1. Klasifikacija motorjev s trajnimi magneti in dejavniki, ki vplivajo na industrijo

Obstaja veliko vrst, s prilagodljivimi oblikami in velikostmi. Glede na funkcijo motorja lahko motorje s trajnimi magneti v grobem razdelimo na tri vrste: generatorje s trajnimi magneti, motorje s trajnimi magneti in senzorje signalov s trajnimi magneti. Med njimi se motorji s trajnimi magneti delijo predvsem na sinhrone, enosmerne in koračne motorje.

1) Sinhronski motor s trajnim magnetom:

Struktura in princip delovanja statorja sta skladna s tradicionalnimi asinhronskimi motorji AC. Zaradi visokega funkcionalnega faktorja in visoke učinkovitosti se je v zadnjih letih hitro razvijal in postopoma nadomestil tradicionalne asinhrone motorje AC ter se pogosto uporablja v industrijski avtomatizaciji, obdelovalnih strojih, tiskarstvu, tekstilu, medicini in drugih področjih.

2) Enosmerni motor s trajnim magnetom:

Načelo delovanja in struktura sta podobna kot pri tradicionalnih enosmernih motorjih. Glede na različne načine komutacije jih lahko razdelimo na krtačne (mehanska komutacija) in brezkrtačne (elektronska komutacija). Široko se uporabljajo v električnih vozilih, električnem orodju, gospodinjskih aparatih in drugih področjih.

3) Koračni motor s trajnim magnetom:

Uporablja interakcijo med magnetnim poljem, ki ga ustvarja trajni magnet, in vrtečim se magnetnim poljem, ki ga ustvarja stator, za doseganje natančnega koračnega gibanja. Ima prednosti visoke natančnosti, hitre odzivnosti in varčevanja z energijo ter se pogosto uporablja v preciznih instrumentih, avtomatiziranih proizvodnih linijah, medicinski opremi in drugih področjih.

1.1 Gonilni dejavniki

1.1.1 Stran izdelka

Načelo delovanja trajnih magnetov je preprosto, izgube motorja pa so močno zmanjšane. Na splošno se tradicionalni elektromagnetni motorji zanašajo na zunanji vir napajanja, da ustvarijo elektromotorno silo za generator, zagotovijo začetno moč in se nato zanašajo na lastno izhodno napetost za delovanje. Načelo delovanja motorjev s trajnimi magneti je relativno preprosto, magnetno polje pa morajo zagotavljati le trajni magneti.

V primerjavi s tradicionalnimi motorji se prednosti motorjev s trajnimi magneti kažejo predvsem v: 1. nizkih izgubah statorja; 2. brez izgub bakra rotorja; 3. brez izgub železa rotorja; 4. nizko trenje zaradi vetra. Vendar je treba opozoriti, da je ključna komponenta motorjev s trajnimi magneti ta, da magnetno jeklo ni odporno na dolgotrajne visoke temperature. Da bi se izognili stanju, ko se zmogljivost motorja zaradi razmagnetenja zmanjša ali uniči, je treba delovno temperaturo motorja razumno nadzorovati.

Učinek varčevanja z energijo je znaten, splošna učinkovitost pa se izboljša. Spodaj izvajamo specifično analizo zmogljivosti z razlikovanjem tipov motorjev in surovin motorjev:

1) Glede na tipe motorjev

Za primerjavo z drugimi tradicionalnimi motorji smo izbrali sinhrone motorje s permanentnimi magneti, med katerimi so vsi sinhroni motorji reluktančni motorji s preklopom, sinhroni reluktančni motorji in motorji s permanentnimi magneti. Ker motorji s permanentnimi magneti ne potrebujejo krtačk in vzbujevalnih tokov, imajo v primerjavi s tradicionalnimi motorji večji izkoristek in gostoto moči. Kar zadeva preobremenitveno zmogljivost, se druge vrste, razen enosmernih motorjev, ki so relativno nizke, ne razlikujejo veliko. Izkoristek in faktor moči motorjev s permanentnimi magneti sta najbolj izjemna, z izkoristkom 85–97 %. Čeprav lahko majhni motorji običajno dosežejo več kot 80 %, imajo motorji s permanentnimi magneti očitne prednosti v primerjavi s 40–60 % izkoristkom asinhronih motorjev. Kar zadeva faktor moči, lahko doseže več kot 0,95, kar kaže na to, da je delež aktivne komponente toka motorjev s permanentnimi magneti v skupnem toku večji kot pri drugih vrstah in da je stopnja izkoriščenosti energije višja.

2)Glede na surovine motorja

Glede na magnetno moč in stopnjo razvoja materialov trajnih magnetov, uporabljenih v motorju, lahko motorje s trajnimi magneti razdelimo v tri kategorije: kovinske, feritne in redkozemeljske. Med njimi se trenutno bolj pogosto uporabljajo feritni in redkozemeljski motorji s trajnimi magneti.

V primerjavi s tradicionalnimi motorji imajo motorji z redkimi zemeljskimi permanentnimi magneti enostavnejšo strukturo in nižjo stopnjo okvar. Uporaba redkih zemeljskih permanentnih magnetov lahko poveča magnetno gostoto zračne reže, optimizira hitrost motorja in izboljša razmerje med močjo in težo. Področje uporabe je relativno široko. Edina pomanjkljivost motorjev s permanentnimi magneti je njihova visoka cena. Če vzamemo za primer ceno motorjev z redkimi zemeljskimi permanentnimi magneti, je ta običajno več kot 2,5-krat višja od cene tradicionalnih motorjev.

1.1.2 Politični vidik

Politike imajo prav tako pomembno vlogo pri spodbujanju razvoja motorjev s trajnimi magneti.

1) Industrija trajnih magnetov doživlja hiter razvoj, ki ga spodbujajo politike.

Kot glavna surovina za motorje s trajnimi magneti imata izboljšanje tehnologije in priljubljenost trajnih magnetov pomemben vpliv na razvoj motorjev s trajnimi magneti. V zadnjih letih je vlada sprejela ustrezne ukrepe v smislu podpore industriji, političnih spodbud in oblikovanja standardov, da bi aktivno spodbujala široko uporabo materialov s trajnimi magneti ter razvoj in širitev motorjev s trajnimi magneti.

2) Spodbujanje potenciala rasti v okviru povpraševanja po varčevanju z energijo in zmanjševanju emisij.

Ker Kitajska vse bolj poudarja varčevanje z energijo in varstvo okolja, je zdrav razvoj motorjev s trajnimi magneti odprl priložnosti za rast. Od uvedbe novega nacionalnega standarda leta 2020 Kitajska ne proizvaja več motorjev pod mednarodnim standardom IE3 in je prisiljena uporabljati učinkovitejše izdelke. Poleg tega je "Načrt za izboljšanje energetske učinkovitosti", objavljen v letih 2021 in 2022, predlagal, da bo leta 2023 letna proizvodnja visoko učinkovitih energetsko varčnih motorjev znašala 170 milijonov kilovatov, delež visoko učinkovitih energetsko varčnih motorjev v uporabi pa bo presegel 20 %; leta 2025 bo delež novih visoko učinkovitih energetsko varčnih motorjev presegel 70 %. Izračunano v razmerju 1 kilovatna ura : 0,33 kilograma je to enakovredno prihranku 15 milijonov ton standardnega premoga in zmanjšanju emisij ogljikovega dioksida za 28 milijonov ton na leto, kar naj bi motorje s trajnimi magneti popeljalo v obdobje hitre rasti.

2. Analiza verige industrije motorjev s trajnimi magneti

Če pogledamo celotno industrijsko verigo navzgor, bomo ugotovili, da so glavne surovine, potrebne za proizvodnjo motorjev s trajnimi magneti, različni magnetni materiali (kot so neodim-železo-borovi magneti, feriti s trajnimi magneti, samarij-kobalt, aluminij-nikelj-kobalt itd.), baker, jeklo, izolacijski materiali in aluminij, med katerimi so visoko učinkoviti magnetni materiali jedro proizvodnje visokozmogljivih motorjev s trajnimi magneti. V nižji fazi proizvodnje motorjev s trajnimi magneti so to predvsem različna področja končne uporabe, vključno z vetrno energijo, vozili na novo energijo, letalsko in vesoljsko industrijo, tekstilno industrijo, čiščenjem vode itd. Z nenehnim posodabljanjem nižje v stopnji predelovalne industrije se pričakuje, da bo rast povpraševanja na trgu terminalnih aplikacij še dodatno spodbudila obsežno proizvodnjo motorjev s trajnimi magneti.

2.1 Navzgor: Visokokakovostni magnetni materiali prispevajo k stroškom in predstavljajo več kot 25 %

Materiali predstavljajo več kot polovico celotnih stroškov, med katerimi imajo magnetni materiali odločilno vlogo pri učinkovitosti motorja. Predhodne surovine za motorje s trajnimi magneti vključujejo predvsem magnetne materiale (kot so neodim-železo-borovi magneti, feriti s trajnimi magneti, samarij-kobalt, aluminij-nikelj-kobalt itd.), silicijeve jeklene pločevine, baker, jeklo, aluminij itd. Magnetni materiali, silicijeve jeklene pločevine in baker predstavljajo glavni del stroškov surovin, saj predstavljajo več kot 50 % stroškov. Čeprav glede na strukturo stroškov tradicionalnih motorjev začetni stroški nakupa, namestitve in vzdrževanja motorja predstavljajo le 2,70 % celotnega življenjskega cikla motorja, proizvajalci motorjev zaradi dejavnikov, kot so cena izdelka, konkurenčnost in priljubljenost na trgu, veliko pozornosti namenjajo surovinam.

1) Magnetni materiali:Redkozemeljski magneti imajo odlične magnetne lastnosti in so zelo primerni za visokozmogljive in močne aplikacije. Magneti NdFeB in kobalt so pomembni za uporabo v redkozemeljskih materialih s trajnimi magneti. Zaradi bogatih kitajskih zalog redkozemeljskih elementov predstavlja proizvodnja NdFeB približno 90 % svetovne proizvodnje. Od leta 2008 se je kitajska proizvodnja motorjev s trajnimi magneti hitro povečala in postopoma postala največji svetovni proizvajalec, povpraševanje po surovinah NdFeB pa se je med letoma 2008 in 2020 podvojilo. Zaradi posebnosti redkozemeljskih virov je proizvodnja in predelava NdFeB relativno zapletena, zato je cena motorjev s trajnimi magneti višja od cene tradicionalnih motorjev. Magnetni materiali običajno predstavljajo približno 30 % celotnih stroškov.

2) Pločevina iz silicijevega jekla:Uporablja se predvsem za izdelavo osrednjega dela motorja s trajnim magnetom. Zaradi zapletenega postopka priprave so njegovi stroški relativno visoki. Pločevina iz silicijevega jekla predstavlja približno 20 % celotnih stroškov.

3) Baker:Uporablja se predvsem kot prevodni material motorjev s trajnimi magneti, kar predstavlja približno 15 % celotnih stroškov.

4) Jeklo:Uporablja se predvsem za izdelavo konstrukcije in materiala lupine motorjev s trajnimi magneti, kar predstavlja približno 10 % celotnih stroškov.

5) Aluminij:Uporablja se predvsem za izdelavo hladilnih teles, končnih pokrovov in drugih komponent za odvajanje toplote.

6) Stroški proizvodne opreme in orodij:kar predstavlja približno 15 % celotnih stroškov.

2.2 Nadolvodno: Več področij se pripravlja na prizadevanja in ogromen potencial v industriji čaka, da ga izkoristimo.

Motorji s trajnimi magneti se danes pogosto uporabljajo na različnih področjih in v več panogah. Do sedaj so motorji s trajnimi magneti uspešno vstopili v avtomobilsko industrijo, industrijo gospodinjskih aparatov, industrijsko avtomatizacijo in druge panoge, kar je močno prispevalo k tehnološkim inovacijam in širitvi trga. Poleg tega so zaradi pomena za gospodarski razvoj motorje s trajnimi magneti postopoma začele uporabljati tudi panoge, kot so petrokemija, nafta in plin, metalurgija in elektroenergetika. V prihodnosti, ko se industrijski trendi bolj osredotočajo na inteligenco, avtomatizacijo in varčevanje z energijo, bo imela uporaba motorjev s trajnimi magneti na različnih področjih, ki so v nižji fazi proizvodnje, ogromen potencial in bo še naprej ohranjala hiter razvojni zagon.

3. Analiza trga motorjev s trajnimi magneti

3.1 O ponudbi in povpraševanju

Zaradi razvoja novih virov energije povpraševanje hitro narašča. Kitajski proizvajalci motorjev s trajnimi magneti iz redkih zemelj so večinoma razporejeni na vzhodu in jugu Kitajske, ki sta bogati z viri redkih zemelj in imata močno industrijsko osnovo. Povpraševanje po motorjih s trajnimi magneti je veliko, kar prispeva k oblikovanju celotne industrijske verige. Med letoma 2015 in 2021 se je kitajska proizvodnja motorjev s trajnimi magneti iz redkih zemelj povečala s 768 milijonov enot na 1,525 milijarde enot, s skupno letno stopnjo rasti 12,11 %, kar znatno presega povprečno stopnjo rasti mikromotorjev (motorjev s premerom manj kot 160 mm ali nazivno močjo manj kot 750 mW) v višini 3,94 %.

Zaradi hitrega razvoja novega energetskega področja se je povpraševanje po motorjih s trajnimi magneti v nižje tehnološkem sektorju, kot sta vetrna energija in električna vozila, v zadnjih letih hitro povečalo. V letih 2021 in 2022 bo kitajsko povpraševanje po motorjih s trajnimi magneti iz redkih zemelj znašalo 1,193 milijarde enot oziroma 1,283 milijarde enot, kar je 7,54-odstotno medletno povečanje.

3.2 O velikosti trga

Kitajski trg motorjev s trajnimi magneti kaže močan zagon rasti, promocija prodajnih področij pa je spodbudila tržni potencial. V zadnjih nekaj letih je svetovni trg motorjev s trajnimi magneti ohranil stabilno rast in pokazal optimističen trend razvoja. Leta 2022 je velikost trga dosegla 48,58 milijarde ameriških dolarjev, kar je 7,96-odstotno medletno povečanje. Ocenjuje se, da bo svetovni trg motorjev s trajnimi magneti do leta 2027 dosegel 71,22 milijarde ameriških dolarjev, s skupno letno stopnjo rasti 7,95 %. Kitajski trg motorjev s trajnimi magneti, ki ga poganjajo prodajna področja, kot so vozila z novo energijo, klimatske naprave s spremenljivo frekvenco in vetrna energija, kaže hiter trend rasti. Trenutno na trgu prevladujejo izdelki z razponom moči od 25 do 100 kW.

Trg še naprej vztrajno raste, Kitajska pa je vodilna pri razvoju te panoge. Z izboljšanjem zmogljivosti materialov s trajnimi magneti in napredkom tehnologije motorjev bo svetovni trg motorjev s trajnimi magneti ohranil stalno rast. Kitajska bo še naprej ohranjala vodilni položaj na trgu. V prihodnosti bodo integracija delte reke Jangce, razvoj zahodne regije, izboljšanje porabe in spodbujanje politik močno spodbudili obsežno uporabo motorjev s trajnimi magneti na kitajskem trgu.

4. Globalna konkurenca na področju motorjev s trajnimi magneti

Pri razvoju motorjev s trajnimi magneti po vsem svetu so Kitajska, Nemčija in Japonska s svojimi dolgoletnimi proizvodnimi izkušnjami in ključnimi tehnologijami postale vodilne na področju vrhunskih, natančnih in inovativnih motorjev s trajnimi magneti.

Kitajska je postala pomembno središče za svetovno industrijo motorjev s trajnimi magneti, njena konkurenčnost pa se povečuje.

Kar zadeva regionalno razporeditev, so Jiangsu, Zhejiang, Fujian, Hunan in Anhui postali pomembna središča kitajske industrije motorjev s trajnimi magneti in zavzemajo precejšen tržni delež.

V prihodnosti bo svetovna industrija motorjev s trajnimi magneti uvedla intenzivnejšo konkurenco, Kitajska pa bo kot najbolj dinamičen in potencialen trg na svetu igrala pomembno vlogo v tem procesu.

5. Uvod v motor s trajnim magnetom Anhui Mingteng

Anhui Mingteng Permanent-Magnetic Machinery&Electrical Equipment Co., Ltd. (https://www.mingtengmotor.com/) je bilo ustanovljeno 18. oktobra 2007 z registriranim kapitalom v višini 144 milijonov RMB. Nahaja se v coni gospodarskega razvoja Shuangfeng v mestu Hefei v provinci Anhui. Je sodobno visokotehnološko podjetje, ki združuje raziskave in razvoj, proizvodnjo, prodajo in storitve motorjev s trajnimi magneti.

Podjetje se je vedno osredotočalo na raziskave in razvoj izdelkov. Ima profesionalno raziskovalno in razvojno ekipo za motorje s trajnimi magneti, ki šteje več kot 40 ljudi, in je vzpostavilo dolgoročne odnose sodelovanja z univerzami, raziskovalnimi ustanovami in velikimi državnimi podjetji. Ekipa za raziskave in razvoj uporablja sodobno teorijo načrtovanja motorjev in napredno tehnologijo načrtovanja motorjev. Po več kot desetih letih tehničnega kopičenja je razvila skoraj 2000 specifikacij motorjev s trajnimi magneti, kot so konvencionalni, motorji s spremenljivo frekvenco, eksplozijsko varni, motorji s spremenljivo frekvenco in eksplozijsko varni, direktni pogon in serije motorjev z direktnim pogonom. Popolnoma razume tehnične zahteve različne pogonske opreme v različnih panogah in je obvladalo veliko količino podatkov iz prve roke o načrtovanju, proizvodnji, testiranju in uporabi.

Mingtengovi visokonapetostni in nizkonapetostni motorji s trajnimi magneti so bili uspešno uporabljeni na različnih obremenitvah, kot so ventilatorji, vodne črpalke, tračni transporterji, kroglični mlini, mešalniki, drobilniki, strgalniki, oljne črpalke, predilni stroji itd. na različnih področjih, kot so rudarstvo, jekarstvo in elektrika, pri čemer so dosegli dobre učinke varčevanja z energijo in si pridobili široko priznanje.

Mingteng je vedno vztrajal pri neodvisnih inovacijah, spoštoval korporativno politiko "prvovrstnih izdelkov, prvovrstnega upravljanja, prvovrstnih storitev in prvovrstnih blagovnih znamk", prilagajal inteligentne sisteme motorjev s trajnimi magneti, ki uporabnikom varčujejo z energijo, zgradil ekipo za raziskave in razvoj ter inovacije aplikacij motorjev s trajnimi magneti s kitajskim vplivom ter si prizadeval postati vodilni in postavljalec standardov v kitajski industriji motorjev s trajnimi magneti iz redkih zemelj.

Avtorske pravice: Ta članek je ponatis izvirne povezave:

https://mp.weixin.qq.com/s/PF9VseLCkGkGywbmr2Jfkw

Ta članek ne predstavlja stališč našega podjetja. Če imate drugačna mnenja ali poglede, nas prosim popravite!