Natural Cooling PMSM Silnik synchroniczny z magnesami trwałymi Przyjazny dla środowiska

Różnice między silnikiem z magnesami trwałymi a silnikiem asynchronicznym

01. Struktura wirnika

Silnik asynchroniczny: Wirnik składa się z żelaznego rdzenia i uzwojenia, głównie wirników klatkowych i drutowych.Wirnik klatkowy jest odlewany z aluminiowych prętów.Pole magnetyczne pręta aluminiowego przecinającego stojan napędza wirnik.

Silnik PMSM: Magnesy trwałe są osadzone w biegunach magnetycznych wirnika i są wprawiane w ruch obrotowy przez wirujące pole magnetyczne generowane w stojanie zgodnie z zasadą, że bieguny magnetyczne tej samej fazy przyciągają różne odpychania.

02. Wydajność

Silniki asynchroniczne: muszą pobierać prąd ze wzbudzenia sieci, co powoduje pewną utratę energii, prądu biernego silnika i niskiego współczynnika mocy.

Silnik PMSM: Pole magnetyczne jest wytwarzane przez magnesy trwałe, wirnik nie potrzebuje prądu wzbudzającego, a wydajność silnika jest lepsza.

03. Objętość i waga

Zastosowanie wysokowydajnych materiałów z magnesami trwałymi sprawia, że ​​pole magnetyczne szczeliny powietrznej silników synchronicznych z magnesami trwałymi jest większe niż w przypadku silników asynchronicznych.Rozmiar i waga są zmniejszone w porównaniu z silnikami asynchronicznymi.Będzie o jeden lub dwa rozmiary mniejsze niż silniki asynchroniczne.

04. Prąd rozruchowy silnika

Silnik asynchroniczny: jest uruchamiany bezpośrednio przez energię elektryczną o częstotliwości sieciowej, a prąd rozruchowy jest duży, który może osiągnąć 5 do 7 razy prąd znamionowy, co ma ogromny wpływ na sieć energetyczną w jednej chwili.Duży prąd rozruchowy powoduje wzrost spadku napięcia rezystancji upływowej uzwojenia stojana, a moment rozruchowy jest mały, więc nie można uzyskać rozruchu przy dużym obciążeniu.Nawet jeśli używany jest falownik, można go uruchomić tylko w zakresie znamionowego prądu wyjściowego.

Silnik PMSM: jest napędzany przez dedykowany sterownik, który nie spełnia znamionowych wymagań wyjściowych reduktora.Rzeczywisty prąd rozruchowy jest mały, prąd jest stopniowo zwiększany w zależności od obciążenia, a moment rozruchowy jest duży.

05. Współczynnik mocy

Silniki asynchroniczne mają niski współczynnik mocy, muszą pochłaniać dużą ilość prądu biernego z sieci energetycznej, duży prąd rozruchowy silników asynchronicznych spowoduje krótkotrwały wpływ na sieć energetyczną, a długotrwałe użytkowanie spowoduje pewne uszkodzenia do urządzeń sieci elektroenergetycznej i transformatorów.Konieczne jest dodanie jednostek kompensacji mocy i wykonanie kompensacji mocy biernej, aby zapewnić jakość sieci elektroenergetycznej i zwiększyć koszty użytkowania urządzeń.

W wirniku silnika synchronicznego z magnesami trwałymi nie występuje prąd indukowany, a współczynnik mocy silnika jest wysoki, co poprawia współczynnik jakości sieci elektroenergetycznej i eliminuje konieczność instalowania kompensatora.

06. Konserwacja

Konstrukcja silnika asynchronicznego + reduktora będzie generować wibracje, ciepło, wysoką awaryjność, duże zużycie smaru i wysokie koszty konserwacji ręcznej;spowoduje to pewne straty związane z przestojami.

Trójfazowy silnik synchroniczny z magnesami trwałymi bezpośrednio napędza sprzęt.Ponieważ reduktor jest wyeliminowany, prędkość wyjściowa silnika jest niska, hałas mechaniczny jest niski, wibracje mechaniczne są małe, a wskaźnik awaryjności jest niski.Cały układ napędowy jest prawie bezobsługowy.

Aplikacja:

Silniki synchroniczne z magnesami trwałymi można łączyć z przetwornicami częstotliwości, tworząc najlepszy bezstopniowy system kontroli prędkości w otwartej pętli, który jest szeroko stosowany w urządzeniach do kontroli prędkości w przemyśle petrochemicznym, włókien chemicznych, tekstyliach, maszynach, elektronice, szkle, guma, opakowaniowy, poligraficzny, papierniczy, poligraficzny i farbiarski, metalurgiczny i inne gałęzie przemysłu.

Dlaczego warto wybrać silniki prądu przemiennego z magnesami trwałymi?

Silniki prądu przemiennego z magnesami trwałymi (PMAC) oferują kilka zalet w porównaniu z innymi typami silników, w tym:

Wysoka wydajność: Silniki PMAC są bardzo wydajne ze względu na brak strat miedzianych wirnika i zmniejszone straty uzwojenia.Mogą osiągnąć sprawność do 97%, co skutkuje znaczną oszczędnością energii.

Wysoka gęstość mocy: Silniki PMAC mają wyższą gęstość mocy w porównaniu z innymi typami silników, co oznacza, że ​​mogą wytwarzać więcej mocy na jednostkę wielkości i wagi.Dzięki temu idealnie nadają się do zastosowań, w których przestrzeń jest ograniczona.

Wysoka gęstość momentu obrotowego: Silniki PMAC mają wysoką gęstość momentu obrotowego, co oznacza, że ​​mogą wytwarzać większy moment obrotowy na jednostkę wielkości i wagi.Dzięki temu idealnie nadają się do zastosowań, w których wymagany jest wysoki moment obrotowy.

Ograniczona konserwacja: ponieważ silniki PMAC nie mają szczotek, wymagają mniej konserwacji i mają dłuższą żywotność niż inne typy silników.

Ulepszona kontrola: Silniki PMAC mają lepszą kontrolę prędkości i momentu obrotowego w porównaniu z innymi typami silników, co czyni je idealnymi do zastosowań, w których wymagana jest precyzyjna kontrola.

Przyjazny dla środowiska: silniki PMAC są bardziej przyjazne dla środowiska niż inne typy silników, ponieważ wykorzystują metale ziem rzadkich, które są łatwiejsze do recyklingu i wytwarzają mniej odpadów w porównaniu z innymi typami silników.

Ogólnie rzecz biorąc, zalety silników PMAC sprawiają, że są one doskonałym wyborem do szerokiego zakresu zastosowań, w tym pojazdów elektrycznych, maszyn przemysłowych i systemów energii odnawialnej.

Jak zapobiegać rozmagnesowaniu silników z magnesami trwałymi?

01. Prawidłowy dobór mocy silnika z magnesami trwałymi:

Rozmagnesowanie jest związane z doborem mocy silników z magnesami trwałymi.Właściwy dobór mocy silnika PM może zapobiec lub opóźnić rozmagnesowanie.Głównym powodem rozmagnesowania silnika synchronicznego z magnesami trwałymi jest to, że temperatura jest zbyt wysoka, a przeciążenie jest główną przyczyną wysokiej temperatury.Dlatego przy doborze mocy silnika z magnesami trwałymi należy pozostawić pewien margines.Zgodnie z rzeczywistą sytuacją obciążenia, na ogół około 20% jest bardziej odpowiednie.

02. Unikaj uruchamiania z dużym obciążeniem i częstego uruchamiania:

Silniki synchroniczne z magnesami trwałymi starają się unikać bezpośredniego rozruchu lub częstego rozruchu dużych obciążeń.Podczas procesu rozruchu moment rozruchowy oscyluje, aw dolnym odcinku momentu rozruchowego pole magnetyczne stojana rozmagnesowuje biegun magnetyczny wirnika.Dlatego staraj się unikać dużego obciążenia i częstego uruchamiania silnika synchronicznego z magnesami trwałymi.

03. Popraw projekt:

(1) Odpowiednio zwiększ grubość magnesu trwałego:

Z perspektywy projektowania i wytwarzania silników synchronicznych z magnesami trwałymi należy rozważyć zależność między reakcją twornika, momentem elektromagnetycznym i rozmagnesowaniem magnesów trwałych.

Pod połączonym działaniem strumienia magnetycznego wytwarzanego przez prąd uzwojenia momentu obrotowego i strumienia magnetycznego wytwarzanego przez uzwojenie siły promieniowej, magnesy trwałe na powierzchni wirnika łatwo powodują rozmagnesowanie.

Pod warunkiem, że szczelina powietrzna silnika pozostaje niezmieniona, aby magnes trwały się nie rozmagnesował, najskuteczniejszą metodą jest odpowiednie zwiększenie grubości magnesu trwałego.

(2) Wewnątrz wirnika znajduje się obwód rowka wentylacyjnego, który zmniejsza wzrost temperatury wirnika:

Jeśli temperatura wirnika jest zbyt wysoka, magnes trwały spowoduje nieodwracalną utratę magnetyzmu.W projekcie konstrukcyjnym wewnętrzny obwód wentylacyjny wirnika można zaprojektować tak, aby bezpośrednio chłodził stal magnetyczną.Nie tylko obniża temperaturę stali magnetycznej, ale także poprawia wydajność.