Directe aandrijving Zeldzame aard Permanente magneet Motor zonder tandwiel Variabele snelheid

De definitieve eigenschap van PMACM's is dat de permanente magneten in hun rotor worden beïnvloed door het roterende magnetisch veld (RMF) van de statorwikkelingen en worden afgedwongen tot een rotatiebeweging.Dit is een afwijking van andere rotoren, waarbij de magnetische kracht in de rotorbehuizing moet worden geïnduceerd of gegenereerd, waardoor meer stroom vereist is.omdat het magnetisch veld van de rotor permanent is en geen energiebron nodig heeft om het te genererenDit betekent ook dat ze een variabele frequentiedruk (VFD, of PM-drive) nodig hebben om te werken, wat een besturingssysteem is dat het door deze motoren geproduceerde koppel glad maakt.Door de stroom aan en uit te schakelen op de stator winding in bepaalde fasen van rotor rotatie, de PM-aandrijving controleert tegelijkertijd koppel en stroom en gebruikt deze gegevens om de rotorpositie en dus de snelheid van de as te berekenen.de rotatiesnelheid overeenkomt met de snelheid van de RMFDeze machines zijn relatief nieuw en worden nog steeds geoptimaliseerd, dus de specifieke werking van een PMACM is voorlopig in wezen uniek voor elk ontwerp.

De belangrijkste kenmerken van een synchrone motor met permanente magneet

• Bouw: PMSM's hebben een relatief eenvoudig mechanisch ontwerp dat het onderhoud en de reparatie ervan gemakkelijk maakt.met een vermogen van niet meer dan 50 W, en een set van koperen wikkels.
• Robuuste samenstelling: PMSM's zijn ontworpen om verschillende omgevingsomstandigheden te weerstaan, waaronder extreme temperaturen, vocht en trillingen.Deze robuustheid maakt ze geschikt voor verschillende toepassingen, met inbegrip van auto- en industriële systemen.
• Hoge betrouwbaarheid: een groot voordeel van PMSM's is hun betrouwbaarheid, vooral bij hoge werktijden.er is geen verlies van snelheidsregeling door mechanische slijtage.
• Variable Speed Drive: PMSM's kunnen worden aangedreven door variabele snelheidsaandrijvingen (VSD's), waardoor de snelheid van de motor nauwkeurig kan worden geregeld.Deze mogelijkheid maakt ze geschikt voor toepassingen waarbij de snelheid voortdurend moet worden aangepast aan veranderende omstandigheden.
• Sensorloze werking: PMSM's kunnen zonder positie- of snelheidssensoren werken, bekend als sensorloze besturing.
• Precieze koppel- en snelheidscontrole: PMSM's zorgen voor een precieze controle van koppel en snelheid door middel van geavanceerde besturingsalgoritmen en feedbacklussen.en nauwkeurige snelheidsregeling.
• Snelle dynamische reactie: PMSM's hebben een snelle dynamische reactie vanwege hun hoge koppel/hijsverhouding en lage traagheidsmoment.Dit maakt ze geschikt voor toepassingen die een snelle versnelling of nauwkeurige snelheidsregeling vereisen.
• Vlakke koppelproductie: PMSM's produceren een glad en continu koppel, waardoor een soepele beweging en minimale trillingen in het systeem worden gewaarborgd.Dit maakt ze geschikt voor precisiebeheersingstoepassingen zoals robotica of precisiebewerking.
• Rustige werking: PMSM's werken rustig vanwege hun soepele koppelproductie en het ontbreken van borstels of commutatoren.zoals in binnenshuis of waar mensen aanwezig zijn.

SPM versus IPM

Een PM-motor kan in twee hoofdcategorieën worden onderverdeeld: oppervlakte permanente magneetmotoren (SPM) en interne permanente magneetmotoren (IPM).Beide soorten genereren magnetische stroom door de permanente magneten die aan of in de rotor zijn bevestigd.

SPM-motoren hebben magneten aan de buitenkant van het rotoroppervlak bevestigd.De verzwakte mechanische sterkte beperkt het maximale veilige mechanische toerental van de motorBovendien vertonen deze motoren een zeer beperkte magnetische uitsteek (Ld ≈ Lq).

De waarde van de inductantie die wordt gemeten aan de rotorpunten is ongeacht de rotorpositie consistent.op het magnetisch koppelcomponent om koppel te produceren.

IPM-motoren hebben een permanente magneet ingebed in de rotor zelf.met een vermogen van niet meer dan 10 WDeze motoren worden ook gedefinieerd door hun relatief hoge magnetische uitsteeksverhouding (Lq > Ld).een IPM-motor kan koppel genereren door gebruik te maken van zowel de magnetische als de terughoudende koppelcomponenten van de motor.

Zelfdetectie tegenover gesloten kringloop

Recente vooruitgang in aandrijftechnologie stelt standaard wisselstroom-aandrijvingen in staat om de positie van de motormagneet te “zelfdetecteren” en te volgen.Door bepaalde routines, weet de aandrijving de exacte positie van de motormagneet door de A/B-kanalen te volgen en te corrigeren op fouten met het z-kanaal.Het kennen van de exacte positie van de magneet zorgt voor een optimale koppelproductie, wat resulteert in een optimale efficiëntie.

Verswakking/intensivering van de stroom van de PM-motoren

In een permanente magneetmotor wordt de stroom gegenereerd door de magneten.Het versterken of intensiveren van het fluxveld zal de motor toelaten om tijdelijk de koppelproductie te verhogenHet verminderde magnetische veld beperkt de koppelproductie, maar vermindert de terugspanning.De verminderde back-EMF spanning bevrijdt de spanning om de motor te duwen om te werken bij hogere uitvoer snelheden. Beide soorten werking vereisen een extra motorstroom. De richting van de motorstroom over de d-as, die door de motorcontroller wordt geleverd, bepaalt het gewenste effect.

De synchrone motor met permanente magneet heeft de volgende kenmerken:

1Het nominale rendement is 2 tot 5% hoger dan bij normale asynchrone motoren.

2Het rendement stijgt snel met de toename van de belasting.Het werkbereik met een hoog rendement is veel hoger dan dat van gewone asynchrone motoren. lichte belasting, variabele belasting en volle belasting hebben allemaal aanzienlijke energiebesparende effecten;

3Vermogensfactoren tot 0,95 en hoger, geen reactieve compensatie vereist;

4. De vermogensaandelen zijn sterk verbeterd. In vergelijking met asynchrone motoren wordt de lopende stroom met meer dan 10% verminderd.Er kunnen energiebesparende effecten van ongeveer 1% worden bereikt..

5. lage temperatuur stijging, hoge vermogen dichtheid: 20K lager dan driefase asynchrone motor temperatuur stijging, de ontwerptemperatuur stijging is hetzelfde en kan worden gemaakt in een kleiner volume,het besparen van efficiëntere materialen;

6. Hoog startkoppel en hoge overbelastingcapaciteit: volgens de vereisten kan het worden ontworpen met een hoog startkoppel (3-5 maal) en een hoge overbelastingcapaciteit;

7Het systeem voor het regelen van de snelheid met variabele frequentie is beter in dynamische reactie en beter dan dat van asynchrone motoren.

8De installatiedimensies zijn dezelfde als die van de momenteel veelgebruikte asynchrone motoren, en het ontwerp en de selectie zijn zeer handig.

9. Door de toename van de vermogensaandelen wordt de visuele kracht van de transformator van het stroomvoorzieningssysteem sterk verminderd, wat de vermogen van de transformator verbetert,en kan ook de kosten van de systeemkabel aanzienlijk verminderen (nieuw project);

Een paar kleine problemen die makkelijk over het hoofd worden gezien met de motor:

1Waarom kunnen er geen algemene motoren gebruikt worden in plateau gebieden?

De hoogte heeft negatieve effecten op de motortemperatuurverhoging, de motor corona (hogspanningsmotor) en de commutatie van de gelijkstroommotor.

(1) Hoe hoger de hoogte, hoe hoger de temperatuurstijging van de motor en hoe lager het vermogen.wanneer de temperatuur daalt met de hoogteverhoging voldoende om de invloed van de hoogte op de temperatuurstijging te compenseren, kan het nominale uitgangsvermogen van de motor onveranderd blijven;

(2) Anti-corona-maatregelen moeten worden genomen wanneer de hoogspanningsmotor in het plateau wordt gebruikt;

(3) De hoogte is niet goed voor de schakeling van de gelijkstroommotor, dus let op de keuze van koolstofborstelmaterialen.

2Waarom is de motor niet geschikt voor lichte belasting?

Wanneer de motor met een lichte belasting rijdt, veroorzaakt deze:

(1) De vermogensfactor van de motor is laag;

(2) De motor heeft een laag rendement.

(3) Het zal leiden tot verspilling van de apparatuur en een oneconomische werking.

3Waarom kan de motor niet starten in een koude omgeving?

Overmatig gebruik van de motor bij lage temperaturen zal leiden tot:

(1) Motorisolatie scheuren;

(2) Lagers met vetvriezer;

(3) Het soldeerpoeder van de draadverbinding is poedervormig.

Daarom moet de motor worden verwarmd en in een koude omgeving worden opgeslagen en moeten de wikkels en lagers worden gecontroleerd voordat ze worden gebruikt.

4Waarom kan een 60Hz motor geen 50Hz voedingsbron gebruiken?

Wanneer de motor wordt ontworpen, werkt het siliciumplaatje over het algemeen in het verzadigingsgebied van de magnetiseringscurve.Vermindering van de frequentie zal de magnetische stroom en de excitatie stroom te verhogenIn ernstige gevallen wordt de temperatuur van de motor verhoogd door een toename van de motorstroom en het koperverbruik, wat uiteindelijk zal leiden tot een toename van de temperatuur van de motor.de motor kan verbranden door oververhitting van de spoel.

5.Zwakke start van de motor

De zachte start heeft een beperkt energiebesparend effect, maar kan de impact van de start op het elektriciteitsnet verminderen en kan ook een soepele start bereiken om de motorunit te beschermen.Volgens de theorie van energiebehoud, door de toevoeging van een relatief complexe besturingscircuit, een zachte start niet alleen niet energie bespaart, maar ook het energieverbruik verhoogt.Maar het kan de startstroom van het circuit verminderen en een beschermende rol spelen.

10Wanneer het nieuwe project wordt gebouwd, gebruiken alle aandrijfsystemen permanente magneet synchrone motoren, de investering in het project is in principe hetzelfde als het gebruik van asynchrone motoren,en het project kan na de inbedrijfstelling van het project nog steeds voordelen op het gebied van energiebesparing behalen;

In de algemene industriële sector, de vervanging van lage spanning ((380/660/1140V) high-efficiency asynchrone motoren, het systeem bespaart 5% tot 30% energie,en de hoogspannings ((6kV/10kV) asynchrone motoren met hoog rendementHet systeem bespaart 2% tot 10%.