CA senza spazzola 3 motore sincrono di frequenza variabile del motore di fase PMSM

Differenze fra il motore a magnete permanente ed il motore asincrono

01. Struttura del rotore

Motore asincrono: Il rotore consiste di un nucleo di ferro e dei rotori di una bobina, pricipalmente della scoiattolo-gabbia e della cavo-ferita. Un rotore a gabbia di scoiattolo è fuso con le barre di alluminio. Il campo magnetico della barra di alluminio che taglia lo statore guida il rotore.

Motore di PMSM: I magneti permanenti sono incastonati nei poli magnetici del rotore e sono guidati per girare dal campo magnetico della rotazione generato nello statore secondo il principio di poli magnetici della stessa fase che attira le repulsioni differenti.

02. Efficienza

Motori asincroni: Debba assorbire corrente dall'eccitazione di griglia, con conseguente una certa quantità di perdita di energia, di corrente reattiva del motore e di fattore di potere basso.

Motore di PMSM: Il campo magnetico è fornito dai magneti permanenti, il rotore non ha bisogno della corrente emozionante e l'efficienza del motore è migliorata.

03. Volume e peso

L'uso dei materiali a magnete permanente ad alto rendimento rende all'intercapedine, il campo magnetico dei motori sincroni a magnete permanente più grande di quello dei motori asincroni. La dimensione ed il peso sono ridotti confrontato ai motori asincroni. Sarà uno o due motore asincrono di dimensioni di struttura più in basso.

04. Corrente di avviamento del motore

Motore asincrono: Direttamente è iniziato dall'elettricità di frequenza industriale e la corrente di avviamento è grande, che può raggiungere 5 - 7 volte la corrente nominale, che ha un grande impatto sulla griglia di potere in un istante. La grande corrente di avviamento induce la caduta di tensione della resistenza di perdita della bobina dello statore ad aumentare e la coppia di torsione cominciante è piccolo cominciare così resistente non può essere raggiunta. Anche se l'invertitore è utilizzato, può cominciare soltanto all'interno della gamma corrente della potenza nominale.

Motore di PMSM: È guidato da un regolatore dedicato, che manca dei requisiti della potenza nominale del riduttore. La corrente di avviamento reale è piccola, la corrente è aumentata gradualmente secondo il carico e la coppia di torsione cominciante è grande.

05. Fattore di potenza

I motori asincroni hanno un fattore di potere basso, essi devono assorbire un gran numero di corrente reattiva dalla griglia di potere, la grande corrente di avviamento dei motori asincroni causerà un impatto a breve termine sulla griglia di potere e l'uso a lungo termine danneggierà determinato le attrezzature ed i trasformatori di griglia di potere. È necessario da aggiungere le unità della compensazione di potere e da eseguire la compensazione di potere reattivo per assicurare la qualità della griglia di potere e per aumentare il costo di uso dell'attrezzatura.

Non c'è corrente indotta nel rotore del motore sincrono a magnete permanente ed il fattore di potenza del motore è alto, che migliora il fattore di qualità della griglia di potere ed elimina la necessità di installare un compensatore.

06. Manutenzione

La struttura asincrona del riduttore + del motore genererà la vibrazione, il calore, l'alta incidenza guasti, il grande consumo del lubrificante e l'alto costo di mantenimento manuale; causerà determinate perdite di tempo morto.

Il motore sincrono a magnete permanente trifase guida direttamente l'attrezzatura. Poiché il riduttore si elimina, la velocità dell'uscita del motore è bassa, il rumore meccanico è basso, la vibrazione meccanica è piccola e l'incidenza guasti è bassa. L'intero sistema di azionamento è quasi senza manutenzione.

FME ed equazione di coppia di torsione

In una macchina sincrona, il FME medio ha indotto alla fase è chiamato dinamica incita il FME in un motore sincrono, il cambiamento continuo tagliato da ogni conduttore per rivoluzione è Pϕ Weber

Poi il tempo speso per completare una rivoluzione è sec 60/N

Il FME medio ha indotto per conduttore può essere calcolato usando

(PϕN/60) x Zph = (PϕN/60) x 2Tph

Dove Tph = Zph/2

Di conseguenza, il FME medio alla fase è,

= un ϕ x Tph x di 4 x PN/120 = 4ϕfTph

Dove Tph = no. Dei giri collegati in serie alla fase

ϕ = cambiamento continuo/palo in Weber

P= no. Dei pali

Frequenza di F= nel hertz

Zph= no. Dei conduttori collegati in serie alla fase. = Zph/3

L'equazione di FME dipende dalle bobine e dai conduttori sullo statore. Per questo motore, il fattore Kd di distribuzione ed il fattore KP del passo inoltre sono considerati.

Quindi, E = xKd x KP del ϕ x f x Tph di 4 x

L'equazione di coppia di torsione di un motore sincrono a magnete permanente è data come,

T = (3)/ωm del sinβ di x Eph x Iph x

I motori a magnete permanente di CA (PMAC) hanno una vasta gamma di applicazioni compreso:

Macchinario industriale: I motori di PMAC sono utilizzati in varie applicazioni del macchinario industriale, quali le pompe, i compressori, i fan e le macchine utensili. Offrono l'alta efficienza, la densità di alto potere ed il controllo preciso, rendente li ideali per queste applicazioni.

Robotica: I motori di PMAC sono utilizzati nelle applicazioni di automazione e di robotica, dove offrono l'alta densità di coppia di torsione, il controllo preciso e l'alta efficienza. Sono usati spesso in armi robot, in pinze di presa ed in altri sistemi di controllo di moto.

Sistemi di HVAC: I motori di PMAC sono utilizzati nel riscaldamento, nella ventilazione e nei sistemi del condizionamento d'aria (HVAC), in cui offrono l'alta efficienza, il controllo preciso ed i livelli a basso rumore. Sono usati spesso in fan e pompe in questi sistemi.

Sistemi energetici di energia rinnovabile: I motori di PMAC sono utilizzati nei sistemi energetici di energia rinnovabile, quali i generatori eolici e gli inseguitori solari, in cui offrono l'alta efficienza, la densità di alto potere ed il controllo preciso. Sono usati spesso nei generatori e nei sistemi di tracciamento in questi sistemi.

Attrezzatura medica: I motori di PMAC sono utilizzati in attrezzatura medica, quali le macchine di RMI, in cui offrono l'alta densità di coppia di torsione, il controllo preciso ed i livelli a basso rumore. Sono usati spesso nei motori che determinano le parti mobili in queste macchine.

IPM CONTRO SPM

Un motore a magnete permanente (inoltre ha chiamato il PM) può essere separato in due categorie principali: Magnete permanente di superficie interno del magnete permanente (IPM) e (SPM). Entrambi i tipi generano i flussi magnetici dai magneti permanenti affigguti a o dall'interno del rotore.

SPM

MAGNETE PERMANENTE DI SUPERFICIE

Un tipo di motore in cui i magneti permanenti sono attaccati alla circonferenza del rotore.

I motori di SPM hanno magneti affigguti all'esterno della superficie del rotore, la loro forza meccanica è così più deboli dell'IPM un. La forza meccanica indebolita limita la velocità meccanica sicura massima del motore. Inoltre, questi motori esibiscono il saliency magnetico molto limitato (≈ Lq di Ld). I valori di induttanza hanno misurato ai terminali del rotore sono coerenti indipendentemente dalla posizione del rotore. A causa del rapporto vicino di saliency di unità, le progettazioni del motore di SPM contano significativamente, se non completamente, sulla componente magnetica di coppia di torsione per produrre la coppia di torsione.

IPM

MAGNETE PERMANENTE INTERNO

Un tipo di motore che ha un rotore incastonato con i magneti permanenti è chiamato IPM.

I motori dell'IPM hanno un magnete permanente incastonato nel rotore stesso. A differenza delle loro controparti di SPM, la posizione dei magneti permanenti rende i motori dell'IPM molto meccanicamente sani ed adatti a funzionamento a velocità molto elevata. Questi motori inoltre sono definiti dal loro relativamente alto rapporto magnetico di saliency (Lq > Ld). dovuto il loro saliency magnetico, un motore dell'IPM ha la capacità di generare la coppia di torsione approfittando sia delle componenti di riluttanza che magnetiche di coppia di torsione del motore.

Vantaggi dei motori a magnete permanente di terre rare

Alta efficienza: La curva di efficienza del motore asincrono rientra generalmente più velocemente in 60% del carico nominale e l'efficienza è molto bassa al carico leggero. La curva di efficienza del motore a magnete permanente della terra rara è alta e piana ed è nell'area di alta efficienza a 20%~120% del carico nominale.

Fattore di alto potere: Il valore misurato del fattore di potenza del motore sincrono del magnete permanente della terra rara è vicino al valore limite di 1,0. La curva di fattore di potenza è alta e piana quanto la curva di efficienza. Il fattore di potenza è alto. La compensazione di potere reattivo a bassa tensione non è richiesta e la capacità di sistema di distribuzione di potere completamente è utilizzata.

La corrente dello statore è piccola: Il rotore non ha corrente di eccitazione, il potere reattivo è ridotto e la corrente dello statore è ridotta significativamente. Rispetto al motore asincrono della stessa capacità, il valore corrente dello statore può essere ridotto di 30% - 50%. Allo stesso tempo, perché la corrente dello statore notevolmente è ridotta, l'aumento di temperatura del motore è ridotto e la vita sopportante sopportare e del grasso è estesa.

Alta in disaccordo coppia di torsione e coppia di torsione ridotta: I motori sincroni del magnete permanente della terra rara hanno più alta in disaccordo coppia di torsione e la coppia di torsione ridotta, che fa il motore ha più alta capacità di carico e può essere tirata uniformemente in sincronizzazione.

Svantaggi dei motori a magnete permanente di terre rare

Alto costo: Rispetto al motore asincrono della stessa specificazione, l'intercapedine, fra lo statore ed il rotore è più piccolo e l'accuratezza d'elaborazione di ogni componente è alta; la struttura del rotore è più complicata ed il prezzo del materiale d'acciaio magnetico della terra rara è elevato; quindi, il costo di produzione del motore è alto, che è comune per i motori asincroni circa 2 volte.

Grande inizio di potere di impatto in pieno: Nell'iniziare in pieno la pressione, la velocità sincrona può essere assorbita un periodo ridotto stesso. La scossa meccanica è grande. La corrente di avviamento è più di 10 volte la corrente nominale. L'impatto sull'impianto di alimentazione di potere è grande, richiedendo una grande capacità dell'impianto di alimentazione di potere.

L'acciaio di terre rare del magnete è facile da demagnetizzare: Quando il materiale a magnete permanente è sottoposto alla corrente di vibrazione, di temperatura elevata e di sovraccarico, la sua permeabilità magnetica può diminuire, o un fenomeno di smagnetizzazione accade, che riduce la prestazione del motore a magnete permanente.

Quanto tempo è la vita del motore a magnete permanente della terra rara? Il magnetismo si indebolirà col passare del tempo?

Il tempo di impiego del motore a magnete permanente è generalmente di 15-20 anni ed il tempo di impiego del motore pricipalmente dipende dalla manutenzione dell'utente.

Inoltre, la qualità dell'ambiente dell'uso del motore a magnete permanente ed i fattori quali l'elettricità, il magnetismo, il calore, la vibrazione ed altri fattori che il motore riceve durante l'uso colpiranno la durata del motore sincrono a magnete permanente!

I magneti generali hanno un tempo di impiego. Una volta usato per un certo numero di anni, il magnetismo si indebolirà, ma le proprietà magnetiche dei materiali a magnete permanente di NdFeB cambiano pochissimo con tempo ed i magneti permanenti della terra rara hanno luogo nella durata di progettazione del motore (10-20 anni).

L'attenuazione magnetica della prestazione è meno di 3%. Nell'ambito della tecnologia di progettazione attuale del motore e di controllo elettronico, ha poco impatto sulla prestazione globale del motore.