Tungod sa ilang compactness ug taas nga torque density, permanente nga magnet synchronous motors kaylap nga gigamit sa daghang mga aplikasyon sa industriya, labi na sa mga high-performance drive system sama sa submarine propulsion system.Ang permanente nga magnet nga kasabay nga mga motor wala magkinahanglan sa paggamit sa mga slip rings alang sa kahinam, pagkunhod sa pagmentinar sa rotor ug pagkawala.Ang permanente nga magnet nga synchronous nga mga motor labi ka episyente ug angay alang sa mga high-performance drive system sama sa CNC machine tools, robotics ug automated production system sa industriya.
Kasagaran, ang disenyo ug pagtukod sa permanenteng magnet nga magkasabay nga mga motor kinahanglan nga tagdon ang stator ug rotor nga istruktura aron makakuha usa ka high-performance nga motor.
Ang istruktura sa permanente nga magnet nga kasabay nga motor
Air-gap magnetic flux density:Determinado sumala sa disenyo sa asynchronous nga mga motor, ug uban pa, ang disenyo sa permanenteng magnet rotors ug ang paggamit sa mga espesyal nga kinahanglanon alang sa pagbalhin sa stator windings. Dugang pa, gituohan nga ang stator usa ka slotted stator.Ang air gap flux density limitado sa saturation sa stator core.Sa partikular, ang peak flux density limitado sa gilapdon sa mga ngipon sa gear, samtang ang likod sa stator nagtino sa maximum nga total flux.
Dugang pa, ang gitugot nga lebel sa saturation nagdepende sa aplikasyon.Kasagaran, ang high-efficiency nga mga motor adunay mas ubos nga flux density, samtang ang mga motor nga gidisenyo alang sa maximum nga torque density adunay mas taas nga flux density.Ang peak air gap flux density kasagaran anaa sa han-ay sa 0.7–1.1 Tesla.Kini kinahanglan nga matikdan nga kini mao ang kinatibuk-ang densidad sa flux, ie ang sumada sa rotor ug stator fluxes.Kini nagpasabot nga kung ang armature reaction force ubos, kini nagpasabot nga ang alignment torque taas.
Bisan pa, aron makab-ot ang usa ka dako nga pagduha-duha nga kontribusyon sa torque, ang puwersa sa reaksyon sa stator kinahanglan nga dako.Gipakita sa mga parameter sa makina nga ang dako nga m ug gamay nga inductance L gikinahanglan aron makakuha og alignment torque.Kini kasagaran nga angay alang sa operasyon ubos sa base speed tungod kay ang taas nga inductance makapamenos sa power factor.
Permanenteng magnet nga materyal:
Ang mga magnet adunay hinungdanon nga papel sa daghang mga aparato, busa, ang pagpaayo sa paghimo sa kini nga mga materyales hinungdanon kaayo, ug ang atensyon karon naka-focus sa talagsaon nga yuta ug mga materyal nga nakabase sa metal nga pagbalhin nga makakuha mga permanenteng magnet nga adunay taas nga magnetic properties.Depende sa teknolohiya, ang mga magnet adunay lainlaing magnetic ug mekanikal nga mga kabtangan ug nagpakita sa lainlaing resistensya sa corrosion.
Ang NdFeB (Nd2Fe14B) ug Samarium Cobalt (Sm1Co5 ug Sm2Co17) nga mga magnet mao ang labing abante nga komersyal nga permanenteng magnet nga mga materyales nga magamit karon.Sulod sa matag klase sa rare earth magnets adunay lainlain nga mga grado.Ang mga magnet nga NdFeB gi-komersyal sa sayong bahin sa 1980s.Sila kaylap nga gigamit karon sa daghang lain-laing mga aplikasyon.Ang gasto niini nga magnet nga materyal (matag enerhiya nga produkto) ikatandi sa ferrite magnets, ug sa matag kilo nga basehan, ang NdFeB magnets nagkantidad ug mga 10 ngadto sa 20 ka pilo sa ferrite magnets.
Ang pipila ka importante nga mga kabtangan nga gigamit sa pagtandi sa mga permanente nga magnet mao ang: remanence (Mr), nga nagsukod sa kusog sa permanente nga magnet magnetic field, coercive force (Hcj), ang abilidad sa materyal nga makasukol sa demagnetization, energy product (BHmax), density magnetic energy. ; Curie temperatura (TC), ang temperatura diin ang materyal mawad-an sa iyang magnetism.Ang mga magnet nga neodymium adunay mas taas nga remanence, mas taas nga coercivity ug produkto sa enerhiya, apan kasagaran sa ubos nga matang sa temperatura sa Curie, ang Neodymium nagtrabaho uban sa Terbium ug Dysprosium aron mapadayon ang mga magnetic nga kabtangan niini sa taas nga temperatura.
Permanenteng Magnet Synchronous Motor Design
Sa disenyo sa usa ka permanente nga magnet synchronous motor (PMSM), ang pagtukod sa permanente nga magnet rotor gibase sa stator frame sa usa ka three-phase induction motor nga walay pagbag-o sa geometry sa stator ug windings.Ang mga detalye ug geometry naglakip sa: katulin sa motor, frequency, gidaghanon sa mga poste, gitas-on sa stator, sulod ug gawas nga mga diametro, gidaghanon sa mga slot sa rotor.Ang disenyo sa PMSM naglakip sa pagkawala sa tumbaga, likod nga EMF, pagkawala sa puthaw ug sa kaugalingon ug sa usag usa, magnetic flux, stator resistance, ug uban pa.
Pagkalkula sa self-inductance ug mutual inductance:
Ang inductance L mahimong mahubit isip ratio sa flux linkage ngadto sa flux-producing current I, sa Henrys (H), katumbas sa Weber kada ampere. Ang usa ka inductor usa ka himan nga gigamit sa pagtipig sa enerhiya sa usa ka magnetic field, susama sa kung giunsa ang usa ka kapasitor nagtipig enerhiya sa usa ka electric field. Ang mga inductors kasagaran naglangkob sa mga coils, kasagaran samad sa palibot sa usa ka ferrite o ferromagnetic core, ug ang ilang inductance bili nalangkit lamang sa pisikal nga istruktura sa konduktor ug ang pagkamatuhup sa materyal nga pinaagi sa magnetic flux moagi.
Ang mga lakang sa pagpangita sa inductance mao ang mosunod:1. Pananglit adunay koryente nga I sa konduktor.2. Gamita ang Biot-Savart's law o Ampere's loop law (kon anaa) aron matino nga ang B igo nga simetriko.3. Kalkulahin ang total flux nga nagkonektar sa tanang sirkito.4. I-multiply ang kinatibuk-ang magnetic flux sa gidaghanon sa mga loops aron makuha ang flux linkage, ug ipatuman ang disenyo sa permanenteng magnet nga synchronous nga motor pinaagi sa pagtimbang-timbang sa gikinahanglan nga mga parameter.
Ang pagtuon nakit-an nga ang disenyo sa paggamit sa NdFeB ingon nga AC permanente nga magnet rotor nga materyal nagdugang sa magnetic flux nga namugna sa gintang sa hangin, nga miresulta sa pagkunhod sa sulod nga radius sa stator, samtang ang sulod nga radius sa stator gamit ang samarium cobalt permanente. mas dako ang magnet rotor nga materyal.Ang mga resulta nagpakita nga ang epektibo nga pagkawala sa tumbaga sa NdFeB mikunhod sa 8.124%.Para sa samarium cobalt isip permanente nga magnet nga materyal, ang magnetic flux mahimong sinusoidal variation.Kasagaran, ang disenyo ug pagtukod sa permanenteng magnet nga magkasabay nga mga motor kinahanglan nga tagdon ang stator ug rotor nga istruktura aron makakuha usa ka high-performance nga motor.
sa konklusyon
Permanenteng magnet synchronous motor (PMSM) mao ang usa ka synchronous motor nga naggamit sa taas nga magnetic materyales alang sa magnetization, ug adunay mga kinaiya sa taas nga efficiency, yano nga istruktura, ug sayon kontrol.Kini nga permanenteng magnet nga kasabay nga motor adunay mga aplikasyon sa traksyon, automotive, robotics, ug teknolohiya sa aerospace. Ang densidad sa gahum sa permanenteng magnet nga kasabay nga mga motor mas taas kaysa sa induction motor nga parehas nga rating tungod kay wala’y gahum sa stator nga gipahinungod sa pagmugna sa magnetic field. .
Sa pagkakaron, ang disenyo sa PMSM nagkinahanglan dili lamang sa mas taas nga gahum, apan usab sa ubos nga masa ug ubos nga gutlo sa inertia.
Oras sa pag-post: Hul-01-2022