As gevolg van hul kompaktheid en hoë wringkragdigtheid, word permanente magneet-sinchroniese motors wyd gebruik in baie industriële toepassings, veral vir hoë-werkverrigting dryfstelsels soos ondersese aandrywingstelsels.Permanente magneet sinchroniese motors vereis nie die gebruik van glipringe vir opwekking nie, wat rotoronderhoud en verliese verminder.Permanente magneet-sinchroniese motors is hoogs doeltreffend en geskik vir hoëprestasie-aandrywingstelsels soos CNC-masjiengereedskap, robotika en outomatiese produksiestelsels in die industrie.
Oor die algemeen moet die ontwerp en konstruksie van permanente magneet-sinchroniese motors beide die stator- en rotorstruktuur in ag neem om 'n hoëprestasiemotor te verkry.
Die struktuur van permanente magneet sinchrone motor
Luggaping magnetiese vloeddigtheid:Bepaal volgens die ontwerp van asinchroniese motors, ens., die ontwerp van permanente magneetrotors en die gebruik van spesiale vereistes vir die skakeling van statorwikkelings. Daarbenewens word aanvaar dat die stator 'n gleufstator is.Die lugspleet-vloeddigtheid word beperk deur die versadiging van die statorkern.Veral die piek vloeddigtheid word beperk deur die breedte van die rattande, terwyl die agterkant van die stator die maksimum totale vloed bepaal.
Verder hang die toelaatbare versadigingsvlak af van die toepassing.Tipies het hoëdoeltreffende motors 'n laer vloeddigtheid, terwyl motors wat ontwerp is vir maksimum wringkragdigtheid 'n hoër vloeddigtheid het.Die piek luggaping vloeddigtheid is gewoonlik in die reeks van 0,7–1,1 Tesla.Daar moet kennis geneem word dat dit die totale vloeddigtheid is, dit wil sê die som van die rotor- en statorvloede.Dit beteken dat as die ankerreaksiekrag laag is, dit beteken dat die belyningswringkrag hoog is.
Om egter 'n groot reluksiewringkragbydrae te behaal, moet die statorreaksiekrag groot wees.Masjienparameters toon dat groot m en klein induktansie L hoofsaaklik benodig word om belyningswringkrag te verkry.Dit is gewoonlik geskik vir werking onder basisspoed aangesien hoë induktansie die drywingsfaktor verminder.
Permanente magneet materiaal:
Magnete speel 'n belangrike rol in baie toestelle, daarom is die verbetering van die werkverrigting van hierdie materiale baie belangrik, en aandag word tans gefokus op seldsame aard- en oorgangsmetaal-gebaseerde materiale wat permanente magnete met hoë magnetiese eienskappe kan verkry.Afhangende van die tegnologie, het magnete verskillende magnetiese en meganiese eienskappe en vertoon verskillende korrosiebestandheid.
NdFeB (Nd2Fe14B) en Samarium Cobalt (Sm1Co5 en Sm2Co17) magnete is die mees gevorderde kommersiële permanente magneet materiale wat vandag beskikbaar is.Binne elke klas seldsame aardmagnete is daar 'n wye verskeidenheid grade.NdFeB-magnete is in die vroeë 1980's gekommersialiseer.Hulle word vandag wyd gebruik in baie verskillende toepassings.Die koste van hierdie magneetmateriaal (per energieproduk) is vergelykbaar met dié van ferrietmagnete, en op 'n per kilogram basis kos NdFeB-magnete ongeveer 10 tot 20 keer soveel as ferrietmagnete.
Sommige belangrike eienskappe wat gebruik word om permanente magnete te vergelyk, is: remanensie (Mr), wat die sterkte van die permanente magnetiese magneetveld meet, dwingende krag (Hcj), die vermoë van die materiaal om demagnetisering te weerstaan, energieproduk (BHmax), digtheid magnetiese energie ; Curie temperatuur (TC), die temperatuur waarteen die materiaal sy magnetisme verloor.Neodymiummagnete het hoër remanensie, hoër koërsiwiteit en energieproduk, maar is oor die algemeen van die laer Curie-temperatuurtipe, Neodymium werk met Terbium en Dysprosium om sy magnetiese eienskappe by hoë temperature te behou.
Permanente Magneet Sinchroniese Motor Ontwerp
In die ontwerp van 'n permanente magneet sinchrone motor (PMSM), is die konstruksie van die permanente magneet rotor gebaseer op die stator raam van 'n drie-fase induksie motor sonder om die geometrie van die stator en windings te verander.Spesifikasies en meetkunde sluit in: motorspoed, frekwensie, aantal pole, statorlengte, binne- en buitediameters, aantal rotorgleuwe.Die ontwerp van PMSM sluit koperverlies, terug-EMK, ysterverlies en self- en wedersydse induktansie, magnetiese vloed, statorweerstand, ens.
Berekening van selfinduktansie en wedersydse induktansie:
Induktansie L kan gedefinieer word as die verhouding van vloedkoppeling tot vloed-produserende stroom I, in Henrys (H), gelyk aan Weber per ampère. 'n Induktor is 'n toestel wat gebruik word om energie in 'n magnetiese veld te stoor, soortgelyk aan hoe 'n kapasitor energie in 'n elektriese veld stoor. Induktors bestaan gewoonlik uit spoele, gewoonlik om 'n ferriet- of ferromagnetiese kern gewikkel, en hul induktansiewaarde hou slegs verband met die fisiese struktuur van die geleier en die deurlaatbaarheid van die materiaal waardeur die magnetiese vloed gaan.
Die stappe om die induktansie te vind is soos volg:1. Gestel daar is 'n stroom I in die geleier.2. Gebruik Biot-Savart se wet of Ampere se luswet (indien beskikbaar) om te bepaal dat B voldoende simmetries is.3. Bereken die totale vloed wat alle stroombane verbind.4. Vermenigvuldig die totale magnetiese vloed met die aantal lusse om die vloedkoppeling te verkry, en voer die ontwerp van die permanente magneet sinchrone motor uit deur die vereiste parameters te evalueer.
Die studie het bevind dat die ontwerp van die gebruik van NdFeB as die AC permanente magneet rotor materiaal die magnetiese vloed wat in die luggaping gegenereer word verhoog het, wat lei tot 'n vermindering in die binne radius van die stator, terwyl die binne radius van die stator die samarium kobalt permanente gebruik magneet rotor materiaal was groter.Die resultate toon dat die effektiewe koperverlies in NdFeB met 8,124% verminder word.Vir samariumkobalt as 'n permanente magneetmateriaal sal die magnetiese vloed 'n sinusvormige variasie wees.Oor die algemeen moet die ontwerp en konstruksie van permanente magneet-sinchroniese motors beide die stator- en rotorstruktuur in ag neem om 'n hoëprestasiemotor te verkry.
ten slotte
Permanente magneet sinchrone motor (PMSM) is 'n sinchrone motor wat hoë magnetiese materiale vir magnetisering gebruik, en het die eienskappe van hoë doeltreffendheid, eenvoudige struktuur en maklike beheer.Hierdie sinchrone motor met permanente magneet het toepassings in traksie-, motor-, robotika- en lugvaarttegnologie. Die drywingsdigtheid van permanente magneet-sinchrone motors is hoër as dié van induksiemotors met dieselfde gradering omdat daar geen statorkrag is wat toegewy is aan die opwekking van die magnetiese veld nie. .
Tans vereis die ontwerp van PMSM nie net hoër krag nie, maar ook laer massa en laer traagheidsmoment.
Postyd: Jul-01-2022