية إلى 85 كيلوجول/م3) والمغناطيس الدائم من الفريت الذي ظهر في الخمسينيات من القرن الماضي (يمكن أن يصل الحد الأقصى لمنتج الطاقة المغناطيسية الآن إلى 40 كيلوجول/م3) الخصائص المغناطيسية المختلفة.مع التحسن الكبير، استخدمت العديد من المحركات الصغيرة والصغيرة الإثارة المغناطيسية الدائمة.قوة المحركات ذات المغناطيس الدائم صغيرة مثل بضعة ملي واط وكبيرة تصل إلى عشرات الكيلوواط.وهي تستخدم على نطاق واسع في الإنتاج العسكري والصناعي والزراعي وفي الحياة اليومية، وقد زاد الإنتاج بشكل حاد.في المقابل، خلال هذه الفترة، تم تحقيق اختراقات في نظرية التصميم وطريقة الحساب ومغنطة وتكنولوجيا تصنيع محركات المغناطيس الدائم، وتم تشكيل مجموعة من طرق التحليل والبحث الممثلة في مخطط عمل المغناطيس الدائم. 
ومع ذلك، فإن القوة القسرية للمغناطيس الدائم AlNiCo منخفضة (36-160 كيلو أمبير/م)، وكثافة بقاء المغناطيس الدائم من الفريت ليست عالية (0.2-0.44 طن)، مما يحد من تطبيقها في المحركات.حتى ستينيات وثمانينيات القرن العشرين، ظهرت المغناطيسات الدائمة من الكوبالت الأرضية النادرة والمغناطيس الدائم من حديد النيوديميوم والبورون (كلاهما مجتمعين باسم المغناطيس الدائم للأتربة النادرة) واحدًا تلو الآخر، مع كثافتهما العالية، وإكراههما العالي، ومنتجات الطاقة المغناطيسية العالية وإزالة المغناطيسية الخطية. منحنى.إن الخصائص المغناطيسية الممتازة لمحرك المغناطيس الدائم مناسبة بشكل خاص لتصنيع المحركات الكهربائية، بحيث دخل تطوير محركات المغناطيس الدائم إلى فترة تاريخية جديدة. خصائص وتطبيقات المحركات ذات المغناطيس الدائم بالمقارنة مع محركات الإثارة الكهربائية التقليدية، تتمتع المحركات ذات المغناطيس الدائم، وخاصة محركات المغناطيس الدائم الأرضية النادرة، بمزايا واضحة مثل الهيكل البسيط والتشغيل الموثوق؛صغيرة الحجم وخفيفة الوزن؛خسارة منخفضة وكفاءة عالية.يمكن أن يكون شكل وحجم المحرك مرنًا ومتنوعًا..ولذلك، فإن نطاق التطبيق واسع للغاية، ويغطي تقريبًا جميع مجالات الطيران والدفاع الوطني والإنتاج الصناعي والزراعي والحياة اليومية.يتم وصف الميزات الرئيسية للعديد من محركات المغناطيس الدائم النموذجية وتطبيقاتها الرئيسية أدناه. بالمقارنة مع المولدات التقليدية، فإن المولد المتزامن للمغناطيس الدائم لمولد المغناطيس الدائم للأرض النادرة لا يحتاج إلى حلقة تجميع وجهاز فرشاة، وله هيكل بسيط ويقلل من معدل الفشل.يمكن أن يؤدي استخدام المغناطيس الدائم الأرضي النادر أيضًا إلى زيادة الكثافة المغناطيسية للفجوة الهوائية، وزيادة سرعة المحرك إلى القيمة المثلى، وتحسين نسبة الطاقة إلى الكتلة.تقريبًا جميع المولدات المستخدمة في الطيران والفضاء المعاصر تستخدم مولدات المغناطيس الدائم الأرضية النادرة.منتجاتها النموذجية هي 150 كيلو فولت أمبير 14 قطب 12000 دورة / دقيقة ~ 21000 دورة / دقيقة و 100 كيلو فولت أمبير 60000 دورة / دقيقة مولدات متزامنة ذات مغناطيس دائم من الكوبالت الأرضي النادر المصنعة من قبل شركة جنرال إلكتريك بالولايات المتحدة.أول محرك مغناطيسي دائم للأتربة النادرة تم تطويره في الصين هو مولد مغناطيسي دائم بقدرة 3 كيلووات و20000 دورة في الدقيقة. 
يتم استخدام مولد المغناطيس الدائم أيضًا كمثير مساعد لمولد التوربينات البخارية واسع النطاق.في الثمانينات من القرن الماضي، نجح بلدي في تطوير جهاز الإثارة المساعد ذو المغناطيس الدائم للأتربة النادرة بقدرة 40 كيلو فولت أمبير إلى 160 كيلو فولت أمبير، والذي يتمتع بأكبر سعة في العالم في ذلك الوقت.تحسين موثوقية تشغيل محطة الطاقة بشكل كبير. في الوقت الحاضر، يتم تدريجيا الترويج للمولدات الصغيرة التي تعمل بمحركات الاحتراق الداخلي لمصادر الطاقة المستقلة، ومولدات المغناطيس الدائم للمركبات، ومولدات الرياح الصغيرة ذات المغناطيس الدائم التي تعمل مباشرة بتوربينات الرياح. الدور الهام للمحركات ذات المغناطيس الدائم في مجالات التطبيق المختلفة 1 تُستخدم محركات المغناطيس الدائم الأرضية النادرة الموفرة للطاقة بشكل أساسي للاستهلاك، مثل المحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم للأتربة النادرة لصناعات النسيج والألياف الكيماوية والبترول والتعدين والمحركات المتزامنة للمغناطيس الدائم للأتربة النادرة في آلات نقل مناجم الفحم والمغناطيس الدائم للأتربة النادرة محركات متزامنة لتشغيل المضخات والمراوح المختلفة. 2 يتم استخدام العديد من المحركات ذات المغناطيس الدائم للأتربة النادرة في أنواع مختلفة من المركبات (السيارات والدراجات النارية والقطارات)، وتعد المحركات ذات المغناطيس الدائم للأتربة النادرة أكبر سوق.وفقا للإحصاءات، يتم استخدام حوالي 70٪ من المحركات ذات المغناطيس الدائم الأرضية النادرة في المركبات.بالنسبة للسيارات الفاخرة، هناك أكثر من 70 مجموعة من المحركات لمختلف التطبيقات.نظرًا لاختلاف متطلبات محركات السيارات المختلفة، فإن اختيار المواد ذات المغناطيس الدائم يختلف.يتم استخدام مغناطيس المحرك في مكيفات الهواء والمراوح والنوافذ الكهربائية.من وجهة نظر السعر، سوف تستمر مزايا الفريت في المستقبل.لا تزال ملفات الإشعال ومحركات الأقراص وأجهزة الاستشعار تستخدم مغناطيس Sm-Co.وبالإضافة إلى ذلك، لا يمكن تجاهل قطع غيار السيارات، ولكن أيضًا المركبات الكهربائية، باعتبارها مركبات كهربائية صديقة للبيئة (EV) ومركبات كهربائية هجينة (HEV). 3 نظام مؤازر التيار المتردد بمحرك مغناطيسي دائم للأتربة النادرة مجموعة من آلات التكامل الكهروميكانيكية مع نظام إلكتروني عالي الأداء والتحكم في السرعة.النظام عبارة عن جسم محرك متزامن مغناطيسي دائم يتم التحكم فيه ذاتيًا.يتم استخدام النظام في تطوير أدوات آلة CNC، وتكنولوجيا التصنيع المرنة؛وأيضا في السيارات الكهربائية، بدلا من المركبات التقليدية التي تعمل بالطاقة الحرارية، من أجل حرية إطلاق انبعاثات المركبات.يعد محرك المغناطيس الدائم الأرضي النادر صناعة واعدة ذات تقنية عالية. 4 المجال الجديد مخصص بشكل أساسي لدعم نظام التحكم في سرعة التردد المتغير للمحرك المتزامن ذو المغناطيس الدائم للأتربة النادرة لمكيفات الهواء والثلاجات الجديدة ، والأدوات الكهربائية اللاسلكية لمختلف المحركات الصغيرة ذات المغناطيس الدائم للأتربة النادرة ، والمغناطيس الدائم للأرض النادرة بدون فرش محركات التيار المستمر هي أدوات ذات قوى مختلفة.هذه المحركات مطلوبة أيضًا بشكل كبير. 5 مواد المغناطيس الدائم الأرضية النادرة ذات المزايا في تطبيقات الفضاء الجوي تجعلها مناسبة جدًا لتطبيقات محركات الطائرات.على الرغم من وجود بعض تطبيقات محركات المغناطيس الدائم الأرضية النادرة في الهواء (مثل جهد المولد وحماية الدائرة القصيرة، وما إلى ذلك)، إلا أن الخبراء في الداخل والخارج يتفقون على أن محركات المغناطيس الدائم الأرضية النادرة تمثل اتجاهًا تنمويًا مهمًا لجيل جديد من المحركات الهوائية. قضية التكلفة
تم استخدام محركات الفريت ذات المغناطيس الدائم، وخاصة محركات التيار المستمر ذات المغناطيس الدائم المصغرة، على نطاق واسع بسبب هيكلها وعمليتها البسيطة، وكتلتها المنخفضة، وتكلفة إجمالية أقل بشكل عام من محركات الإثارة الكهربائية.نظرًا لأن المغناطيس الدائم للأتربة النادرة لا يزال باهظ الثمن نسبيًا في الوقت الحاضر، فإن تكلفة محركات المغناطيس الدائم للأتربة النادرة أعلى عمومًا من تكلفة محركات الإثارة الكهربائية، والتي يجب تعويضها من خلال أدائها العالي وتوفير تكاليف التشغيل.
في بعض المناسبات، مثل محركات الملفات الصوتية لمحركات أقراص الكمبيوتر، يتم تحسين أداء المغناطيس الدائم NdFeB، ويتم تقليل الحجم والكتلة بشكل كبير، ويتم تقليل التكلفة الإجمالية.في التصميم، من الضروري مقارنة الأداء والسعر وفقًا لمناسبات ومتطلبات الاستخدام المحددة لتحديد الاختيار، ولكن أيضًا لابتكار العملية الهيكلية وتحسين التصميم لتقليل التكلفة.
وقت النشر: 20 يونيو 2022