Prostowy napęd Rzadkie ziemie Magnes trwały Motor bez sprzętu Przerabiająca prędkość

Cechą charakterystyczną PMACM są ̇ magnety stałe w obrębie ich wirnika ̇ działające na obrotowe pole magnetyczne (RMF) uzwojeń statora i odpychane w ruch obrotowy.To jest odchylenie od innych wirników, gdzie siła magnetyczna musi być indukowana lub wytwarzana w obudowie wirnika, wymagając większego prądu.ponieważ pole magnetyczne wirnika jest trwałe i nie wymaga źródła energii do wytworzeniaOznacza to również, że do działania wymagają napędu o zmiennej częstotliwości (VFD lub napęd PM), który jest systemem sterowania, który wygładza moment wytwarzany przez te silniki.Przez włączenie prądu w obrębie statora na pewnych etapach obrotu wirnika, napęd PM jednocześnie kontroluje moment obrotowy i prąd i wykorzystuje te dane do obliczenia pozycji wirnika, a tym samym prędkości wyjścia wału.ponieważ ich prędkość obrotowa odpowiada prędkości RMFTe maszyny są stosunkowo nowe i wciąż są optymalizowane, więc specyficzne działanie każdego PMACM jest na razie zasadniczo unikalne dla każdego projektu.

Kluczowe cechy silnika synchronicznego z magnetem stałym

• Konstrukcja: PMSM mają stosunkowo prostą konstrukcję mechaniczną, która ułatwia ich utrzymanie i naprawę.magnety stałe mocowane do wirnika, i zestaw miedzianego uzwojenia.
• Wytrzymały skład: PMSM są zaprojektowane tak, aby wytrzymać różne warunki środowiskowe, w tym ekstremalne temperatury, wilgotność i wibracje.Ta wytrzymałość sprawia, że nadają się do różnych zastosowań, w tym systemów motoryzacyjnych i przemysłowych.
• Wysoka niezawodność: Główną zaletą PMSM jest ich niezawodność, zwłaszcza przy dużych prędkościach pracy.brak utraty regulacji prędkości z powodu zużycia mechanicznego.
• Napęd o zmiennej prędkości: PMSM mogą być napędzane przez napędy o zmiennej prędkości (VSD), umożliwiające precyzyjne sterowanie prędkością silnika.Ta zdolność sprawia, że są one odpowiednie do zastosowań, w których prędkość musi być stale dostosowywana w zależności od zmieniających się warunków.
• Bezprzewodowe sterowanie: PMSM mogą działać bez czujników pozycji lub prędkości, znanych jako sterowanie bezprzewodowe.
• Precyzyjne sterowanie momentem obrotowym i prędkością: PMSM umożliwiają precyzyjną kontrolę momentu obrotowego i prędkości poprzez zaawansowane algorytmy sterowania i pętle zwrotne.i dokładna regulacja prędkości.
• Szybka reakcja dynamiczna: PMSM mają szybką reakcję dynamiczną ze względu na wysoki stosunek momentu obrotowego do bezwładności i niski moment bezwładności.Dzięki temu nadają się do zastosowań wymagających szybkiego przyspieszenia lub precyzyjnego sterowania prędkością.
• Płynne wytwarzanie momentu obrotowego: PMSM wytwarzają płynny i ciągły moment obrotowy, zapewniając płynny ruch i minimalne drgania w systemie.Dzięki temu nadają się do precyzyjnych zastosowań sterowania ruchem, takich jak robotyka lub precyzyjne obróbki..
• Bezgłębna eksploatacja: PMSM działają bezgłęboko ze względu na płynne wytwarzanie momentu obrotowego i brak pędzli lub komutatorów, co sprawia, że nadają się do zastosowań, w których redukcja hałasu jest ważna,na przykład w środowiskach wewnętrznych lub w miejscach, w których są obecni ludzie.

SPM w porównaniu z IPM

Silnik PM można podzielić na dwie główne kategorie: silniki powierzchniowe z magnetem stałym (SPM) i silniki z magnetem stałym wewnętrznym (IPM).Oba typy generują przepływ magnetyczny przez magnety stałe umieszczone na lub wewnątrz wirnika.

Silniki SPM mają magnesy mocowane na zewnątrz powierzchni wirnika.Osłabiona siła mechaniczna ogranicza maksymalną bezpieczną prędkość mechaniczną silnikaPonadto silniki te wykazują bardzo ograniczoną wysoką moc magnetyczną (Ld ≈ Lq).

Wartości indukcji mierzone na końcach wirnika są spójne niezależnie od położenia wirnika.na składniku momentu obrotowego magnetycznego do wytwarzania momentu obrotowego.

W przeciwieństwie do ich odpowiedników SPM, położenie magnetów stałych sprawia, że silniki IPM są bardzo mechanicznie solidne,i nadaje się do pracy przy bardzo dużych prędkościachSilniki te charakteryzują się również stosunkowo wysokim współczynnikiem wysokiej wysokości magnetycznej (Lq > Ld).silnik IPM jest zdolny do wytwarzania momentu obrotowego poprzez wykorzystanie zarówno komponentów momentu obrotowego magnetycznego, jak i składowych momentu obrotowego niechęciowego silnika..

Samodzielne wykrywanie w porównaniu z operacją zamkniętą

Ostatnie postępy w technologii napędowej pozwalają standardowym napędom prądu przemiennego na "samodetekcję" i śledzenie pozycji magnesowej silnika.Przez pewne zwyczaje, napęd zna dokładną pozycję magnesowego silnika poprzez śledzenie kanałów A/B i korektę błędów z kanałem z.Znajomość dokładnej pozycji magnesu pozwala na optymalną produkcję momentu obrotowego, co prowadzi do optymalnej wydajności.

Osłabienie/wzmocnienie strumienia silników PM

W silniku magnetycznym płyn jest generowany przez magnesy.Zwiększenie lub intensyfikacja pola strumienia pozwoli silnikowi tymczasowo zwiększyć produkcję momentu obrotowegoZmniejszone pole magnetyczne ograniczy produkcję momentu obrotowego, ale zmniejszy napięcie emf.Zmniejszone napięcie zwrotne emf uwalnia napięcie, aby popchnąć silnik do pracy przy wyższych prędkościach wyjściowychObydwa rodzaje pracy wymagają dodatkowego prądu silnika.

Silnik synchroniczny z magnesem stałym ma następujące właściwości:

1Wydajność znamionowa jest o 2% do 5% wyższa niż w przypadku normalnych silników asynchronicznych;

2Wydajność szybko wzrasta wraz ze wzrostem obciążenia, a gdy obciążenie zmienia się w zakresie od 25% do 120%, utrzymuje wysoką wydajność.Zakres pracy o wysokiej wydajności jest znacznie wyższy niż zwykłych silników asynchronicznych. ładunek lekkie, ładunek zmienny i pełne obciążenie mają znaczące efekty oszczędnościowe;

3- współczynniki mocy do 0,95 i wyższe, bez konieczności rekompensaty reakcyjnej;

4W porównaniu z silnikami asynchronicznymi, prąd bieżący jest zmniejszony o ponad 10%.można osiągnąć efekty oszczędności energii o około 1%.

5. Niski wzrost temperatury, wysoka gęstość mocy: 20K niższy niż trzyfazowy wzrost temperatury silnika asynchronicznego, wzrost temperatury projektowej jest taki sam i może być wykonany w mniejszej objętości,oszczędność bardziej efektywnych materiałów;

6Wysoki moment wyjściowy i duża zdolność do przeciążenia: zgodnie z wymaganiami można go zaprojektować z wysokim momentem wyjściowym (3-5 razy) i dużą zdolnością do przeciążenia;

7Używany jest system regulacji prędkości zmiennej częstotliwości, który jest lepszy w odpowiedzi dynamicznej i lepszy niż silniki asynchroniczne.

8Wymiary instalacji są takie same jak obecnie powszechnie stosowane silniki asynchroniczne, a konstrukcja i wybór są bardzo wygodne.

9. Ze względu na zwiększenie współczynnika mocy moc wizualna transformatora systemu zasilania jest znacznie zmniejszona, co poprawia zdolność zasilania transformatora,i może również znacznie zmniejszyć koszty kabli systemowych (nowy projekt);

Kilka małych problemów, które łatwo przeoczyć w silniku:

1Dlaczego nie można używać silników ogólnych na płaskowyżynach?

Wysokość ma niekorzystny wpływ na wzrost temperatury silnika, koronę silnika (silnik wysokiego napięcia) i komutację silnika prądu stałego.

(1) Im wyższa wysokość, tym wyższy wzrost temperatury silnika i tym niższa moc wyjściowa.gdy temperatura zmniejsza się wraz ze wzrostem wysokości wystarczająco, aby zrekompensować wpływ wysokości na wzrost temperatury, moc wyjściowa znamionowa silnika może pozostać niezmieniona;

(2) Środki anty-korona powinny być podejmowane, gdy silnik wysokiego napięcia jest używany na płaskowyżu;

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

2Dlaczego silnik nie nadaje się do pracy z lekkim obciążeniem?

Gdy silnik działa z lekkim obciążeniem, spowoduje:

(1) Współczynnik mocy silnika jest niski;

(2) Wydajność silnika jest niska.

(3) Spowoduje to marnotrawstwo sprzętu i nieoszczędną eksploatację.

3Dlaczego silnik nie może się uruchomić w zimnym otoczeniu?

Nadmierne użycie silnika w środowisku o niskiej temperaturze spowoduje:

(1) Pęknięcia izolacji silnika;

(2) Zamarzanie tłuszczu łożyska;

(3) Proszek lutowy złącza drutu jest proszkiem.

Dlatego silnik należy ogrzać i przechowywać w chłodnym otoczeniu, a przed uruchomieniem należy sprawdzić uzwojenia i łożyska.

4Dlaczego silnik 60 Hz nie może korzystać z zasilania 50 Hz?

Kiedy silnik jest zaprojektowany, blacha krzemowa zazwyczaj działa w obszarze nasycenia krzywej magnetyzacji.Zmniejszenie częstotliwości zwiększy przepływ magnetyczny i prąd pobudzenia, co prowadzi do zwiększenia prądu silnika i zużycia miedzi, co ostatecznie prowadzi do zwiększenia wzrostu temperatury silnika.silnik może zostać spalony z powodu przegrzania cewki.

5.Miękkie uruchomienie silnika

Miękkie uruchomienie ma ograniczony wpływ na oszczędność energii, ale może zmniejszyć wpływ uruchomienia na sieć energetyczną i może również zapewnić płynne uruchomienie w celu ochrony jednostki silnikowej.Zgodnie z teorią zachowania energii, ze względu na dodanie stosunkowo złożonego obwodu sterowania, miękkie uruchomienie nie tylko nie oszczędza energii, ale również zwiększa zużycie energii.Ale może zmniejszyć prąd początkowy obwodu i odgrywać rolę ochronną.

10Po zbudowaniu nowego projektu wszystkie układy napędowe wykorzystują silniki synchroniczne z magnetami stałymi, inwestycja projektu jest w zasadzie taka sama jak w przypadku silników asynchronicznych,i projekt może nadal czerpać korzyści z oszczędności energii po uruchomieniu projektu;

W ogólnym sektorze przemysłowym, wymiana nisko napiętych 380/660/1140 V silników asynchronicznych o dużej wydajności pozwala zaoszczędzić od 5% do 30% energii,oraz wysokonapięciowych ((6kV/10kV) silników asynchronicznych o wysokiej sprawności, system oszczędza od 2% do 10%.