Mae moduron cyffro (a elwir hefyd yn "moduron excitation trydan") a moduron magnet parhaol yn ddau fath craidd ym maes moduron trydan wedi'u dosbarthu yn seiliedig ar ddulliau cynhyrchu maes magnetig. Mae gwahaniaethau sylweddol rhwng y ddau o ran ffynonellau maes magnetig, dyluniad strwythurol, nodweddion perfformiad, a senarios cymwys. Mae'r canlynol yn darparu dadansoddiad cymharol manwl o dri dimensiwn: nodweddion craidd, gwahaniaethau allweddol, a senarios cymwys, i helpu i egluro'r gwahaniaethau hanfodol a'r rhesymeg cymhwyso rhwng y ddau.
Nodwedd 1.Core: Dadansoddwch briodweddau hanfodol dau fath o moduron ar wahân
(1) Modur cyffro (modur excitation trydan): "Mae cyflenwad pŵer allanol yn cynhyrchu maes magnetig"
Cynhyrchir maes magnetig modur excitation trwy fywiogi'r weindio cyffro (coil), yn hytrach na dibynnu ar magnetau parhaol. Mae ei nodweddion craidd yn ymwneud â "maes magnetig addasadwy":
Ffynhonnell maes magnetig
Mae angen "system gyffro" ychwanegol (gan gynnwys weindio cyffro, cyflenwad pŵer cyffro, rheolydd) i gynhyrchu maes electromagnetig fel prif faes magnetig y modur trwy basio cerrynt DC i weindio cyffro'r rotor / stator.
01
Cymhlethdod strwythurol
Mae ochr y rotor fel arfer yn cynnwys dirwyn cyffro, sy'n gofyn am drosglwyddo cyflenwad pŵer allanol a cherrynt troellog cylchdroi trwy gylchoedd slip a brwsys carbon (neu strwythurau cyffro heb frwsh) (gall strwythurau di-frwsh leihau traul, ond mae'r dyluniad yn fwy cymhleth); Mae angen rheolydd cyffro i addasu'r cerrynt cyffro.
02
Hyblygrwydd perfformiad
Gellir addasu cryfder y maes magnetig yn fanwl gywir trwy newid y cerrynt cyffro, a thrwy hynny reoli cyflymder, trorym a foltedd allbwn y modur yn hyblyg (fel y generadur yn gallu foltedd allbwn sefydlog, a gall y modur gyflawni rheoliad cyflymder ystod eang); Gellir addasu cyffro yn ddeinamig yn unol â gofynion llwyth i wneud y gorau o effeithlonrwydd o dan amodau gweithredu gwahanol (megis lleihau cerrynt cyffro a lleihau colledion o dan lwythi ysgafn).
03
Colli a chynnal a chadw
Mae "colled cyffro" (colled copr a achosir gan fywiogi'r weindio cyffro), ac mae'r effeithlonrwydd cyffredinol ychydig yn is na moduron magnet parhaol o'r un pŵer; Os defnyddir strwythur brwsh carbon cylch slip, mae'r brwsh carbon yn dueddol o wisgo ac mae angen ei ailosod a'i gynnal a'i gadw'n rheolaidd, a gall gynhyrchu gwreichion (nad ydynt yn addas ar gyfer senarios atal ffrwydrad).
04
Nodweddion cost
Nid oes angen deunyddiau magnet parhaol, gan osgoi risg amrywiad pris uchel magnetau parhaol daear prin, ac mae mantais cost materol modelau pŵer uchel (fel lefel megawat) yn fwy amlwg; Fodd bynnag, oherwydd y system excitation a strwythur cymhleth, gall cost gyffredinol modelau pŵer bach a chanolig fod yn uwch na chost moduron magnet parhaol.
05
(2) Modur magnet parhaol: "Mae gan magnetau parhaol eu maes magnetig eu hunain"
Darperir prif faes magnetig modur magnet parhaol gan magnetau parhaol fel boron haearn neodymium, cobalt samarium, a ferrite, heb fod angen cerrynt excitation allanol. Mae ei nodweddion craidd yn ymwneud â "symleiddio ac effeithlonrwydd strwythurol":
① Ffynhonnell maes magnetig:Yn dibynnu ar fagnetedd cynhenid magnetau parhaol (mae magnetau parhaol yn cynnal maes magnetig am amser hir ar ôl magnetization heb yr angen am gyflenwad pŵer ychwanegol), mae cryfder y prif faes magnetig yn cael ei bennu gan briodweddau materol y magnetau parhaol.
② Symlrwydd y strwythur:Nid oes unrhyw weindio excitation, cylch slip, a brwsh carbon ar ochr y rotor (y prif ffrwd yw "modur cydamserol magnet parhaol", ac mae'r rotor yn cynnwys magnetau parhaol yn unig), gan wneud y strwythur yn fwy cryno, yn llai o ran maint, ac yn ysgafnach o ran pwysau; Nid oes angen system excitation, ac mae'r system reoli yn gymharol syml (dim ond y cerrynt armature sydd angen ei reoli, heb addasu'r cyffro).
③ Sefydlogrwydd perfformiad:Dim colled cyffro, effeithlonrwydd gweithredu uchel (yn enwedig ar gyfer modelau pŵer bach a chanolig, mae'r effeithlonrwydd 5% -15% yn uwch na moduron excitation o'r un manylebau); Mae cryfder y maes magnetig yn cael ei bennu gan nodweddion cynhenid y magnet parhaol ac ni ellir ei addasu'n ddeinamig (mae angen addasu'r allbwn yn anuniongyrchol trwy reolaeth fector gyfredol armature, ac mae'r ystod cyflymder yn gyfyngedig gan y strategaeth reoli); Mae risg o ddadmagneteiddio magnet parhaol: gall tymheredd uchel, dirgryniad cryf, a cherrynt armature gormodol achosi pydredd magnetig neu ddadmagneteiddio parhaol y magnet parhaol, gan effeithio ar oes y modur.
④ Gwisgo a chynnal a chadw:Dim problem gwisgo brwsh carbon, cylch cynnal a chadw hir (dim ond angen archwiliad arferol, nid oes angen ailosod rhannau bregus yn aml); Colled copr nad yw'n gyffrous, colled haearn, a cholled fecanyddol yw'r prif ffynonellau colledion, ac mae'r fantais effeithlonrwydd yn fwy arwyddocaol o dan amodau llwyth golau cyflymder isel.
⑤ Nodweddion cost:Gan ddibynnu ar ddeunyddiau magnet parhaol daear prin (fel boron haearn neodymiwm), mae'r gost ddeunydd yn cyfrif am gyfran uchel (tua 30% -50%), a bydd amrywiad prisiau daear prin yn effeithio'n uniongyrchol ar gost moduron; Mae symleiddio'r strwythur yn lleihau costau gweithgynhyrchu a chydosod, a gall cost gyffredinol modelau pŵer bach a chanolig (fel lefel kW) fod yn is na chost moduron cyffroi.
Cymhariaeth gwahaniaethau 2.Key: gwahaniaethu clir ar ffurf tabl
| Cymharu dimensiynau | Modur cyffro (cyffro trydan) | Modur magnet parhaol (magned parhaol cydamserol / asyncronig) |
| Dull cynhyrchu maes magnetig | Weindio cyffro yn llawn egni (angen cyflenwad pŵer excitation allanol) | Magnetedd cynhenid magnetau parhaol (nid oes angen cyflenwad pŵer ar ôl magneteiddio) |
| Strwythur craidd | Gan gynnwys weindio cyffro, modrwy slip/brwsh carbon (neu gyffro heb frwsh), rheolydd cyffro | Yn cynnwys magnet parhaol (rotor), dim dirwyn cyffro a chylch slip / brwsh carbon |
| Addasrwydd maes magnetig | Gellir ei addasu'n fanwl gywir trwy gerrynt cyffro (hyblyg) | Anaddasadwy (yn dibynnu ar nodweddion y magnet parhaol, sy'n gofyn am addasiad anuniongyrchol trwy reolaeth fector) |
| Lefel effeithlonrwydd | Is (gyda cholledion cyffro), gwell effeithlonrwydd o dan amodau gweithredu pŵer uchel | Uchel (dim colled cyffro), manteision sylweddol o ran effeithlonrwydd pŵer / llwyth ysgafn bach a chanolig |
| Gofynion Cynnal a Chadw | Uchel (Mae angen ailosod brwsh carbon yn rheolaidd, mae angen cynnal a chadw'r system gyffroi) | Isel (dim rhannau bregus, dim ond angen cynnal a chadw arferol) |
| Strwythur cost | Cost deunydd isel (heb magnetau parhaol), cost strwythur / rheoli uchel | Cost deunydd uchel (magned parhaol daear prin), strwythur / cost rheoli isel |
| Addasrwydd amgylcheddol | Mae adeiledd cylch llithro yn dueddol o danio (ddim yn addas ar gyfer senarios sy'n atal ffrwydrad/llwch rhag ffrwydrad) | Dim risg gwreichionen (sy'n berthnasol i amgylcheddau glân a gwrth-ffrwydrad) |
| Risg o ddadfagneteiddio | Na (maes magnetig a gynhyrchir gan gerrynt, yn diflannu ar ôl methiant pŵer) | Oes (tymheredd uchel, dirgryniad cryf, gall gorlif achosi dadmagneteiddio magnetau parhaol) |
Senario 3.Applicable: Cydweddwch y dewis gorau posibl yn seiliedig ar y galw
(1) Modur cyffro: sy'n addas ar gyfer galw "pŵer uchel, rheoleiddio cryf, amrywiad cost isel"
① Mae angen foltedd allbwn sefydlog ar systemau cynhyrchu pŵer ar raddfa fawr, megis generaduron thermol / trydan dŵr (lefel MW) a thyrbinau gwynt (modelau asyncronig sy'n cael eu bwydo ddwywaith), a gallant addasu i newidiadau mewn llwyth grid trwy reoleiddio cyffroi.
② Gyriant diwydiannol trwm: megis peiriannau mathru mwyngloddio, melinau dur mawr, a moduron gyrru llongau (pŵer uchel, trorym uchel, sy'n gofyn am reoleiddio cyflymder ystod eang, ac mae'r gyfran uchel o gost daear prin yn aneconomaidd)
③ Foltedd isel a senarios cerrynt uchel: megis moduron DC yn y diwydiant alwminiwm electrolytig, a all reoli torque yn gywir trwy reoleiddio cyffro ac osgoi'r risg o ddadmagneteiddio magnetau parhaol o dan gerrynt uchel.
④ Senarios sy'n sensitif i gost ac nad oes ganddynt unrhyw gyfyngiadau cynnal a chadw, megis cefnogwyr diwydiannol traddodiadol a phympiau dŵr (nad oes angen effeithlonrwydd eithafol arnynt a gallant dderbyn cynnal a chadw brwsh carbon yn rheolaidd).
(2) Modur magnet parhaol: sy'n addas ar gyfer anghenion "effeithlonrwydd uchel, cynnal a chadw isel, a gofod cryno"
① Gyriant cerbyd ynni newydd: megis moduron gyrru ar gyfer cerbydau trydan pur a cherbydau hybrid (sy'n gofyn am ddwysedd pŵer uchel, effeithlonrwydd uchel, gofod / pwysau cyfyngedig, a dim gofynion cynnal a chadw).
② Systemau servo diwydiannol: megis uniadau robot, gwerthydau offer peiriant manwl (sy'n gofyn am reoleiddio cyflymder manwl uchel, dirgryniad isel, ac mae ymatebolrwydd uchel a cholled isel moduron magnet parhaol yn fwy addas).
③ Offer cartref / masnachol: megis cywasgwyr aerdymheru, moduron peiriannau golchi, moduron drone (pŵer bach i ganolig, effeithlonrwydd uchel, yn gallu lleihau'r defnydd o ynni, ac nid oes gan ddefnyddwyr unrhyw oddefgarwch ar gyfer cynnal a chadw).
④ Cymwysiadau amgylcheddol arbennig: megis offer meddygol (moduron offer MRI), moduron gweithdy gwrth-ffrwydrad (heb wreichionen, cynnal a chadw isel, sy'n addas ar gyfer amgylcheddau glân / peryglus).
⑤ Cynhyrchu pŵer isel o ffynonellau ynni adnewyddadwy, megis gwrthdroyddion ffotofoltäig bach a generaduron cludadwy (gall effeithlonrwydd uchel wella'r defnydd o ynni, mae strwythur cryno yn hawdd i'w osod).
4.Summary
(1) Dewis modur cyffroi:Pan fo'r galw am "bŵer uchel, rheoleiddio maes magnetig cryf, ac osgoi risgiau cost daear prin", ac mae lefel cynnal a chadw benodol yn dderbyniol (fel mewn meysydd cynhyrchu pŵer a diwydiannol ar raddfa fawr), mae modur cyffro yn ddewis mwy ymarferol.
(2) Dewis moduron magnet parhaol:Pan fo'r galw yn "effeithlonrwydd uchel, cynnal a chadw isel, maint bach / pwysau ysgafn", a'r goddefgarwch ar gyfer amrywiadau cost yn uchel (fel ym meysydd ynni newydd, gweithgynhyrchu manwl, ac offer cartref), mae gan foduron magnet parhaol fwy o fanteision.
Mae cyfeiriad iteriad technolegol ar gyfer y ddau hefyd yn glir: mae moduron excitation yn datblygu tuag at "brwshless" (lleihau cynnal a chadw) a "rheolaeth excitation effeithlon", tra bod moduron magnet parhaol yn torri trwodd tuag at "deunyddiau magnet parhaol daear prin" (lleihau costau) a "tymheredd uchel a gwrthiant demagnetization" (gwella dibynadwyedd).
