Trwały silnik prądu przemiennego z magnesami trwałymi

Zalety silników PMSM:
‍
Wysoka wydajność
Jest to szczególnie prawdziwe przy niższych prędkościach.Silnik z magnesami trwałymi nie wymaga dostarczania prądu do jego wirnika w celu wytworzenia pola wirnika, co eliminuje prawie całkowicie straty wirnika.W porównaniu z silnikami indukcyjnymi lub reluktancyjnymi wymaga również mniejszych prądów na stojanie i ma większy współczynnik mocy, co prowadzi do mniejszych prądów znamionowych sterownika i zwiększa ogólną wydajność układu napędowego.

Jazda z niższymi prędkościami przy wyższej wydajności niż silnik indukcyjny może wyeliminować wymóg przekładni redukującej prędkość, usuwając złożoność układu mechanicznego.

Stały moment obrotowy
Ten typ silnika może generować stały moment obrotowy i utrzymywać pełny moment obrotowy przy niskich prędkościach.

Rozmiar
Mniejszy rozmiar, mniejsza waga i mniejsza cewka zapewniają wyższą gęstość mocy.

Ekonomiczny
Brak szczotek zmniejsza koszty konserwacji.

Minimalne ciepło
W PMSM ciepło generowane jest na uzwojeniach stojana i nie ma szczotek, a jedynie minimalne ciepło wytwarzane jest na wirniku, ułatwiając chłodzenie silnika.Ponieważ pracują chłodniej niż silniki indukcyjne, zwiększa się niezawodność i żywotność silnika.

Zakres prędkości
Ten typ silnika może mieć szeroki zakres prędkości z wykorzystaniem osłabienia pola i może przyjąć strategię sterowania maksymalnym momentem/prądem (MTPA) podczas pracy ze stałym momentem obrotowym.

Silniki prądu przemiennego z magnesami trwałymi (PMAC) mają szeroki zakres zastosowań, w tym:

Maszyny przemysłowe: Silniki PMAC są wykorzystywane w różnych zastosowaniach maszyn przemysłowych, takich jak pompy, sprężarki, wentylatory i obrabiarki.Oferują wysoką wydajność, dużą gęstość mocy i precyzyjną kontrolę, co czyni je idealnymi do tych zastosowań.

Robotyka: Silniki PMAC są stosowane w robotyce i automatyce, gdzie oferują wysoką gęstość momentu obrotowego, precyzyjną kontrolę i wysoką wydajność.Są często stosowane w ramionach robotów, chwytakach i innych systemach sterowania ruchem.

Systemy HVAC: Silniki PMAC są stosowane w systemach grzewczych, wentylacyjnych i klimatyzacyjnych (HVAC), gdzie zapewniają wysoką wydajność, precyzyjne sterowanie i niski poziom hałasu.Są one często stosowane w wentylatorach i pompach w tych systemach.

Silniki synchroniczne z magnesami trwałymi z magnesami wewnętrznymi: Maksymalna efektywność energetyczna

Silnik synchroniczny z magnesami trwałymi i magnesami wewnętrznymi (IPMSM) to idealny silnik do zastosowań trakcyjnych, w których maksymalny moment obrotowy nie występuje przy maksymalnej prędkości.Ten typ silnika jest stosowany w aplikacjach wymagających dużej dynamiki i przeciążalności.Jest to również doskonały wybór, jeśli chcesz obsługiwać wentylatory lub pompy w zakresie IE4 i IE5.Wysokie koszty zakupu zwykle zwracają się poprzez oszczędności energii w czasie pracy, pod warunkiem, że pracujesz z odpowiednią przetwornicą częstotliwości.

Nasze przetwornice częstotliwości montowane na silniku wykorzystują zintegrowaną strategię sterowania opartą na MTPA (maksymalny moment obrotowy na amper).Pozwala to na eksploatację silników synchronicznych z magnesami trwałymi z maksymalną efektywnością energetyczną.Przeciążalność 200%, doskonały moment rozruchowy i rozszerzony zakres regulacji prędkości pozwalają również w pełni wykorzystać moc silnika.Dla szybkiego zwrotu kosztów i najbardziej efektywnych procesów kontrolnych.

Właściwości silnika IPM (wewnętrzny magnes trwały):

Wysoki moment obrotowy i wysoka wydajność
Wysoki moment obrotowy i wysoką moc wyjściową uzyskuje się dzięki zastosowaniu momentu reluktancyjnego oprócz momentu magnetycznego.

Energooszczędna praca
Zużywa do 30% mniej energii w porównaniu do konwencjonalnych silników SPM.

Szybki obrót
Może reagować na szybkie obroty silnika, kontrolując dwa rodzaje momentu obrotowego za pomocą sterowania wektorowego.

Bezpieczeństwo
Ponieważ magnes stały jest osadzony, bezpieczeństwo mechaniczne jest większe, ponieważ w przeciwieństwie do SPM magnes nie odłącza się pod wpływem siły odśrodkowej.

Silniki synchroniczne z magnesami trwałymi z magnesami zewnętrznymi do klasycznych zastosowań serwo

Silniki synchroniczne z magnesami trwałymi z magnesami zewnętrznymi (SPMSM) są idealnymi silnikami, gdy potrzebne są duże przeciążenia i szybkie przyspieszenie, na przykład w klasycznych aplikacjach serwo.Wydłużona konstrukcja zapewnia również niską bezwładność masy i umożliwia optymalny montaż.Jednak wadą systemu składającego się z SPMSM i przemiennika częstotliwości są koszty z tym związane, ponieważ często stosuje się kosztowną technologię wtykową i wysokiej jakości enkodery.

Systemy energii odnawialnej: Silniki PMAC są stosowane w systemach energii odnawialnej, takich jak turbiny wiatrowe i urządzenia śledzące energię słoneczną, gdzie oferują wysoką wydajność, dużą gęstość mocy i precyzyjne sterowanie.Są często stosowane w generatorach i systemach śledzenia w tych systemach.

Sprzęt medyczny: Silniki PMAC są stosowane w sprzęcie medycznym, takim jak urządzenia do rezonansu magnetycznego, gdzie zapewniają wysoką gęstość momentu obrotowego, precyzyjną kontrolę i niski poziom hałasu.Są one często stosowane w silnikach napędzających ruchome części tych maszyn.

Jakie aplikacje wykorzystują silniki PMSM?

‍

Branże korzystające z silników PMSM obejmują przemysł metalurgiczny, ceramiczny, gumowy, naftowy, tekstylny i wiele innych.Silniki PMSM można zaprojektować do pracy z prędkością synchroniczną przy zasilaniu o stałym napięciu i częstotliwości, a także do zastosowań z napędem o zmiennej prędkości (VSD).Szeroko stosowane w pojazdach elektrycznych (EV) ze względu na wysoką wydajność oraz gęstość mocy i momentu obrotowego, są na ogół lepszym wyborem w zastosowaniach o wysokim momencie obrotowym, takich jak miksery, szlifierki, pompy, wentylatory, dmuchawy, przenośniki i zastosowania przemysłowe, w których tradycyjnie stosowane są silniki indukcyjne znaleziony.

Równanie pola elektromagnetycznego i momentu obrotowego

W maszynie synchronicznej średnia siła elektromotoryczna indukowana na fazę jest nazywana polem elektromagnetycznym indukującym dynamikę w silniku synchronicznym, strumień wycinany przez każdy przewodnik na obrót wynosi Pϕ Webera

Wtedy czas potrzebny na wykonanie jednego obrotu wynosi 60/N sek

Średnią EMF indukowaną na przewodnik można obliczyć za pomocą

( PϕN / 60 ) x Zph = ( PϕN / 60 ) x 2Tph

Gdzie Tph = Zph / 2

Dlatego średni EMF na fazę wynosi,

= 4 x ϕ x Tph x PN/120 = 4ϕfTph

Gdzie Tph = nie.Zwojów połączonych szeregowo na fazę

ϕ = strumień/biegun w weberze

P = nie.biegunów

F= częstotliwość w Hz

Zph= nie.Z przewodów połączonych szeregowo na fazę.= Zph/3

Równanie EMF zależy od cewek i przewodników na stojanie.W przypadku tego silnika uwzględniono również współczynnik dystrybucji Kd i współczynnik skoku Kp.

Stąd E = 4 x ϕ xfx Tph xKd x Kp

Równanie momentu obrotowego silnika synchronicznego z magnesami trwałymi jest podane jako

T = (3 x Eph x Iph x sinβ) / ωm

Bieguny i zębatki silnika

Bieguny silnika to po prostu punkty magnetyczne północ-południe na stojanie i wirniku.W PMACM bieguny te są stałe w wirniku i są przełączane w stojanie w celu wywołania ruchu obrotowego.Może wystąpić zjawisko zwane zazębieniem silnika, w którym ciągłe pokonywanie przyciągania i odpychania magnesów trwałych powoduje niepożądane szarpanie podczas obracania się wirnika.Zazębianie zwykle występuje podczas uruchamiania silnika i może powodować wibracje, hałas i nierówne obroty.Zwiększenie liczby biegunów w PMACM pomaga zmniejszyć ten problem, a także efekt tętnienia momentu obrotowego.Dlatego PMACM mają zwykle więcej biegunów niż silniki indukcyjne, co sugeruje, że potrzebują wyższej częstotliwości wejściowej, aby osiągnąć podobne prędkości obrotowe.

I. Konserwacja

1. Regularną konserwację łożyska należy wykonywać ściśle według tabliczki znamionowej smarowania łożyska.Silnik należy ponownie napełnić smarem natychmiast po pracy przez około 2000 godzin, a przed uzupełnieniem należy dokładnie zidentyfikować markę smaru.Gdy okaże się, że łożysko jest przegrzane lub smar ulega degradacji podczas pracy, należy je wymienić na czas.Podczas wymiany należy usunąć stary smar, a łożysko oraz wewnętrzne i zewnętrzne komory olejowe łożyska należy oczyścić benzyną, a następnie dodać czysty smar tej samej marki.Silnik o prędkości 3000 obr./min i większej, ilość tankowania: wnęka łożyska jest wypełniona, ilość smaru dodanego do komory olejowej wewnętrznej pokrywy łożyska stanowi 1/2 komory olejowej, pozostała ilość tankowania silnika prędkości : wewnętrzna komora łożyska jest wypełniona, a komora olejowa wewnętrznej pokrywy łożyska jest wypełniona Ilość smaru zajmuje 2/3 komory olejowej.

2. Podczas wymiany łożyska należy użyć specjalnego narzędzia do demontażu łożyska, aby wyciągnąć łożysko z wału silnika, a siła demontażu nie może być przykładana bezpośrednio do wału silnika.Podczas instalowania nowego łożyska należy zastosować metodę gorącej tulei do montażu łożyska.Po podgrzaniu łożyska do temperatury 90°C tuleję łożyska należy umieścić w miejscu łożyska na wale.

II. Szezłościć się

Silnik należy przechowywać w wentylowanym i suchym miejscu, bez gazów powodujących korozję.

III. Doskarżyciel

Firma nie ponosi odpowiedzialności za konserwację i rekompensatę za awarie silnika, które występują w następujących sytuacjach.

1. Długotrwała praca silnika z dużymi przeciążeniami powoduje nagrzewanie się i spalenie uzwojenia.

2. Produkt nie jest prawidłowo zainstalowany, na przykład silne uderzenie w wrzeciono silnika i powierzchnię kołnierza pokrywy maszyny, powodujące odkształcenie części.

3. Użytkownik nie używa i nie przechowuje silnika prawidłowo, zgodnie z postanowieniami niniejszej instrukcji, a awarie i straty spowodowane są czynnikami ludzkimi.