Μηχανοκίνητος κινητήρα με μόνιμο μαγνήτη

Το καθοριστικό χαρακτηριστικό των PMACM ∙ οι μόνιμοι μαγνήτες μέσα στον περιστροφέα τους ∙ επηρεάζονται από το περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο (RMF) των τυλιγμών του στατορίου και απωθούνται σε περιστροφική κίνηση.Αυτή είναι μια απόκλιση από άλλους περιστροφείς, όπου η μαγνητική δύναμη πρέπει να προκαλείται ή να παράγεται στο περίβλημα του περιστροφίου, απαιτώντας περισσότερο ρεύμα.καθώς το μαγνητικό πεδίο του περιστροφίου είναι μόνιμο και δεν χρειάζεται πηγή ενέργειας για να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή τουΑυτό σημαίνει επίσης ότι απαιτούν μια κίνηση μεταβλητής συχνότητας (VFD ή κίνηση PM) για να λειτουργήσουν, το οποίο είναι ένα σύστημα ελέγχου που εξομαλύνει την ροπή που παράγεται από αυτούς τους κινητήρες.Με την ενεργοποίηση και την απενεργοποίηση του ρεύματος στις περιέλιξεις του στατήρα σε ορισμένα στάδια περιστροφής του περιστροφέα, η κίνηση PM ελέγχει ταυτόχρονα τη ροπή και το ρεύμα και χρησιμοποιεί αυτά τα δεδομένα για να υπολογίσει τη θέση του περιστροφίου και, ως εκ τούτου, την ταχύτητα εξόδου του άξονα.καθώς η ταχύτητα περιστροφής τους ταιριάζει με την ταχύτητα του RMFΟι μηχανές αυτές είναι σχετικά νέες και εξακολουθούν να βελτιστοποιούνται, έτσι ώστε η συγκεκριμένη λειτουργία κάθε PMACM είναι, προς το παρόν, ουσιαστικά μοναδική για κάθε σχεδιασμό.

Γιατί να επιλέξετε μονίμους μαγνητικούς κινητήρες;

Οι κινητήρες με μόνιμο μαγνήτη AC (PMAC) προσφέρουν αρκετά πλεονεκτήματα έναντι άλλων τύπων κινητήρων, συμπεριλαμβανομένων:

Υψηλή αποδοτικότητα: Οι κινητήρες PMAC είναι εξαιρετικά αποδοτικοί λόγω της απουσίας απώλειας χαλκού του περιστροφίου και των μειωμένων απωλειών περιστροφής.με αποτέλεσμα σημαντική εξοικονόμηση ενέργειας.

Υψηλή πυκνότητα ισχύος: Οι κινητήρες PMAC έχουν υψηλότερη πυκνότητα ισχύος σε σύγκριση με άλλους τύπους κινητήρων, πράγμα που σημαίνει ότι μπορούν να παράγουν περισσότερη ισχύ ανά μονάδα μεγέθους και βάρους.Αυτό τα καθιστά ιδανικά για εφαρμογές όπου ο χώρος είναι περιορισμένος.

Υψηλή πυκνότητα ροπής: Οι κινητήρες PMAC έχουν υψηλή πυκνότητα ροπής, πράγμα που σημαίνει ότι μπορούν να παράγουν περισσότερη ροπή ανά μονάδα μεγέθους και βάρους..

Μειωμένη συντήρηση: Δεδομένου ότι οι κινητήρες PMAC δεν έχουν βούρτσες, απαιτούν λιγότερη συντήρηση και έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής από άλλους τύπους κινητήρων.

Βελτιωμένος έλεγχος: Οι κινητήρες PMAC έχουν καλύτερο έλεγχο ταχύτητας και ροπής σε σύγκριση με άλλους τύπους κινητήρων, καθιστώντας τους ιδανικούς για εφαρμογές όπου απαιτείται ακριβής έλεγχος.

Φιλικό προς το περιβάλλον: Οι κινητήρες PMAC είναι πιο φιλικοί προς το περιβάλλον από άλλους τύπους κινητήρων, δεδομένου ότι χρησιμοποιούν μετάλλια σπάνιων γαιών,τα οποία είναι ευκολότερα ανακυκλώσιμα και παράγουν λιγότερα απόβλητα σε σύγκριση με άλλους τύπους κινητήρων.

Συνολικά, τα πλεονεκτήματα των κινητήρων PMAC τους καθιστούν εξαιρετική επιλογή για ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένων των ηλεκτρικών οχημάτων, των βιομηχανικών μηχανημάτων και των συστημάτων ανανεώσιμης ενέργειας.

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).

Οι τιμές επαγωγικότητας που μετρούνται στα τερματικά του περιστροφίου είναι σταθερές ανεξάρτητα από τη θέση του περιστροφίου.στο τμήμα μαγνητικής 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.

Αυτοαναγνώριση έναντι λειτουργίας κλειστού κυκλώματος

Οι πρόσφατες εξελίξεις στην τεχνολογία κίνησης επιτρέπουν στις τυπικές μονάδες μεταβλητού ρεύματος να "αυτοανιχνεύουν" και να παρακολουθούν τη θέση του μαγνήτη του κινητήρα.Μέσα από ορισμένες ρουτίνεςΗ κίνηση γνωρίζει την ακριβή θέση του μαγνητήρα του κινητήρα παρακολουθώντας τα κανάλια A/B και διορθώνοντας για λάθη με το κανάλι z.Η γνώση της ακριβούς θέσης του μαγνήτη επιτρέπει τη βέλτιστη παραγωγή ροπής με αποτέλεσμα τη βέλτιστη απόδοση.

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.

Ο συγχρονιστικός κινητήρας μόνιμου μαγνήτη έχει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:

1Η ονομαστική απόδοση είναι 2% έως 5% υψηλότερη σε σχέση με τους κανονικούς ασύγχρονους κινητήρες.

2Η αποδοτικότητα αυξάνεται ραγδαία με την αύξηση του φορτίου.Το εύρος λειτουργίας υψηλής απόδοσης είναι πολύ υψηλότερο από αυτό των συνηθισμένων ασυγχρόνων κινητήρωνΤο ελαφρύ φορτίο, το μεταβλητό φορτίο και το πλήρες φορτίο έχουν όλα σημαντικά αποτελέσματα εξοικονόμησης ενέργειας.

3- συντελεστές ισχύος έως 0,95 και άνω, χωρίς να απαιτείται αντιδραστική αντιστάθμιση·

4Ο συντελεστής ισχύος βελτιώνεται σημαντικά. Σε σύγκριση με τους ασύγχρονους κινητήρες, το ρεύμα λειτουργίας μειώνεται κατά περισσότερο από 10%.μπορεί να επιτευχθεί ενεργειακή εξοικονόμηση περίπου 1%.

5. χαμηλή αύξηση θερμοκρασίας, υψηλή πυκνότητα ισχύος: 20K χαμηλότερη από την αύξηση της θερμοκρασίας του μηχανοκίνητου ασύγχρονου τριών φάσεων, η αύξηση της θερμοκρασίας σχεδιασμού είναι η ίδια και μπορεί να γίνει σε μικρότερο όγκο,εξοικονόμηση πιο αποτελεσματικών υλικών;

6. υψηλή ροπή εκκίνησης και υψηλή ικανότητα υπερφόρτωσης: σύμφωνα με τις απαιτήσεις, μπορεί να σχεδιαστεί με υψηλή ροπή εκκίνησης (3-5 φορές) και υψηλή ικανότητα υπερφόρτωσης·

7Χρησιμοποιείται το σύστημα ελέγχου ταχύτητας μεταβλητής συχνότητας, το οποίο είναι καλύτερο σε δυναμική απόκριση και καλύτερο από αυτό των ασυγχρόνων κινητήρων.

8Οι διαστάσεις εγκατάστασης είναι οι ίδιες με τις ασυγχρόνιες μηχανές που χρησιμοποιούνται ευρέως σήμερα, και ο σχεδιασμός και η επιλογή είναι πολύ βολικοί.

9. Λόγω της αύξησης του συντελεστή ισχύος, η οπτική ισχύς του μετασχηματιστή συστήματος τροφοδοσίας ισχύος μειώνεται σημαντικά, γεγονός που βελτιώνει την ικανότητα τροφοδοσίας ισχύος του μετασχηματιστή,και μπορεί επίσης να μειώσει σημαντικά το κόστος του καλωδίου συστήματος (νέο σχέδιο).