Ελαφριά μηχανή μαγνητών σπάνια γαίας, μικρή σύγχρονη μηχανή 6 Πολωνού

Το χαρακτηριστικό γνώρισμα καθορισμού PMACMs – οι μόνιμοι μαγνήτες μέσα στο στροφέα τους – ενεργεί επάνω από το μαγνητικό πεδίο περιστρεφόμενο (RMF) windings στατών, και αποκρούεται στην περιστροφική κίνηση. Αυτό είναι μια απόκλιση από άλλους στροφείς, όπου η μαγνητική δύναμη πρέπει να προκληθεί ή να παραχθεί στην κατοικία στροφέων, απαίτηση πιό τρέχουσα. Αυτό σημαίνει ότι PMACMs είναι γενικά αποδοτικότερο από τις μηχανές επαγωγής, δεδομένου ότι το μαγνητικό πεδίο του στροφέα είναι μόνιμο και δεν χρειάζεται μια πηγή δύναμης που χρησιμοποιείται για τη γενεά του. Αυτό επίσης σημαίνει ότι απαιτούν μια μεταβλητή κίνηση συχνότητας (VFD, ή κίνηση ΠΡΩΘΥΠΟΥΡΓΟΎ) για να λειτουργήσουν, το οποίο είναι ένα σύστημα ελέγχου που λειαίνει έξω τη ροπή που παράγεται από αυτές τις μηχανές. Με να μεταστρέψουν το ρεύμα διακοπτόμενα windings στατών σε ορισμένα στάδια της περιστροφής στροφέων, οι έλεγχοι κίνησης ΠΡΩΘΥΠΟΥΡΓΟΥ ταυτόχρονα κλείνουν και ρεύμα και χρήσεις αυτό το στοιχείο για να υπολογίσουν τη θέση στροφέων, και επομένως η ταχύτητα της παραγωγής άξονων. Είναι σύγχρονες μηχανές, δεδομένου ότι η περιστροφική ταχύτητά τους ταιριάζει με την ταχύτητα του RMF. Αυτές οι μηχανές είναι σχετικά νέες και βελτιστοποιούνται ακόμα, έτσι η συγκεκριμένη λειτουργία οποιουδήποτε PMACM είναι, για τώρα, ουσιαστικά μοναδικός σε κάθε σχέδιο.

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 στο 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

Γιατί επιλέξτε τις μόνιμες μηχανές εναλλασσόμενου ρεύματος μαγνητών;

Οι μόνιμες μηχανές εναλλασσόμενου ρεύματος μαγνητών (PMAC) προσφέρουν διάφορα πλεονεκτήματα πέρα από άλλους τύπους μηχανών, που περιλαμβάνουν:

Υψηλή αποδοτικότητα: Οι μηχανές PMAC οφείλονται ιδιαίτερα αποδοτικός στην απουσία απωλειών χαλκού στροφέων και μειωμένων απωλειών τυλίγματος. Μπορούν να επιτύχουν τις αποδοτικότητες μέχρι 97%, με συνέπεια τη σημαντική ενέργεια - αποταμίευση.

Πυκνότητα υψηλής δύναμης: Οι μηχανές PMAC έχουν μια πυκνότητα υψηλότερης ισχύος έναντι άλλων τύπων μηχανών, ποια μέσα μπορούν να παραγάγουν περισσότερη δύναμη ανά μονάδα του μεγέθους και του βάρους. Αυτό τους καθιστά ιδανικούς για τις εφαρμογές όπου το διάστημα είναι περιορισμένο.

Υψηλή πυκνότητα ροπής: Οι μηχανές PMAC έχουν μια υψηλή πυκνότητα ροπής, ποια μέσα μπορούν να παραγάγουν περισσότερη ροπή ανά μονάδα του μεγέθους και του βάρους. Αυτό τους καθιστά ιδανικούς για τις εφαρμογές όπου η υψηλή ροπή απαιτείται.

Μειωμένη συντήρηση: Δεδομένου ότι οι μηχανές PMAC δεν έχουν καμία βούρτσα, απαιτούν τη λιγότερη συντήρηση και έχουν μια μακρύτερη διάρκεια ζωής από άλλους τύπους μηχανών.

Βελτιωμένος έλεγχος: Οι μηχανές PMAC έχουν τον καλύτερο έλεγχο ταχύτητας και ροπής έναντι άλλων τύπων μηχανών, που καθιστούν τους ιδανικούς για τις εφαρμογές όπου ο ακριβής έλεγχος απαιτείται.

Φιλικός προς το περιβάλλον: Οι μηχανές PMAC είναι φιλικότερες προς το περιβάλλον από άλλους τύπους μηχανών δεδομένου ότι χρησιμοποιούν τα μέταλλα σπάνια γαίας, τα οποία είναι ευκολότερα να ανακυκλώσουν και να παραγάγουν τα λιγότερα απόβλητα έναντι άλλων τύπων μηχανών.

Συνολικά, τα πλεονεκτήματα των μηχανών PMAC τους κάνουν μια άριστη επιλογή για ένα ευρύ φάσμα των εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένων των ηλεκτρικών οχημάτων, των βιομηχανικών μηχανημάτων, και των συστημάτων ανανεώσιμης ενέργειας.

SPM εναντίον του IPM

Μια μηχανή ΠΡΩΘΥΠΟΥΡΓΟΥ μπορεί να χωριστεί σε δύο κύριες κατηγορίες: μόνιμες μηχανές μαγνητών επιφάνειας (SPM) και εσωτερικές μόνιμες μηχανές μαγνητών (IPM). Κανένας τύπος σχεδίου μηχανών δεν περιέχει τους φραγμούς στροφέων. Και οι δύο τύποι παράγουν τη μαγνητική ροή από τους μόνιμους μαγνήτες που επισυνάπτονται ή μέσα του στροφέα.

Οι μηχανές SPM επισυνάπτουν τους μαγνήτες στο εξωτερικό της επιφάνειας στροφέων. Λόγω αυτού του μηχανικού μονταρίσματος, η μηχανική δύναμή τους είναι πιό αδύνατη από αυτή των μηχανών 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.

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.

Μόνος-αντίληψη εναντίον της λειτουργίας κλειστών βρόγχων

Οι πρόσφατες πρόοδοι στην τεχνολογία κίνησης επιτρέπουν στις τυποποιημένες κινήσεις εναλλασσόμενου ρεύματος για «να μόνος-ανιχνεύσουν» και να ακολουθήσουν τη θέση μαγνητών μηχανών. Ένα σύστημα κλειστών βρόγχων χρησιμοποιεί χαρακτηριστικά το κανάλι ζ-σφυγμού για να βελτιστοποιήσει την απόδοση. Μέσω ορισμένων ρουτινών, η κίνηση ξέρει την ακριβή θέση του μαγνήτη μηχανών με την καταδίωξη των καναλιών A/B και τη διόρθωση για τα λάθη με το ζ-κανάλι. Η γνώση της ακριβούς θέσης του μαγνήτη επιτρέπει τη βέλτιστη παραγωγή ροπής με συνέπεια τη βέλτιστη αποδοτικότητα.

Ροή που αποδυναμώνει/που εντείνεται των μηχανών ΠΡΩΘΥΠΟΥΡΓΟΥ

Η ροή σε μια μόνιμη μηχανή μαγνητών παράγεται από τους μαγνήτες. Ο τομέας ροής ακολουθεί μια ορισμένη πορεία, η οποία μπορεί να ωθηθεί ή να αντιταχθεί. Η ώθηση ή η ενίσχυση του τομέα ροής θα επιτρέψει στη μηχανή για να αυξήσει προσωρινά την παραγωγή ροπής. Η αντίσταση του τομέα ροής θα αρνηθεί τον υπάρχοντα τομέα μαγνητών της μηχανής. Ο μειωμένος τομέας μαγνητών θα περιορίσει την παραγωγή ροπής, αλλά μειώνει την τάση πίσω-emf. Η μειωμένη τάση πίσω-emf ελευθερώνει επάνω την τάση για να ωθήσει τη μηχανή για να λειτουργήσει με τις υψηλότερες ταχύτητες παραγωγής. Και οι δύο τύποι λειτουργιών απαιτούν το πρόσθετο ρεύμα μηχανών. Η κατεύθυνση του ρεύματος μηχανών πέρα από τον δ-άξονα, που παρέχεται από τον ελεγκτή μηχανών, καθορίζει την επιθυμητή επίδραση.

Η μόνιμη σύγχρονη μηχανή μαγνητών έχει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:

1. Η εκτιμημένη αποδοτικότητα είναι 2% σε 5% υψηλότερο από τις κανονικές ασύγχρονες μηχανές

2. Η αποδοτικότητα αυξάνεται γρήγορα με την αύξηση του φορτίου. Όταν το φορτίο αλλάζει μέσα στη σειρά 25% σε 120%, διατηρεί την υψηλή αποδοτικότητα. Η υψηλής απόδοσης λειτουργούσα σειρά είναι πολύ υψηλότερη από αυτή των συνηθισμένων ασύγχρονων μηχανών. Το ελαφρύς-φορτίο, το μεταβλητός-φορτίο, και το πλήρης-φορτίο όλα έχουν τα σημαντικά αποτελέσματα εξοικονόμησης ενέργειας

3. Παράγοντες δύναμης μέχρι 0,95 και ανωτέρω, καμία αντιδραστική αποζημίωση που απαιτείται

4. Ο παράγοντας δύναμης βελτιώνεται πολύ. Έναντι των ασύγχρονων μηχανών, το τρέχοντας ρεύμα μειώνεται από περισσότερο από 10%. Λόγω της μείωσης στις λειτουργούσες απώλειες ρευμάτων και συστημάτων, τα αποτελέσματα εξοικονόμησης ενέργειας περίπου 1% μπορούν να επιτευχθούν.

5. Χαμηλής θερμοκρασίας άνοδος, πυκνότητα υψηλής δύναμης: 20K χαμηλότερη από την τριφασική ασύγχρονη άνοδο θερμοκρασίας μηχανών, η άνοδος θερμοκρασίας σχεδίου είναι η ίδια και μπορεί να γίνει σε έναν μικρότερο όγκο, που σώζει τα αποτελεσματικότερα υλικά

6. Η υψηλή έναρξη κλείνει και υψηλή ικανότητα υπερφόρτωσης: σύμφωνα με τις απαιτήσεις, μπορεί να σχεδιαστεί με την υψηλή αρχική ροπή (3-5 φορές) και την υψηλή ικανότητα υπερφόρτωσης

7. Το μεταβλητό σύστημα ελέγχου ταχύτητας συχνότητας χρησιμοποιείται, το οποίο είναι καλύτερο στη δυναμική απάντηση και καλύτερα από αυτή των ασύγχρονων μηχανών.

8. Οι διαστάσεις εγκαταστάσεων είναι οι ίδιες με τις ασύγχρονες μηχανές αυτήν την περίοδο ευρέως χρησιμοποιούμενες, και το σχέδιο και η επιλογή είναι πολύ κατάλληλα.

9. Λόγω της αύξησης στον παράγοντα δύναμης, η οπτική δύναμη του μετασχηματιστή συστημάτων παροχής ηλεκτρικού ρεύματος μειώνεται πολύ, που βελτιώνει την ικανότητα παροχής ηλεκτρικού ρεύματος του μετασχηματιστή, και μπορεί επίσης πολύ να μειώσει το κόστος του καλωδίου συστημάτων (νέο πρόγραμμα)

Μερικά μικρά προβλήματα που αγνοούνται εύκολα για τη μηχανή:

1. Γιατί δεν μπορεί General Motors να χρησιμοποιηθεί στις περιοχές οροπέδιων;

Το ύψος έχει τα δυσμενή αποτελέσματα στην άνοδο θερμοκρασίας μηχανών, την κορώνα μηχανών (μηχανή υψηλής τάσης), και τη μετατροπή της ΣΥΝΕΧΟΥΣ μηχανής. Οι ακόλουθες τρεις πτυχές πρέπει να σημειωθούν:

(1) όσο υψηλότερο το ύψος, τόσο υψηλότερη η άνοδος θερμοκρασίας της μηχανής, και τόσο χαμηλότερη η δύναμη παραγωγής. Εντούτοις, όταν μειώνεται η θερμοκρασία με την αύξηση του αρκετά ύψους να αντισταθμίσει την επιρροή του ύψους στην άνοδο θερμοκρασίας, η εκτιμημένη δύναμη παραγωγής της μηχανής μπορεί να παραμείνει αμετάβλητη

(2) τα μέτρα αντι-κορώνας πρέπει να ληφθούν όταν χρησιμοποιείται η υψηλής τάσεως μηχανή στο οροπέδιο

(3) το ύψος δεν είναι καλό για τη μετατροπή της ΣΥΝΕΧΟΥΣ μηχανής, δώστε έτσι προσοχή στην επιλογή των υλικών βουρτσών άνθρακα.

2. Γιατί δεν είναι η μηχανή κατάλληλη για την ελαφριά λειτουργία φορτίων;

Όταν τα τρεξίματα μηχανών σε ένα ελαφρύ φορτίο, αυτό θα προκαλέσουν:

(1) ο παράγοντας δύναμης της μηχανής είναι χαμηλός

(2) η αποδοτικότητα μηχανών είναι χαμηλή.

(3) θα προκαλέσει τα απόβλητα εξοπλισμού και την αντοικονομική λειτουργία.

3. Γιατί δεν μπορεί η μηχανή να αρχίσει σε ένα κρύο περιβάλλον;

Η υπερβολική χρήση της μηχανής σε ένα χαμηλής θερμοκρασίας περιβάλλον θα προκαλέσει:

(1) ρωγμές μόνωσης μηχανών

(2) το φέρον λίπος παγώνει

(3) η σκόνη ύλης συγκολλήσεως της ένωσης καλωδίων είναι κονιοποιημένη.

Επομένως, η μηχανή πρέπει να θερμαθεί και να αποθηκευτεί σε ένα κρύο περιβάλλον, και windings και τα ρουλεμάν πρέπει να ελεγχθούν πρίν τρέχουν.

4. Γιατί δεν μπορεί μια μηχανή 60Hz να χρησιμοποιήσει μια παροχή ηλεκτρικού ρεύματος 50Hz;

Όταν η μηχανή σχεδιάζεται, το φύλλο χάλυβα πυριτίου λειτουργεί γενικά στην περιοχή κορεσμού της καμπύλης μαγνήτισης. Όταν η τάση παροχής ηλεκτρικού ρεύματος είναι σταθερή, η μείωση της συχνότητας θα αυξήσει τη μαγνητική ροή και το ρεύμα διέγερσης, με συνέπεια μια αύξηση στο ρεύμα μηχανών και την κατανάλωση χαλκού, τα οποία θα οδηγήσουν τελικά σε μια αύξηση στην άνοδο θερμοκρασίας της μηχανής. Σε βαριές περιπτώσεις, η μηχανή μπορεί να καεί λόγω της υπερθέρμανσης της σπείρας.

5. Μαλακή έναρξη μηχανών

Η μαλακή έναρξη έχει μια περιορισμένη επίδραση εξοικονόμησης ενέργειας, αλλά μπορεί να μειώσει τον αντίκτυπο του ξεκινήματος στο πλέγμα δύναμης, και μπορεί επίσης να επιτύχει μια ομαλή έναρξη για να προστατεύσει τη μονάδα μηχανών. Σύμφωνα με τη θεωρία της διατήρησης της ενέργειας, λόγω της προσθήκης ενός σχετικά σύνθετου κυκλώματος ελέγχου, μια μαλακή έναρξη όχι μόνο δεν σώζει την ενέργεια, και αυξάνει επίσης την κατανάλωση ενέργειας. Αλλά μπορεί να μειώσει το αρχικό ρεύμα του κυκλώματος και να διαδραματίσει έναν προστατευτικό ρόλο.

10. Όταν το νέο πρόγραμμα χτίζεται, όλα τα συστήματα κίνησης χρησιμοποιούν τις μόνιμες σύγχρονες μηχανές μαγνητών, η επένδυση προγράμματος είναι βασικά η ίδια με τη χρήση των ασύγχρονων μηχανών, και το πρόγραμμα μπορεί να συνεχίσει να λαμβάνει τα οφέλη εξοικονόμησης ενέργειας αφότου τίθεται το πρόγραμμα σε λειτουργία

Γενικό στο βιομηχανικό τομέα, η αντικατάσταση των χαμηλής τάσης (380/660/1140V) υψηλής απόδοσης ασύγχρονων μηχανών, το σύστημα σώζει 5% στην ενέργεια 30%, και οι υψηλής τάσεως (6kV/10kV) υψηλής απόδοσης ασύγχρονες μηχανές, σύστημα σώζουν 2% to10%.