Βιομηχανική 3 φάσης PMSM μηχανών μηχανή μαγνητών υψηλής αποδοτικότητας μόνιμη χωρίς κιβώτιο ταχυτήτων

Διαφορές μεταξύ του κινητήρα μόνιμου μαγνήτη και του ασυνήθους κινητήρα

01Δομή του ρότορα

Ασύγχρονος κινητήρας: Ο ρότορας αποτελείται από σιδερένιο πυρήνα και περιέλιξη, κυρίως σκιουροκυκλώματος και σιδηροτροχιακών κυκλωμάτων.Το μαγνητικό πεδίο της ράβδου αλουμινίου που κόβει τον στατήρα οδηγεί τον ρότορα.

PMSM Motor: Οι μόνιμοι μαγνήτες είναι ενσωματωμένοι στους μαγνητικούς πόλους του περιστροφίου,και τροφοδοτούνται για περιστροφή από το περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο που παράγεται στο στατήρα σύμφωνα με την αρχή των μαγνητικών πόλων της ίδιας φάσης που προσελκύουν διαφορετικές απώλειες.

02. Αποτελεσματικότητα

Ασύγχρονοι κινητήρες: Χρειάζονται να απορροφήσουν ρεύμα από την διέγερση του πλέγματος, με αποτέλεσμα μια ορισμένη ποσότητα απώλειας ενέργειας, αντιδραστικό ρεύμα κινητήρα και χαμηλό συντελεστή ισχύος.

Κινητήρας PMSM: Το μαγνητικό πεδίο παρέχεται από μόνιμους μαγνήτες, ο ρότορας δεν χρειάζεται συναρπαστικό ρεύμα και η απόδοση του κινητήρα βελτιώνεται.

03Όγκος και βάρος

Η χρήση υλικών υψηλής απόδοσης μόνιμων μαγνητών καθιστά το μαγνητικό πεδίο διαχωρισμού αέρα των συγχρονισμένων κινητήρων μόνιμων μαγνητών μεγαλύτερο από αυτό των ασυγχρονισμένων κινητήρων.Το μέγεθος και το βάρος είναι μειωμένα σε σύγκριση με τους ασυγχρόνους κινητήρεςΘα είναι ένα ή δύο μεγέθη καρέ χαμηλότερα από τους ασύγχρονους κινητήρες.

04ρεύμα εκκίνησης κινητήρα

Ασύγχρονος κινητήρας: ενεργοποιείται άμεσα από ηλεκτρική ενέργεια ισχύος συχνότητας και το ρεύμα εκκίνησης είναι μεγάλο, το οποίο μπορεί να φθάσει τις 5-7 φορές το ονομαστικό ρεύμα,που έχει μεγάλη επίδραση στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας σε μια στιγμήΤο μεγάλο ρεύμα εκκίνησης προκαλεί την πτώση της τάσης αντίστασης διαρροής της επικάλυψης του στατορ και η ροπή εκκίνησης είναι μικρή, οπότε δεν μπορεί να επιτευχθεί εκκίνηση βαριάς χρήσης.Ακόμη και αν χρησιμοποιείται ο μετατροπέας, μπορεί να ξεκινήσει μόνο εντός της ονομαστικής τάσης εξόδου.

Κινητήρας PMSM: τροφοδοτείται από ειδικό ελεγκτή, ο οποίος δεν πληροί τις ονομαστικές απαιτήσεις ισχύος του μειωτή.το ρεύμα αυξάνεται σταδιακά ανάλογα με το φορτίο, και η ροπή εκκίνησης είναι μεγάλη.

05Δυναμικός παράγοντας.

Οι ασύγχρονοι κινητήρες έχουν χαμηλό συντελεστή ισχύος, πρέπει να απορροφήσουν μεγάλο ποσό αντιδραστικού ρεύματος από το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας,το μεγάλο ρεύμα εκκίνησης των ασύγχρονων κινητήρων θα έχει βραχυπρόθεσμη επίδραση στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας, και η μακροχρόνια χρήση θα προκαλέσει ορισμένες ζημιές στον εξοπλισμό του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας και στους μετασχηματιστές.Είναι απαραίτητο να προστεθούν μονάδες αντιστάθμισης ισχύος και να εκτελεστεί αντιστάθμιση ισχύος για να εξασφαλιστεί η ποιότητα του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας και να αυξηθεί το κόστος χρήσης του εξοπλισμού..

Δεν υπάρχει επαγωγικό ρεύμα στον περιστροφέα του συγχρονισμένου κινητήρα μόνιμου μαγνήτη και ο συντελεστής ισχύος του κινητήρα είναι υψηλός,που βελτιώνει τον ποιοτικό συντελεστή του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας και εξαλείφει την ανάγκη εγκατάστασης αντισταθμιστή.

06. Συντήρηση

Η ασύγχρονη δομή κινητήρα + μειωτήρα θα παράγει δονήσεις, θερμότητα, υψηλό ποσοστό αποτυχίας, μεγάλη κατανάλωση λιπαντικού και υψηλό κόστος χειροκίνητης συντήρησης· θα προκαλέσει ορισμένες απώλειες σε χρόνο αναμονής.

Ο τριστάγοντος συγχρονισμένος κινητήρας μόνιμου μαγνήτη οδηγεί τον εξοπλισμό απευθείας.Η μηχανική δόνηση είναι μικρή.Το σύστημα κίνησης είναι σχεδόν χωρίς συντήρηση.

Εφαρμογή κινητήρα μόνιμου μαγνητήρα σπάνιων γαιών:

Λόγω της ανωτερότητας των κινητήρων μόνιμων μαγνητών σπάνιων γαιών, οι εφαρμογές τους γίνονται όλο και πιο εκτεταμένες.

Επικεντρώνεται στην υψηλή απόδοση και την εξοικονόμηση ενέργειας των κινητήρων μόνιμων μαγνητών σπάνιων γαιών.όπως οι συγχρονισμένοι κινητήρες με μόνιμους μαγνήτες σπάνιων γαιών για τις βιομηχανίες υφαντικών και χημικών ινών, συγχρονισμένοι κινητήρες με μόνιμους μαγνήτες σπάνιων γαιών για διάφορα μηχανήματα εξόρυξης και μεταφοράς που χρησιμοποιούνται σε πετρελαϊκά πεδία και ανθρακωρυχεία,Συγχρονισμένοι κινητήρες με μόνιμο μαγνήτη σπάνιων γαιών για την κίνηση διαφόρων αντλιών και ανεμιστήρων.

SPM έναντι IPM

Ένας κινητήρας PM μπορεί να χωριστεί σε δύο κύριες κατηγορίες: κινητήρες επιφανειακού μόνιμου μαγνήτη (SPM) και κινητήρες εσωτερικού μόνιμου μαγνήτη (IPM).Και οι δύο τύποι παράγουν μαγνητική ροή από τους μόνιμους μαγνήτες που τοποθετούνται στο ή στο εσωτερικό του περιστροφίου.

Οι κινητήρες SPM έχουν μαγνήτες τοποθετημένους στο εξωτερικό της επιφάνειας του περιστροφίου.Η εξασθενημένη μηχανική αντοχή περιορίζει τη μέγιστη ασφαλή μηχανική ταχύτητα του κινητήραΕπιπλέον, οι κινητήρες αυτοί παρουσιάζουν πολύ περιορισμένη μαγνητική προεξοχή (Ld ≈ Lq).Εξαιτίας της σχεδόν ενιαίας αναλογίας προεξοχής, τα σχέδια κινητήρων SPM βασίζονται σημαντικά, αν όχι εντελώς, στο μαγνητικό στοιχείο ροπής για την παραγωγή ροπής.

Οι κινητήρες IPM έχουν μόνιμο μαγνήτη ενσωματωμένο στον ίδιο τον ρότορα.και κατάλληλο για λειτουργία σε πολύ υψηλές ταχύτητεςΟι κινητήρες αυτοί καθορίζονται επίσης από την σχετικά υψηλή σχέση μαγνητικής προεξοχής τους (Lq > Ld).ένας κινητήρας IPM έχει την ικανότητα να παράγει ροπή αξιοποιώντας τόσο τα μαγνητικά όσο και τα συστατικά ροπής απροθυμίας του κινητήρα.

Ιδιαιτερότητες του κινητήρα IPM (εσωτερικός μόνιμος μαγνήτης)

Υψηλή ροπή και υψηλή απόδοση
Η υψηλή ροπή και η υψηλή απόδοση επιτυγχάνονται με τη χρήση ροπής απροθυμίας επιπλέον της μαγνητικής ροπής.

Ενεργειακή εξοικονόμηση
Καταναλώνει έως και 30% λιγότερη ενέργεια σε σύγκριση με τους συμβατικούς κινητήρες SPM.

Γύρωση υψηλής ταχύτητας
Μπορεί να ανταποκριθεί στην περιστροφή του κινητήρα υψηλής ταχύτητας με τον έλεγχο των δύο τύπων ροπής χρησιμοποιώντας έλεγχο διανυσμάτων.

Ασφάλεια
Δεδομένου ότι ο μόνιμος μαγνήτης είναι ενσωματωμένος, η μηχανική ασφάλεια βελτιώνεται καθώς, σε αντίθεση με ένα SPM, ο μαγνήτης δεν θα αποσυνδεθεί λόγω της φυγόκεντρης δύναμης.

Γιατί να επιλέξετε έναν κινητήρα IPM αντί για έναν SPM;

1Η υψηλή ροπή επιτυγχάνεται με τη χρήση ροπής αναιρέσεως επιπλέον της μαγνητικής ροπής.

2Οι κινητήρες IPM καταναλώνουν έως και 30% λιγότερη ενέργεια σε σύγκριση με τους συμβατικούς ηλεκτρικούς κινητήρες.

3Η μηχανική ασφάλεια βελτιώνεται καθώς, σε αντίθεση με ένα SPM, ο μαγνήτης δεν αποσπάται λόγω της φυγοκεντρικής δύναμης.

4Μπορεί να ανταποκριθεί στην υψηλής ταχύτητας περιστροφή του κινητήρα με τον έλεγχο των δύο τύπων ροπής χρησιμοποιώντας έλεγχο φορέα.

Αποδυνάμωση/ενίσχυση της ροής των κινητήρων PM

Η ροή σε έναν κινητήρα μόνιμου μαγνήτη παράγεται από τους μαγνήτες. Το πεδίο ροής ακολουθεί μια συγκεκριμένη πορεία, η οποία μπορεί να ενισχυθεί ή να αντιταχθεί.Ενίσχυση ή εντατικοποίηση του πεδίου ροής θα επιτρέψει στον κινητήρα να αυξήσει προσωρινά την παραγωγή ροπήςΤο μειωμένο μαγνητικό πεδίο θα περιορίσει την παραγωγή ροπής, αλλά θα μειώσει την τάση back-emf.Η μειωμένη τάση back-EMF απελευθερώνει την τάση για να ωθήσει τον κινητήρα να λειτουργήσει σε υψηλότερες ταχύτητες εξόδουΟι δύο τύποι λειτουργίας απαιτούν πρόσθετο ρεύμα κινητήρα.