Αβούρτσιστο εναλλασσόμενο ρεύμα 3 φάσης PMSM σύγχρονη μηχανή συχνότητας μηχανών μεταβλητή

Διαφορές μεταξύ της μόνιμης μηχανής μαγνητών και της ασύγχρονης μηχανής

01. Δομή στροφέων

Ασύγχρονη μηχανή: Ο στροφέας αποτελείται από έναν πυρήνα σιδήρου και ένα τύλιγμα, κυρίως ένα σκίουρος-κλουβί και wire-wound στροφείς. Ένας στροφέας σκίουρος-κλουβιών πετιέται με τους φραγμούς αργιλίου. Το μαγνητικό πεδίο του φραγμού αργιλίου που κόβει το στάτη οδηγεί το στροφέα.

Μηχανή PMSM: Οι μόνιμοι μαγνήτες ενσωματώνονται στους μαγνητικούς πόλους στροφέων, και οδηγούνται για να περιστραφούν από το περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο που παράγεται στο στάτη σύμφωνα με την αρχή των μαγνητικών πόλων της ίδιας φάσης που προσελκύει τις διαφορετικές απέχθειες.

02. Αποδοτικότητα

Ασύγχρονες μηχανές: Ανάγκη να απορροφηθεί το ρεύμα από τη διέγερση πλέγματος, με συνέπεια ένα συγκεκριμένο ποσό της ενεργειακής απώλειας, του αντιδραστικού ρεύματος μηχανών, και του χαμηλής ισχύος παράγοντα.

Μηχανή PMSM: Το μαγνητικό πεδίο παρέχεται από τους μόνιμους μαγνήτες, ο στροφέας δεν χρειάζεται το συναρπαστικό ρεύμα, και η αποδοτικότητα μηχανών βελτιώνεται.

03. Όγκος και βάρος

Η χρήση των υψηλής απόδοσης μόνιμων υλικών μαγνητών κάνει το κενό αέρα το μαγνητικό πεδίο των μόνιμων σύγχρονων μηχανών μαγνητών μεγαλύτερων από αυτό των ασύγχρονων μηχανών. Το μέγεθος και το βάρος μειώνονται έναντι των ασύγχρονων μηχανών. Θα είναι ένα ή δύο μεγέθη πλαισίων χαμηλότερα από τις ασύγχρονες μηχανές.

04. Αρχικό ρεύμα μηχανών

Ασύγχρονη μηχανή: Αρχίζει άμεσα από την ηλεκτρική ενέργεια συχνότητας ισχύος, και το αρχικό ρεύμα είναι μεγάλο, το οποίο μπορεί να φθάσει 5 έως 7 φορές στο εκτιμημένο ρεύμα, το οποίο ασκεί μεγάλη επίδραση στο πλέγμα δύναμης σε μια στιγμή. Το μεγάλο αρχικό ρεύμα προκαλεί την πτώση τάσης αντίστασης διαρροής του στάτη που τυλίγει για να αυξηθεί, και η αρχική ροπή είναι μικρή τόσο βαρέων καθηκόντων έναρξη δεν μπορεί να επιτευχθεί. Ακόμα κι αν ο αναστροφέας χρησιμοποιείται, μπορεί μόνο να αρχίσει μέσα στην εκτιμημένη σειρά ρευμάτων παραγωγής.

Μηχανή PMSM: Οδηγείται από έναν αφιερωμένο ελεγκτή, ο οποίος στερείται τις εκτιμημένες απαιτήσεις παραγωγής του μειωτή. Το πραγματικό αρχικό ρεύμα είναι μικρό, το ρεύμα αυξάνεται βαθμιαία σύμφωνα με το φορτίο, και η αρχική ροπή είναι μεγάλη.

05. Παράγοντας δύναμης

Οι ασύγχρονες μηχανές έχουν έναν χαμηλής ισχύος παράγοντα, πρέπει να απορροφήσουν ένα αντιδραστικό ρεύμα μεγάλου ποσού από το πλέγμα δύναμης, το μεγάλο αρχικό ρεύμα των ασύγχρονων μηχανών έχει έναν βραχυπρόθεσμο αντίκτυπο στο πλέγμα δύναμης, και η μακροπρόθεσμη χρήση θα προκαλέσει ορισμένη ζημία στον εξοπλισμό και τους μετασχηματιστές πλέγματος δύναμης. Είναι απαραίτητο να προστεθούν οι μονάδες αποζημιώσεων δύναμης και να εκτελεσθεί η αντιδραστική αποζημίωση δύναμης για να εξασφαλίσει την ποιότητα του πλέγματος δύναμης και να αυξήσει το κόστος της χρήσης εξοπλισμού.

Δεν υπάρχει κανένα προκληθε'ν ρεύμα στο στροφέα της μόνιμης σύγχρονης μηχανής μαγνητών, και ο παράγοντας δύναμης της μηχανής είναι υψηλός, το οποίο βελτιώνει τον ποιοτικό παράγοντα του πλέγματος δύναμης και εξαλείφει την ανάγκη να εγκατασταθεί ένας αποζημιωτής.

06. Συντήρηση

Η ασύγχρονη δομή μηχανών + μειωτών θα παραγάγει τη δόνηση, τη θερμότητα, το μεγάλο ποσοστό αποτυχίας, τη μεγάλη κατανάλωση λιπαντικών, και το μεγάλο χειρωνακτικό κόστος συντήρησης θα προκαλέσει ορισμένες απώλειες χρόνου διακοπής.

Η τριφασική μόνιμη σύγχρονη μηχανή μαγνητών οδηγεί τον εξοπλισμό άμεσα. Επειδή ο μειωτής αποβάλλεται, η ταχύτητα παραγωγής μηχανών είναι χαμηλή, ο μηχανικός θόρυβος είναι χαμηλός, η μηχανική δόνηση είναι μικρή, και το ποσοστό αποτυχίας είναι χαμηλό. Το ολόκληρο σύστημα κίνησης είναι σχεδόν συντήρηση-ελεύθερο.

EMF και εξίσωση ροπής

Σε μια σύγχρονη μηχανή, μέσο EMF που προκαλείται ανά φάση καλείται δυναμικό προκαλεί EMF σε μια σύγχρονη μηχανή, η περικοπή ροής από κάθε αγωγό ανά επανάσταση είναι Pϕ Weber

Κατόπιν ο χρόνος που λαμβάνεται για να ολοκληρώσει μια επανάσταση είναι 60/N SEC

Μέσο EMF που προκαλείται ανά αγωγό μπορεί να υπολογιστεί με τη χρησιμοποίηση

(PϕN/60) Χ Zph = (PϕN/60) Χ 2Tph

Όπου Tph = Zph/2

Επομένως, μέσο EMF ανά φάση είναι,

= 4 Χ ϕ Χ Tph Χ PN/120 = 4ϕfTph

Όπου Tph = αριθ. Από τις στροφές που συνδέονται σωρηδόν ανά φάση

ϕ = ροή/πόλος σε Weber

P= αριθ. Από τους πόλους

Συχνότητα F= στο Hz

Zph= αριθ. Από τους αγωγούς που συνδέονται σωρηδόν ανά φάση. = Zph/3

Η EMF εξίσωση εξαρτάται από τις σπείρες και τους αγωγούς στο στάτη. Για αυτήν την μηχανή, ο παράγοντας Kd διανομής και ο παράγοντας KP πισσών εξετάζονται επίσης.

Ως εκ τούτου, Ε = 4 Χ ϕ Χ φ Χ Tph xKd Χ KP

Η εξίσωση ροπής μιας μόνιμης σύγχρονης μηχανής μαγνητών δίνεται ως,

Τ = (3 Χ Eph Χ Iph Χ sinβ)/ωm

Οι μόνιμες μηχανές εναλλασσόμενου ρεύματος μαγνητών (PMAC) έχουν ένα ευρύ φάσμα των εφαρμογών συμπεριλαμβανομένου:

Βιομηχανικά μηχανήματα: Οι μηχανές PMAC χρησιμοποιούνται σε ποικίλες εφαρμογές βιομηχανικών μηχανημάτων, όπως οι αντλίες, οι συμπιεστές, οι ανεμιστήρες, και τα εργαλεία μηχανών. Προσφέρουν την υψηλή αποδοτικότητα, την πυκνότητα υψηλής δύναμης, και τον ακριβή έλεγχο, που καθιστά τους ιδανικούς για αυτές τις εφαρμογές.

Ρομποτική: Οι μηχανές PMAC χρησιμοποιούνται στις εφαρμογές ρομποτικής και αυτοματοποίησης, όπου προσφέρουν την υψηλή πυκνότητα ροπής, τον ακριβή έλεγχο, και την υψηλή αποδοτικότητα. Χρησιμοποιούνται συχνά στα ρομποτικά όπλα, τις πένσες, και άλλα συστήματα ελέγχου κινήσεων.

Συστήματα HVAC: Οι μηχανές PMAC χρησιμοποιούνται στη θέρμανση, τον εξαερισμό, και τα συστήματα κλιματισμού (HVAC), όπου προσφέρουν την υψηλή αποδοτικότητα, τον ακριβή έλεγχο, και τα χαμηλού θορύβου επίπεδα. Χρησιμοποιούνται συχνά στους ανεμιστήρες και τις αντλίες σε αυτά τα συστήματα.

Συστήματα ανανεώσιμης ενέργειας: Οι μηχανές PMAC χρησιμοποιούνται στα συστήματα ανανεώσιμης ενέργειας, όπως οι ανεμοστρόβιλοι και οι ηλιακοί ιχνηλάτες, όπου προσφέρουν την υψηλή αποδοτικότητα, την πυκνότητα υψηλής δύναμης, και τον ακριβή έλεγχο. Χρησιμοποιούνται συχνά στις γεννήτριες και τα ακολουθώντας συστήματα σε αυτά τα συστήματα.

Ιατρικός εξοπλισμός: Οι μηχανές PMAC χρησιμοποιούνται στο ιατρικό εξοπλισμό, όπως οι μηχανές MRI, όπου προσφέρουν την υψηλή πυκνότητα ροπής, τον ακριβή έλεγχο, και τα χαμηλού θορύβου επίπεδα. Χρησιμοποιούνται συχνά στις μηχανές που οδηγούν τα κινούμενα μέρη σε αυτές τις μηχανές.

IPM ΕΝΑΝΤΊΟΝ SPM

Μια μόνιμη μηχανή μαγνητών (επίσης αποκαλούμενη ΠΡΩΘΥΠΟΥΡΓΟ) μπορεί να χωριστεί σε δύο κύριες κατηγορίες: Εσωτερικός μόνιμος μαγνήτης (IPM) και μόνιμος μαγνήτης επιφάνειας (SPM). Και οι δύο τύποι παράγουν τη μαγνητική ροή από τους μόνιμους μαγνήτες που επισυνάπτονται ή μέσα του στροφέα.

SPM

ΜΟΝΙΜΟΣ ΜΑΓΝΗΤΗΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΣ

Ένας τύπος μηχανής στον οποίο οι μόνιμοι μαγνήτες είναι συνδεμένοι με την περιφέρεια στροφέων.

Οι μηχανές SPM επισυνάπτουν τους μαγνήτες στο εξωτερικό της επιφάνειας στροφέων, η μηχανική δύναμή τους είναι τόσο πιό αδύνατη από τους αυτούς IPM. Η αποδυναμωμένη μηχανική δύναμη περιορίζει τη μέγιστη ασφαλή μηχανική ταχύτητα της μηχανής. Επιπλέον, το έκθεμα αυτών των μηχανών πολύ περιόρισε το μαγνητικό saliency (LD ≈ LQ). Οι τιμές αυτεπαγωγής που μετριούνται στα τερματικά στροφέων είναι συνεπείς ανεξάρτητα από τη θέση στροφέων. Λόγω της κοντινής αναλογίας saliency ενότητας, τα σχέδια μηχανών SPM στηρίζονται σημαντικά, εάν όχι εντελώς, στο μαγνητικό τμήμα ροπής για να παραγάγουν τη ροπή.

IPM

ΕΣΩΤΕΡΙΚΟΣ ΜΟΝΙΜΟΣ ΜΑΓΝΗΤΗΣ

Ένας τύπος μηχανής που ενσωματώνει έναν στροφέα με τους μόνιμους μαγνήτες καλείται IPM.

Οι μηχανές IPM ενσωματώνουν έναν μόνιμο μαγνήτη ο ίδιος στο στροφέα. Αντίθετα από τα αντίστοιχα SPM τους, η θέση των μόνιμων μαγνητών κάνει τον ήχο μηχανών IPM πολύ μηχανικά, και κατάλληλος για σε πολύ υψηλές ταχύτητες. Αυτές οι μηχανές επίσης καθορίζονται από τη σχετικά υψηλή μαγνητική αναλογία saliency τους (LQ > LD). Λόγω του μαγνητικού saliency τους, μια μηχανή IPM έχει τη δυνατότητα να παραγάγει τη ροπή με να εκμεταλλευτεί και τα τμήματα μαγνητικής και ροπής απροθυμίας της μηχανής.

Πλεονεκτήματα των μόνιμων μηχανών μαγνητών σπάνιων γαίων

Υψηλή αποδοτικότητα: Η καμπύλη αποδοτικότητας της ασύγχρονης μηχανής εμπίπτει γενικά γρηγορότερα σε 60% του εκτιμημένου φορτίου, και η αποδοτικότητα είναι πολύ χαμηλή στο ελαφρύ φορτίο. Η καμπύλη αποδοτικότητας της μόνιμης μηχανής μαγνητών σπάνια γαίας είναι υψηλή και επίπεδη, και είναι στην περιοχή υψηλής αποδοτικότητας σε 20%~120% του εκτιμημένου φορτίου.

Παράγοντας υψηλής δύναμης: Η μετρημένη αξία του παράγοντα δύναμης της σύγχρονης μηχανής μαγνητών σπάνια γαίας μόνιμης είναι στενή στην οριακή τιμή 1,0. Η καμπύλη παράγοντα δύναμης είναι τόσο υψηλή και επίπεδη όσο η καμπύλη αποδοτικότητας. Ο παράγοντας δύναμης είναι υψηλός. Η χαμηλής τάσης αντιδραστική αποζημίωση δύναμης δεν απαιτείται και η ικανότητα συστημάτων διανομής δύναμης χρησιμοποιείται πλήρως.

Το ρεύμα στατών είναι μικρό: Ο στροφέας δεν έχει κανένα ρεύμα διέγερσης, η αντιδραστική δύναμη μειώνεται, και το ρεύμα στατών μειώνεται σημαντικά. Έναντι της ασύγχρονης μηχανής της ίδιας ικανότητας, η τρέχουσα αξία στατών μπορεί να μειωθεί από 30% σε 50%. Συγχρόνως, επειδή το ρεύμα στατών μειώνεται πολύ, η άνοδος θερμοκρασίας μηχανών μειώνεται, και το φέρον λίπος και η φέρουσα ζωή επεκτείνονται.

Υψηλή ροπή έξω--βημάτων και τράβηγμα-στη ροπή: Σύγχρονες μηχανές μαγνητών σπάνια γαίας οι μόνιμες έχουν την υψηλότερη ροπή έξω--βημάτων και τράβηγμα-στη ροπή, η οποία κάνει τη μηχανή να έχει την υψηλότερη χωρητικότητα φορτίων και μπορεί να τραβεί ομαλά στο συγχρονισμό.

Μειονεκτήματα των μόνιμων μηχανών μαγνητών σπάνιων γαίων

Υψηλό κόστος: Έναντι της ασύγχρονης μηχανής της ίδιας προδιαγραφής, το κενό αέρα μεταξύ του στάτη και του στροφέα είναι μικρότερο, και η ακρίβεια επεξεργασίας κάθε συστατικού είναι υψηλή η δομή στροφέων είναι πιό περίπλοκη και η τιμή του μαγνητικού υλικού χάλυβα σπάνια γαίας είναι υψηλή επομένως, το κόστος παραγωγής μηχανών είναι υψηλό, το οποίο είναι κοινό για τις ασύγχρονες μηχανές για 2 φορές.

Μεγάλος αντίκτυπος στη πλήρη ισχύ έναρξη: Κατά έναρξη στην πλήρη πίεση, σύγχρονη την ταχύτητα μπορεί να συρθεί σε έναν πολύ λίγος χρόνο. Ο μηχανικός κλονισμός είναι μεγάλος. Το αρχικό ρεύμα είναι περισσότερες από 10 φορές το εκτιμημένο ρεύμα. Ο αντίκτυπος στο σύστημα παροχής ηλεκτρικού ρεύματος είναι μεγάλος, απαιτώντας μια μεγάλη περιεκτικότητα του συστήματος παροχής ηλεκτρικού ρεύματος.

Ο χάλυβας μαγνητών σπάνιων γαίων είναι εύκολο να απομαγνητιστεί: Όταν το μόνιμο υλικό μαγνητών υποβάλλεται στη δόνηση, υψηλής θερμοκρασίας και υπερφορτώνει το ρεύμα, η μαγνητική διαπερατότητά της μπορεί να μειωθεί, ή ένα φαινόμενο απομαγνήτισης εμφανίζεται, το οποίο μειώνει την απόδοση της μόνιμης μηχανής μαγνητών.

Πόσο καιρό είναι η ζωή της σπάνια γαίας μόνιμη μηχανή μαγνητών; Ο μαγνητισμός θα αποδυναμώσει με τον καιρό;

Η ζωή υπηρεσιών της μόνιμης μηχανής μαγνητών είναι γενικά 15-20 έτη, και η ζωή υπηρεσιών της μηχανής εξαρτάται κυρίως από τη συντήρηση του χρήστη.

Επιπλέον, η ποιότητα του περιβάλλοντος χρήσης της μόνιμης μηχανής μαγνητών, και οι παράγοντες όπως η ηλεκτρική ενέργεια, ο μαγνητισμός, η θερμότητα, η δόνηση, και άλλοι παράγοντες που η μηχανή λαμβάνει κατά τη διάρκεια της χρήσης έχουν επιπτώσεις στη ζωή της μόνιμης σύγχρονης μηχανής μαγνητών!

Οι γενικοί μαγνήτες έχουν μια ζωή υπηρεσιών. Όταν χρησιμοποιείται για ορισμένα έτη, ο μαγνητισμός θα αποδυναμώσει, αλλά οι μαγνητικές ιδιότητες της μόνιμης αλλαγής υλικών μαγνητών NdFeB πολύ λίγα με το χρόνο, και οι μόνιμοι μαγνήτες σπάνια γαίας είναι μέσα στη ζωή του σχεδίου της μηχανής (10-20 έτη).

Η μαγνητική μείωση απόδοσης είναι λιγότερο από 3%. Κάτω από το υπάρχον σχέδιο μηχανών και την ηλεκτρονική τεχνολογία ελέγχου, ασκεί λίγη επίδραση στη γενική απόδοση της μηχανής.