Niestandardowy silnik z magnesami trwałymi z napędem bezpośrednim AC Wysoce zintegrowane synchroniczne silniki elektryczne

 
 
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.
 
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.

Dlaczego warto wybrać silnik IPM zamiast SPM?

1. Wysoki moment obrotowy uzyskuje się przez zastosowanie momentu reluktancyjnego jako dodatku do momentu magnetycznego.

2. Silniki IPM zużywają do 30% mniej energii w porównaniu z konwencjonalnymi silnikami elektrycznymi.

3. Zwiększone bezpieczeństwo mechaniczne, ponieważ w przeciwieństwie do SPM magnes nie odłącza się pod wpływem siły odśrodkowej.

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

Jak poprawić sprawność silnika?

Aby poprawić sprawność silnika, istotą jest zmniejszenie strat silnika.Utrata silnika jest podzielona na straty mechaniczne i straty elektromagnetyczne.Na przykład w przypadku silnika asynchronicznego prądu przemiennego prąd przepływa przez uzwojenia stojana i wirnika, co powoduje utratę miedzi i przewodnika, podczas gdy pole magnetyczne w żelazie.Spowoduje to, że prądy wirowe spowodują utratę histerezy, wysokie harmoniczne pola magnetycznego powietrza będą generować straty błądzące na obciążeniu, a także wystąpią straty zużycia podczas obracania się łożysk i wentylatorów.

Aby zmniejszyć straty wirnika, można zmniejszyć opór uzwojenia wirnika, zastosować stosunkowo gruby drut o niskiej rezystywności lub zwiększyć pole przekroju poprzecznego szczeliny wirnika.Oczywiście materiał jest bardzo ważny.Warunkowa produkcja miedzianych wirników zmniejszy straty o około 15%.Obecne silniki asynchroniczne to w zasadzie aluminiowe wirniki, więc wydajność nie jest tak wysoka.

Podobnie, na stojanie występuje utrata miedzi, co może zwiększyć powierzchnię żłobka stojana, zwiększyć stosunek pełnego rowka w żłobku stojana i skrócić końcową długość uzwojenia stojana.Jeśli do zastąpienia uzwojenia stojana używany jest magnes trwały, nie ma potrzeby przepuszczania prądu.Oczywiście wydajność można oczywiście poprawić, co jest podstawowym powodem, dla którego silnik synchroniczny jest bardziej wydajny niż silnik asynchroniczny.

W przypadku utraty żelaza w silniku można zastosować wysokiej jakości blachy ze stali krzemowej w celu zmniejszenia utraty histerezy lub wydłużenia długości żelaznego rdzenia, co może zmniejszyć gęstość strumienia magnetycznego, a także może zwiększyć powłokę izolacyjną .Ponadto krytyczny jest również proces obróbki cieplnej.

Wydajność wentylacji silnika jest ważniejsza.Przy wysokiej temperaturze straty będą oczywiście duże.Odpowiednia struktura chłodzenia lub dodatkowa metoda chłodzenia mogą być stosowane w celu zmniejszenia strat tarcia.

Harmoniczne wyższego rzędu spowodują straty błądzące w uzwojeniu i żelaznym rdzeniu, co może poprawić uzwojenie stojana i zmniejszyć generowanie harmonicznych wyższego rzędu.Obróbkę izolacyjną można również wykonać na powierzchni szczeliny wirnika, a błoto szczeliny magnetycznej można zastosować w celu zmniejszenia efektu szczeliny magnetycznej.

Kilka drobnych problemów, które można łatwo przeoczyć w przypadku silnika

1. Dlaczego nie można używać silników ogólnych na obszarach płaskowyżu?

Wysokość ma niekorzystny wpływ na wzrost temperatury silnika, koronę silnika (silnik wysokiego napięcia) i komutację silnika prądu stałego.Należy zwrócić uwagę na trzy następujące aspekty:

(1) Im wyższa wysokość, tym wyższy wzrost temperatury silnika, tym niższa moc wyjściowa.Jednak gdy temperatura spada wraz ze wzrostem wysokości na tyle, aby skompensować wpływ wysokości na wzrost temperatury, znamionowa moc wyjściowa silnika może pozostać niezmieniona;

(2) Należy podjąć środki zapobiegające wyładowaniu koronowemu, gdy silnik wysokonapięciowy jest używany na płaskowyżu;

(3) Wysokość nie jest dobra dla komutacji silnika prądu stałego, dlatego należy zwrócić uwagę na wybór materiałów szczotek węglowych.

2. Dlaczego silnik nie nadaje się do pracy z małym obciążeniem?

Gdy silnik pracuje przy małym obciążeniu, spowoduje to:

(1) Współczynnik mocy silnika jest niski;

(2) Sprawność silnika jest niska.

(3) Spowoduje to marnotrawstwo sprzętu i nieekonomiczne działanie.

3. Dlaczego silnik nie uruchamia się w zimnym otoczeniu?

Nadmierne używanie silnika w środowisku o niskiej temperaturze spowoduje:

(1) Pęknięcia izolacji silnika;

(2) Smar łożyskowy zamarza;

(3) Proszek lutowniczy złącza drutu jest sproszkowany.

Dlatego silnik powinien być ogrzewany i przechowywany w zimnym otoczeniu, a uzwojenia i łożyska powinny być sprawdzane przed uruchomieniem.

4. Dlaczego silnik 60 Hz nie może korzystać z zasilacza 50 Hz?

Gdy silnik jest zaprojektowany, blacha ze stali krzemowej na ogół działa w obszarze nasycenia krzywej magnesowania.Gdy napięcie zasilania jest stałe, zmniejszenie częstotliwości spowoduje wzrost strumienia magnetycznego i prądu wzbudzenia, co spowoduje wzrost prądu silnika i zużycia miedzi, co ostatecznie doprowadzi do wzrostu temperatury silnika.W ciężkich przypadkach silnik może się spalić z powodu przegrzania cewki.

5.Miękki start silnika

Miękki start ma ograniczony efekt oszczędzania energii, ale może zmniejszyć wpływ rozruchu na sieć energetyczną, a także może zapewnić płynny start w celu ochrony jednostki silnikowej.Zgodnie z teorią zachowania energii, dzięki dodaniu stosunkowo złożonego obwodu sterującego, miękki start nie tylko nie oszczędza energii, ale także zwiększa jej zużycie.Ale może zmniejszyć prąd rozruchowy obwodu i odgrywać rolę ochronną.