영구 자석 발전기의 작동 원리 및 작동 상태

영구자석 발전기는 열에너지를 전기에너지로 변환하는 발전 장치입니다. 영구자석 발전기는 소형화, 저손실, 고효율 등의 장점을 가지고 있습니다. 에너지 절약 및 환경 보호에 대한 관심이 높아짐에 따라 영구자석 발전기에 대한 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 브러시리스 기술은 다양한 상황에 적용 가능하기 때문에 소형 및 초소형 모터에 널리 사용됩니다. 가변 주파수 전원을 사용할 경우, 영구자석 모터는 속도 제어 변속 시스템에도 활용될 수 있습니다. 영구자석 소재의 성능이 지속적으로 개선되고 완벽해짐에 따라, 영구자석 모터는 가전제품, 의료기기, 자동차, 항공, 국방 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다.
영구 자석 발전기의 작동 원리:
발전기는 두 개의 회전자와 하나의 고정자로 구성됩니다. 회전자는 고정자의 양쪽에 위치합니다. 회전자는 영구 자석으로 이루어진 원형 구조입니다. 발전기의 출력과 전압은 영구 자석의 크기, 코일의 직경, 그리고 권선 수에 따라 결정됩니다.

전기 자동차 모터는 철심이 있는 원판형 모터로, 별도의 개조 없이 전기를 생산할 수 있습니다. 발전 중에 부하가 걸리면 전압이 떨어집니다. 영구 자석 발전기를 만드는 데 필요한 강력한 자석은 매우 비쌉니다. 하지만 취미로 작은 발전기를 만들어 볼 수도 있습니다. 폐차된 전기 자동차의 모터에서 나오는 작지만 강력한 자석들을 이용하면 재미있게 놀 수 있습니다.

영구자석 발전기의 고정자 구조 및 작동 원리는 교류 비동기 모터와 동일하며, 대부분 4극 형태입니다. 3상 권선이 4극 구성으로 배열되어 전원이 공급될 때 4극 회전 자기장을 생성합니다.

영구 자석 동기 모터와 일반 비동기 모터의 차이점은 회전자 구조에 있습니다. 영구 자석 회전자에는 회전자 코어의 원주면에 영구 자석 극이 설치되어 있습니다. 자석 극과 자속의 극성은 오른쪽 방향입니다. 이것이 4극 회전자입니다. 낮은 자기 저항의 원리에 따라 자속은 항상 자기 저항이 낮은 경로를 따라 흐르며, 회전자는 자기 인력에 의해 회전하게 됩니다. 따라서 영구 자석 회전자는 고정자에서 생성된 회전 자기장과 동기적으로 회전합니다.

영구 자석 발전기는 에너지 절약형 제품입니다. 영구 자석 회전자 구조는 회전자 자기장을 생성하는 데 필요한 여자 전력과 탄소 브러시와 슬립링 사이의 마찰로 인한 기계적 손실을 제거하여 영구 자석 발전기의 효율을 크게 향상시킵니다. 일반 여자 발전기는 1500rpm~6000rpm 속도 범위에서 평균 효율이 45%~55%에 불과하지만, 영구 자석 발전기의 평균 효율은 75%~80%까지 도달할 수 있습니다.

자체 시동 전압 조정기를 채택하여 외부 여자 전원 공급 장치가 필요하지 않습니다. 발전기는 회전하는 한 전기를 생산할 수 있습니다. 배터리가 손상된 경우에도 엔진이 작동하는 한 차량 충전 시스템은 정상적으로 작동할 수 있습니다. 차량에 배터리가 없는 경우 핸들을 흔들거나 차량을 미끄러뜨려 시동을 걸 수도 있습니다.