Υψηλής απόδοσης Αλλακτική ταχύτητα Μόνιμος μαγνητικός κινητήρας IPM SPM

Τα πλεονεκτήματα των κινητήρων με μόνιμους μαγνήτες σπάνιων γαιών

Υψηλή απόδοση: Η καμπύλη απόδοσης του ασύγχρονου κινητήρα πέφτει γενικά ταχύτερα κάτω από το 60% του ονομαστικού φορτίου και η απόδοση είναι πολύ χαμηλή σε ελαφρύ φορτίο.Η καμπύλη απόδοσης του κινητήρα μόνιμου μαγνήτη σπάνιων γαιών είναι υψηλή και επίπεδη, και βρίσκεται στην περιοχή υψηλής απόδοσης στο 20%~120% του ονομαστικού φορτίου.

Μεγάλος συντελεστής ισχύος: Η μετρούμενη τιμή του συντελεστή ισχύος του συγχρονισμένου κινητήρα με μόνιμο μαγνήτη σπάνιων γαιών είναι κοντά στην οριακή τιμή 1.0Η καμπύλη του συντελεστή ισχύος είναι τόσο υψηλή και επίπεδη όσο και η καμπύλη απόδοσης.Η αντιδραστική ισχύς χαμηλής τάσης δεν απαιτείται και η δυναμικότητα του συστήματος διανομής ενέργειας χρησιμοποιείται πλήρως.

Το ρεύμα του στατήρα είναι μικρό: Ο ρότορας δεν έχει ρεύμα διέγερσης, η αντιδραστική ισχύς μειώνεται και το ρεύμα του στατήρα μειώνεται σημαντικά.,η τιμή του ρεύματος του στατήρα μπορεί να μειωθεί κατά 30% έως 50%. Ταυτόχρονα, επειδή το ρεύμα του στατήρα μειώνεται σημαντικά, μειώνεται η αύξηση της θερμοκρασίας του κινητήρα,και το λιπαρό ελαστικό και η διάρκεια ζωής του ελαστικού παρατείνονται.

Υψηλή ροπή εκτός βήματος και ροπή ανάσυρσης: οι συγχρονισμένοι κινητήρες με μόνιμους μαγνήτες σπάνιων γαιών έχουν υψηλότερη ροπή εκτός βήματος και ροπή ανάσυρσης,που κάνει τον κινητήρα να έχουν μεγαλύτερη χωρητικότητα φορτίου και μπορεί να τραβηχτεί ομαλά σε συγχρονισμό.

Μειονεκτήματα των κινητήρων με μόνιμους μαγνήτες σπάνιων γαιών

Υψηλό κόστος: Σε σύγκριση με τον ασύγχρονο κινητήρα της ίδιας προδιαγραφής, το κενό αέρα μεταξύ του στατήρα και του περιστροφίου είναι μικρότερο και η ακρίβεια επεξεργασίας κάθε στοιχείου είναι υψηλή.Η δομή του ροτόρα είναι πιο περίπλοκη και η τιμή του σπάνιου γης μαγνητικού υλικού χάλυβα είναι υψηλήΩς εκ τούτου, το κόστος κατασκευής του κινητήρα είναι υψηλό, το οποίο είναι κοινό για τους ασύγχρονους κινητήρες Περίπου 2 φορές.

Μεγάλη πρόσκρουση κατά την εκκίνηση πλήρους ισχύος: Κατά την εκκίνηση με πλήρη πίεση, η συγχρονισμένη ταχύτητα μπορεί να τραβηχτεί σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα.Το ρεύμα εκκίνησης είναι περισσότερο από 10 φορές το ονομαστικό ρεύμαΗ επίδραση στο σύστημα τροφοδοσίας είναι μεγάλη, απαιτώντας μεγάλη χωρητικότητα του συστήματος τροφοδοσίας.

Το ατσάλι με μαγνήτες σπάνιων γαιών είναι εύκολο να απομαγνητοποιηθεί: Όταν το υλικό μόνιμου μαγνήτη υποβάλλεται σε δονήσεις, υψηλή θερμοκρασία και ρεύμα υπερφόρτωσης, η μαγνητική του διαπερατότητα μπορεί να μειωθεί,ή το φαινόμενο της απομαγνητισμού συμβαίνει, γεγονός που μειώνει τις επιδόσεις του κινητήρα μόνιμου μαγνήτη.

Δυναμικές δομές PM
Οι δομές κινητήρων PM μπορούν να διαχωριστούν σε δύο κατηγορίες: εσωτερικές και επιφανειακές.Ένας κινητήρας PM επιφάνειας μπορεί να έχει τους μαγνήτες του στην επιφάνεια του περιστροφίου ή να τοποθετείται στην επιφάνεια τουΗ τοποθέτηση και το σχεδιασμό ενός εσωτερικού κινητήρα μόνιμου μαγνήτη μπορεί να ποικίλλουν ευρέως.Οι μαγνήτες του κινητήρα IPM μπορούν να τοποθετηθούν ως ένα μεγάλο μπλοκ ή να διασταυρωθούν καθώς πλησιάζουν τον πυρήναΜια άλλη μέθοδος είναι να τα έχουν ενσωματωμένα σε ένα μοτίβο.

Αλλαγή της επαγωγικότητας του κινητήρα PM με το φορτίο
Τελικά, το σίδερο θα κορεσθεί και δεν θα επιτρέψει πλέον στη ροή να συνδεθεί.Το αποτέλεσμα είναι μια μείωση της επαγωγικότητας της διαδρομής που ακολουθεί ένα πεδίο ροήςΣε μια μηχανή PM, οι τιμές επαγωγικότητας του άξονα d και του άξονα q θα μειωθούν με την αύξηση του ρεύματος φορτίου.

Οι επαγωγές του άξονα d και του άξονα q ενός κινητήρα SPM είναι σχεδόν πανομοιότυπες.Παρόλα αυτά, η επαγωγικότητα ενός κινητήρα IPM θα μειωθεί διαφορετικά. Και πάλι η επαγωγικότητα του άξονα d είναι φυσικά χαμηλότερη επειδή ο μαγνήτης βρίσκεται στην πορεία ροής και δεν παράγει επαγωγική ιδιότητα.,υπάρχει λιγότερος σίδηρος για κορεσμό στον άξονα d, γεγονός που έχει ως αποτέλεσμα σημαντικά μικρότερη μείωση της ροής σε σχέση με τον άξονα q.

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.

Δομή του κινητήρα IPM (εσωτερικός μόνιμος μαγνήτης)

Ένας συμβατικός κινητήρας SPM (επιφανειακός μόνιμος μαγνήτης) έχει μια δομή στην οποία ένας μόνιμος μαγνήτης συνδέεται με την επιφάνεια του περιστροφίου.ο κινητήρας IPM χρησιμοποιεί την απροθυμία μέσω της μαγνητικής αντίστασης εκτός από τη μαγνητική ροπή ενσωματώνοντας έναν μόνιμο μαγνήτη στον ίδιο τον ρότορα.

SPM.IPM Δομή περιστροφικού 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.

Χαρακτηριστικά ελέγχου διανυσμάτων:

Ενώ ένα συμβατικό σύστημα (σύστημα αγωγιμότητας 120 μοιρών) έχει το ρεύμα εντυπωσιασμένο στον κινητήρα ως τετραγωνικό κύμα,ένας διανυσματικός έλεγχος αποτυπώνει τάση που μετατρέπεται σε κύμα sinus προς τη θέση του περιστροφίου (γωνία του μαγνητή), έτσι γίνεται δυνατό να ελέγχεται το ρεύμα του κινητήρα.

Εφαρμογή:

Τεχνική βιομηχανία:

Οι συγχρονισμένοι κινητήρες με μόνιμο μαγνήτη (PMSM) προσφέρουν αρκετά πλεονεκτήματα έναντι των κινητήρων επαγωγής όταν χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία κλωστοϋφαντουργίας.να είναι ικανή να ανταποκρίνεται στις ταχείες αλλαγές που απαιτούνται στην παραγωγή υφασμάτωνΗ υψηλή ακρίβεια ελέγχου και οι εξαιρετικές δυνατότητες τοποθέτησης του επιτρέπουν να ανταποκρίνεται στις ανάγκες επεξεργασίας υφασμάτων υψηλής ακρίβειας.οι συγχρονισμένοι κινητήρες με μόνιμους μαγνήτες έχουν υψηλότερη απόδοση και μπορούν να επιτύχουν εξοικονόμηση ενέργειας στη λειτουργία των κλωστοϋφαντουργικών μηχανών.

Ορυχεία:

Στην βιομηχανία εξόρυξης, τα PMSM προσφέρουν σημαντικά πλεονεκτήματα έναντι των κινητήρων επαγωγής.και βαριά φορτία,Οι συγχρονισμένοι κινητήρες με μόνιμους μαγνήτες έχουν υψηλή πυκνότητα ροπής και δυνατότητες λειτουργίας με μεταβλητή ταχύτητα.καθιστώντας τους ιδανικούς για εξοπλισμό εξόρυξης που απαιτεί συχνές εκκίνησης και διακοπής και μεταβαλλόμενες απαιτήσεις λειτουργίας.

Πετρελαϊκή βιομηχανία:

Οι συγχρονισμένοι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη (PMSM) προσφέρουν σημαντικά πλεονεκτήματα όταν χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία πετρελαίου.επίλυση κοινών προβλημάτων που αντιμετωπίζονται με τους κινητήρες επαγωγήςΤο PMSM παρέχει επίσης υψηλή ροπή και ακριβή έλεγχο, καθιστώντας το κατάλληλο για εφαρμογές που απαιτούν ακριβή έλεγχο ροής και ρύθμιση πίεσης.Το συμπαγές μέγεθος και το ελαφρύ σχεδιασμό του το καθιστούν ιδανικό για εγκαταστάσεις με περιορισμένο χώρο στη βιομηχανία πετρελαίου.

Συνοπτικά, η εφαρμογή κινητήρων σε διάφορες βιομηχανίες διαδραματίζει ζωτικό ρόλο για την επίτευξη αποτελεσματικής και αξιόπιστης λειτουργίας.έχουν περιορισμούς που μπορούν να επηρεάσουν τις επιδόσεις και την αξιοπιστία τουςΩστόσο, οι συγχρονισμένοι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη (PMSM) προσφέρουν αρκετά πλεονεκτήματα που τους καθιστούν καλύτερη εναλλακτική λύση στους κινητήρες επαγωγής σε βιομηχανίες όπως οι εξορυκτικές και πετρελαϊκές.Το PMSM έχει τα πλεονεκτήματα του ταχύτερου χρόνου απόκρισης, υψηλότερη ακρίβεια ελέγχου, υψηλότερη απόδοση και υψηλότερη πυκνότητα ροπής.Τα πλεονεκτήματα αυτά καθιστούν το PMSM μια πολύτιμη λύση που βελτιώνει τη συνολική αποδοτικότητα της διαδικασίας και της παραγωγής, μειώνοντας ταυτόχρονα το λειτουργικό κόστοςΗ επιλογή του κατάλληλου τύπου κινητήρα και της στρατηγικής ελέγχου με βάση τις ειδικές απαιτήσεις και τις περιβαλλοντικές συνθήκες είναι κρίσιμη για τη βέλτιστη απόδοση και αξιοπιστία σε εφαρμογές του πραγματικού κόσμου.Συνολικά, η εφαρμογή των συγχρονισμένων κινητήρων με μόνιμους μαγνήτες αντιπροσωπεύει σημαντική τεχνολογική πρόοδο και ένα λαμπρό μέλλον για πολλές βιομηχανίες.