Βαρέων καθηκόντων εναλλασσόμενου ρεύματος μόνιμη μαγνητών μακριά διάρκεια ζωής συχνότητας ηλεκτρικών κινητήρων 10kw μεταβλητή

Εφαρμογή της μόνιμης μηχανής μαγνητών σπάνια γαίας

Τα πλεονεκτήματα των μόνιμων μηχανών μαγνητών μαγνητών σπάνια γαίας είναι πολλά και ποικίλα, κάνοντας το μια ιδανική επιλογή για ένα ευρύ φάσμα των εφαρμογών. Οι χαμηλές περιστροφές/λεπτό και η υψηλή παραγωγή ροπής της το καθιστούν τέλειο για τις άμεσες εφαρμογές κίνησης όπως οι συμπιεστές, οι αντλίες, και οι ανεμιστήρες. Επιπλέον, η χαμηλού θορύβου παραγωγή της σημαίνει ότι είναι ιδανική για τη χρήση στα περιβάλλοντα όπου η μείωση θορύβου είναι μια προτεραιότητα. Τέλος, οι χαμηλές απαιτήσεις συντήρησής της το κάνουν μια οικονομικώς αποδοτική επιλογή μακροπρόθεσμα.

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 υψηλής απόδοσης περιοχή 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 το φαινόμενο απομαγνήτισης εμφανίζεται, το οποίο μειώνει την απόδοση της μόνιμης μηχανής μαγνητών.

Δομές μηχανών ΠΡΩΘΥΠΟΥΡΓΟΥ
Οι δομές μηχανών ΠΡΩΘΥΠΟΥΡΓΟΥ μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες: εσωτερικό και επιφάνεια. Κάθε κατηγορία έχει το υποσύνολο κατηγοριών της. Μια μηχανή ΠΡΩΘΥΠΟΥΡΓΟΥ επιφάνειας μπορεί να έχει τους μαγνήτες ή την παρεμβολή της στην επιφάνεια του στροφέα, για να αυξήσει την ευρωστία του σχεδίου. Ένας εσωτερικοί μόνιμοι προσδιορισμός θέσης και ένα σχέδιο μηχανών μαγνητών μπορούν να ποικίλουν ευρέως. Οι μαγνήτες της μηχανής IPM μπορούν να είναι παρεμβολή ως μεγάλο φραγμό ή τρικλισμένος καθώς έρχονται πιό κοντά στον πυρήνα. Μια άλλη μέθοδος είναι ενσωματωμένους τους σε ένα σχέδιο ακτίνων.

Παραλλαγή αυτεπαγωγής μηχανών ΠΡΩΘΥΠΟΥΡΓΟΥ με το φορτίο
Μόνο τόσο πολλή ροή μπορεί να συνδεθεί με ένα κομμάτι του σιδήρου για να παραγάγει τη ροπή. Τελικά, ο σίδηρος θα διαποτίσει και δεν θα επιτρέψει πλέον στη ροή για να συνδέσει. Το αποτέλεσμα είναι μια μείωση της αυτεπαγωγής της πορείας που λαμβάνεται από έναν τομέα ροής. Σε μια μηχανή ΠΡΩΘΥΠΟΥΡΓΟΥ, οι τιμές αυτεπαγωγής δ-άξονα και q-άξονα θα μειώσουν με τις αυξήσεις στο ρεύμα φορτίων.

Οι αυτεπαγωγές δ και q-άξονα μιας μηχανής SPM είναι σχεδόν ίδιες. Επειδή ο μαγνήτης είναι έξω από το στροφέα, η αυτεπαγωγή του q-άξονα θα μειωθεί στο ίδιο ποσοστό με την αυτεπαγωγή δ-άξονα. Εντούτοις, η αυτεπαγωγή μιας μηχανής IPM θα μειώσει διαφορετικά. Πάλι, η αυτεπαγωγή δ-άξονα είναι φυσικά χαμηλότερη επειδή ο μαγνήτης είναι στην πορεία ροής και δεν παράγει μια επαγωγική ιδιοκτησία. Επομένως, υπάρχει λιγότερος σίδηρος που διαποτίζει στον δ-άξονα, ο οποίος οδηγεί σε μια σημαντικά χαμηλότερη μείωση της ροής όσον αφορά το q-άξονα.

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.

IPM ΕΝΑΝΤΊΟΝ SPM

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.

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 μαγνητών είναι προηγμένες μηχανές παρόμοιες και με τις μηχανές επαγωγής και με τις σερβο μηχανές στο σχέδιο. Αποτελούνται από έναν στάτη – η εξωτερική κατοικία – και έναν στροφέα – το κινούμενο συστατικό που συνδέεται με τον άξονα παραγωγής της μηχανής. Σαν άλλες μηχανές εναλλασσόμενου ρεύματος, η μόνιμη μηχανή μαγνητών εκμεταλλεύεται τη φυσική του ηλεκτρομαγνητισμού για να παραγάγει τη ροπή, και κάνουν αυτό με τη χρησιμοποίηση των μόνιμων μαγνητών (συνήθως μαγνήτες σπάνια γαίας) που ενσωματώνονται στο στροφέα τους. Αυτό το σχέδιο παρεκκλίνει από τους περισσότερους άλλους ηλεκτρικούς κινητήρες, όπου ο στροφέας είτε παράγει το μαγνητικό πεδίο του μέσω της επαγωγής είτε το α μέσω της χρήσης μιας ΣΥΝΕΧΟΎΣ πηγής ισχύος είτε αποτελείται απλά από ένα σιδηρομαγνητικό μέταλλο. Οι μαγνήτες σε μια μόνιμη μηχανή μαγνητών, όταν τακτοποιούνται κατάλληλα σε σχέση με το στάτη, μπορούν να παρέχουν τις ταχύτητες ίσες με την τρέχουσα συχνότητα διέγερσης, και έτσι θεωρούνται σύγχρονη μηχανή. Αυτές οι μηχανές πρέπει να ζευγαρωθούν με ένα ηλεκτρονικό συστατικό που λειαίνει έξω τη ροπή αυτής της μηχανής, και γί αυτό αυτές οι μηχανές μόνο πρόσφατα έχουν χτυπήσει το διασκελισμό τους ως βιώσιμο σχέδιο.

Γιατί μόνιμες μηχανές μαγνητών χρήσης;

Οι μόνιμες σύγχρονες μηχανές μαγνητών (PMSM) είναι προηγμένοι ηλεκτρικοί κινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος που αποτελούνται από έναν στάτη και έναν στροφέα που συνδέεται με τον άξονα παραγωγής. Οι μόνιμες μηχανές μαγνητών χρησιμοποιούν χαρακτηριστικά τους μαγνήτες νεοδύμιου που ενσωματώνονται στο στροφέα για να δημιουργήσουν τη ροπή που συγκεντρώνεται από τον ηλεκτρομαγνητισμό. Αυτός ο τύπος μηχανής διαφέρει από τους περισσότερους άλλους ηλεκτρικούς κινητήρες, με το οποίο ο στροφέας παράγει το μαγνητικό πεδίο του μέσω της επαγωγής, ή όπου τα ρεύματα τομέων μεταφέρονται στο στροφέα από τις βούρτσες και τα δαχτυλίδια ολίσθησης. Οι μηχανές PMSM είναι μια άριστη επιλογή για μια σειρά των εφαρμογών ελέγχου κινήσεων.

Η τάση ανάπτυξης των μόνιμων μηχανών μαγνητών σπάνια γαίας

Οι μόνιμες μηχανές μαγνητών σπάνια γαίας αναπτύσσονται προς τη υψηλή δύναμη (υψηλή ταχύτητα, υψηλή ροπή), την υψηλές λειτουργία και τη μικρογράφηση, και επεκτείνουν συνεχώς τις νέους ποικιλίες μηχανών και τους τομείς εφαρμογής, και οι προοπτικές εφαρμογής είναι πολύ αισιόδοξες. Προκειμένου να ικανοποιηθούν οι ανάγκες, το σχέδιο και η διαδικασία παραγωγής των μόνιμων μηχανών μαγνητών σπάνια γαίας πρέπει ακόμα να καινοτομηθούν συνεχώς, η ηλεκτρομαγνητική δομή θα είναι πιό σύνθετη, η δομή υπολογισμού θα είναι ακριβέστερη, και η διαδικασία παραγωγής θα ισχύσει πιό προηγμένη και.

Εφαρμογή της μόνιμης μηχανής μαγνητών σπάνια γαίας

Λόγω της ανωτερότητας των μόνιμων μηχανών μαγνητών σπάνια γαίας, οι αιτήσεις τους γίνονται όλο και περισσότερο εκτενείς. Οι κύριοι τομείς εφαρμογής είναι οι ακόλουθοι:

Εστίαση στην υψηλή αποδοτικότητα και την ενέργεια - αποταμίευση των μόνιμων μηχανών μαγνητών σπάνια γαίας. Οι κύριοι στόχοι εφαρμογής είναι μεγάλοι καταναλωτές δύναμης, όπως σύγχρονες μηχανές μαγνητών σπάνια γαίας οι μόνιμες για τις υφαντικές και χημικές βιομηχανίες ινών, οι μόνιμες σύγχρονες μηχανές μαγνητών σπάνια γαίας για τα μηχανήματα διάφορης μεταλλείας και μεταφορών που χρησιμοποιούνται στις πετρελαιοφόρες περιοχές και τα ανθρακωρυχεία, και οι μόνιμες σύγχρονες μηχανές μαγνητών σπάνια γαίας για την οδήγηση των διάφορων αντλιών και των ανεμιστήρων.