Высокоэффективный двигатель с постоянным магнитом с переменной скоростью IPM SPM

Преимущества постоянных магнитных двигателей из редкоземельных элементов

Высокая эффективность: кривая эффективности асинхронного двигателя обычно падает быстрее, чем 60% от номинальной нагрузки, а эффективность очень низкая при легкой нагрузке.Кривая эффективности редкоземельного двигателя постоянного магнита высока и плоская, и находится в зоне высокой эффективности при 20% ~ 120% от номинальной нагрузки.

Высокий коэффициент мощности: измеренное значение коэффициента мощности синхронного двигателя с постоянным магнитом редких земель близко к предельному значению 1.0Кривая коэффициента мощности так же высока и плоская, как и кривая эффективности.Компенсация реактивной мощности низкого напряжения не требуется, а мощность системы распределения электроэнергии полностью использована.

По сравнению с асинхронным двигателем такой же мощности, у ротора нет возбуждающего тока, реактивная мощность уменьшается, а ток статора значительно уменьшается.,значение тока статора может быть уменьшено на 30-50%. В то же время, поскольку ток статора значительно уменьшен, повышение температуры двигателя уменьшается,и подшипник жира и подшипника жизни продлеваются.

Высокий наружный и втягивающий крутящий момент: синхронные двигатели с постоянными магнитами редких земель имеют более высокий наружный и втягивающий крутящий момент,что делает двигатель иметь более высокую грузоподъемность и может быть плавно вытащен в синхронизации.

Недостатки постоянных магнитных моторов редкоземельных элементов

Высокая стоимость: по сравнению с асинхронным двигателем той же спецификации, разрыв воздуха между статором и ротором меньше, а точность обработки каждого компонента высока;структура ротора более сложная и цена редкоземельных магнитных стальных материалов высокаПоэтому стоимость производства двигателя высока, что обычно для асинхронных двигателей примерно в 2 раза.

Большое воздействие при запуске на полную мощность: при запуске при полном давлении синхронная скорость может быть зафиксирована за очень короткое время.Начальный ток более чем в 10 раз превышает номинальный токВлияние на систему питания является большим, что требует большой мощности системы питания.

Сталь с редкоземельными магнитами легко обезмагнитизируется: когда материал с постоянным магнитом подвергается вибрации, высокой температуре и потоку перегрузки, его магнитная проницаемость может уменьшиться,или явление демогнетизации происходит, что снижает производительность двигателя постоянного магнита.

Моторные конструкции ПМ
Моторные структуры ПМ можно разделить на две категории: внутренние и поверхностные.На поверхностном двигателе ПМ магниты могут быть на поверхности ротора или в него вставленыПозиционирование и конструкция двигателя с постоянным магнитом могут сильно различаться.Магниты IPM-мотора могут быть вставлены в виде большого блока или распределены по мере приближения к ядруЕще один способ - это вставлять их в рельеф спиц.

Изменение индуктивности двигателя ПМ с нагрузкой
В конце концов, железо насыщается и больше не позволяет потоку соединяться.Результатом является уменьшение индуктивности пути, пройденного полем потокаВ ПМ-машине значения индуктивности d-оси и q-оси уменьшаются с увеличением тока нагрузки.

Индуктивность d- и q-оси двигателя SPM почти идентична. Поскольку магнит находится вне ротора, индуктивность q-оси будет падать с той же скоростью, что и индуктивность d-оси.Однако, индуктивность двигателя IPM будет уменьшаться по-разному. опять же, индуктивность d-оси естественно ниже, потому что магнит находится на пути потока и не генерирует индуктивное свойство.,в оси d меньше железа для насыщения, что приводит к значительному снижению потока по отношению к оси q.

Ослабление/усиление потока двигателей ПМ
В двигателе с постоянным магнитом поток генерируется магнитами. Поле потока следует определенному пути, который может быть увеличен или противоположен.Усиление или усиление поля потока позволит двигателю временно увеличить производство крутящего моментаПротивопоставление полю потока будет отрицать существующее магнитное поле двигателя. Уменьшенное магнитное поле ограничит производство крутящего момента, но уменьшит напряжение обратной электромагнитной связи.Сниженное обратное напряжение EMF освобождает напряжение, чтобы подтолкнуть двигатель работать на более высоких скоростях выходаВ обоих случаях требуется дополнительный ток двигателя. Направление тока двигателя по оси d, предоставляемое контроллером двигателя, определяет желаемый эффект.

Структура двигателя IPM (внутренний постоянный магнит)

Обычный двигатель SPM (поверхностный постоянный магнит) имеет структуру, в которой постоянный магнит прикреплен к поверхности ротора. Он использует только магнитный момент от магнита.двигатель IPM использует нежелание через магнитное сопротивление в дополнение к магнитному крутящему моменту путем встраивания постоянного магнита в сам ротор.

Структура ротора двигателя SPM.IPM

Моторные характеристики IPM (внутренний постоянный магнит)

Высокий крутящий момент и высокая эффективность
Высокий крутящий момент и высокая производительность достигаются с использованием нежелательного крутящего момента в дополнение к магнитному крутящему моменту.

Энергосберегающая операция
Он потребляет до 30% меньше энергии по сравнению с обычными двигателями SPM.

Высокоскоростное вращение
Он может реагировать на высокоскоростное вращение двигателя путем управления двумя типами крутящего момента с помощью вектора управления.

Безопасность
Поскольку постоянный магнит встроен, механическая безопасность улучшается, поскольку, в отличие от SPM, магнит не отсоединяется из-за центробежной силы.

Характеристики вектора управления:

В то время как в обычной системе (120-градусная проводящая система) ток запечатлен в двигателе в виде квадратной волны,векторное управление впечатляет напряжение, которое превращается в синусную волну в сторону положения ротора (угол магнита), так что становится возможным контролировать ток двигателя.

Применение:

Текстильная промышленность:

Постоянные магнитные синхронные двигатели (PMSM) предлагают несколько преимуществ по сравнению с индукционными двигателями при использовании в текстильной промышленности.способствуя быстрому изменению процессов, требуемых в текстильном производствеЕго высокая точность управления и превосходные возможности позиционирования позволяют ему удовлетворять потребности высокоточной текстильной обработки.постоянные магнитные синхронные двигатели имеют более высокую эффективность и могут достичь экономии энергии при эксплуатации текстильных машин.

Добыча полезных ископаемых

В горнодобывающей промышленности ПМСМ предлагают значительные преимущества по сравнению с индукционными двигателями.и тяжёлыми грузами,Постоянные магнитные синхронные двигатели имеют высокую плотность крутящего момента и возможности работы с переменной скоростью.что делает их идеальными для горного оборудования, которое требует частых запусков и остановок и меняющихся эксплуатационных требований.

Нефтяная промышленность:

Постоянные магнитные синхронные двигатели (PMSM) предлагают значительные преимущества при использовании в нефтяной промышленности.решение распространенных проблем с индукционными двигателямиPMSM также обеспечивает высокий крутящий момент и точное управление, что делает его подходящим для приложений, требующих точного контроля потока и регулирования давления.его компактный размер и легкий дизайн делают его идеальным для ограниченных пространством установок в нефтяной промышленности.

В целом, применение двигателей в различных отраслях промышленности играет жизненно важную роль в достижении эффективной и надежной работы.у них есть ограничения, которые могут повлиять на их производительность и надежностьТем не менее, постоянные магнитные синхронные двигатели (PMSM) предлагают несколько преимуществ, которые делают их лучшей альтернативой индукционным двигателям в таких отраслях, как горнодобывающая и нефтяная промышленность.ПМСМ имеет преимущества более быстрого времени отклика, более высокая точность управления, более высокая эффективность и более высокая плотность крутящего момента.Эти преимущества делают ПМСМ ценным решением, которое улучшает общую эффективность процессов и производства при одновременном снижении эксплуатационных затратВыбор подходящего типа двигателя и стратегии управления на основе конкретных требований и условий окружающей среды имеет решающее значение для оптимальной производительности и надежности в реальных приложениях.В целомПрименение постоянных магнитных синхронных двигателей представляет собой значительный технологический прогресс и светлое будущее для многих отраслей промышленности.