Dėl kompaktiškumo ir didelio sukimo momento tankio nuolatinio magneto sinchroniniai varikliai yra plačiai naudojami daugelyje pramonės sričių, ypač didelio našumo pavarų sistemose, pavyzdžiui, povandeninių laivų varymo sistemose.Nuolatinio magneto sinchroniniams varikliams sužadinimui nereikia naudoti slydimo žiedų, taip sumažinant rotoriaus priežiūrą ir nuostolius.Nuolatinio magneto sinchroniniai varikliai yra labai efektyvūs ir tinka didelio našumo pavarų sistemoms, tokioms kaip CNC staklės, robotika ir automatizuotos gamybos sistemos pramonėje.
Paprastai projektuojant ir gaminant sinchroninius nuolatinio magneto variklius reikia atsižvelgti į statoriaus ir rotoriaus konstrukciją, kad būtų galima gauti didelio našumo variklį.
Nuolatinio magneto sinchroninio variklio struktūra
Oro tarpo magnetinio srauto tankis:Nustatoma pagal asinchroninių variklių ir kt. konstrukciją, nuolatinių magnetų rotorių konstrukciją ir specialių reikalavimų statoriaus apvijų perjungimui naudojimą. Be to, daroma prielaida, kad statorius yra plyšinis statorius.Oro tarpo srauto tankį riboja statoriaus šerdies prisotinimas.Visų pirma, didžiausią srauto tankį riboja krumpliaračio dantų plotis, o statoriaus galinė dalis nustato didžiausią bendrą srautą.
Be to, leistinas prisotinimo lygis priklauso nuo programos.Paprastai didelio efektyvumo varikliai turi mažesnį srauto tankį, o varikliai, skirti maksimaliam sukimo momento tankiui, turi didesnį srauto tankį.Didžiausias oro tarpo srauto tankis paprastai yra 0,7–1,1 tesla.Reikėtų pažymėti, kad tai yra bendras srauto tankis, ty rotoriaus ir statoriaus srautų suma.Tai reiškia, kad jei armatūros reakcijos jėga yra maža, tai reiškia, kad išlyginimo sukimo momentas yra didelis.
Tačiau norint pasiekti didelį pasipriešinimo sukimo momentą, statoriaus reakcijos jėga turi būti didelė.Mašinos parametrai rodo, kad norint gauti išlyginimo sukimo momentą, daugiausia reikia didelio m ir mažo induktyvumo L.Paprastai tai tinka darbui žemiau bazinio greičio, nes didelė induktyvumas sumažina galios koeficientą.
Nuolatinio magneto medžiaga:
Magnetai atlieka svarbų vaidmenį daugelyje prietaisų, todėl labai svarbu gerinti šių medžiagų veikimą, o šiuo metu dėmesys sutelkiamas į retųjų žemių ir pereinamųjų metalų medžiagas, kurios gali gauti nuolatinius magnetus, pasižyminčius didelėmis magnetinėmis savybėmis.Priklausomai nuo technologijos, magnetai turi skirtingas magnetines ir mechanines savybes ir turi skirtingą atsparumą korozijai.
NdFeB (Nd2Fe14B) ir Samarium Cobalt (Sm1Co5 ir Sm2Co17) magnetai yra pažangiausios šiandieninės komercinės nuolatinio magneto medžiagos.Kiekvienoje retųjų žemių magnetų klasėje yra daug įvairių rūšių.NdFeB magnetai buvo parduodami devintojo dešimtmečio pradžioje.Šiandien jie plačiai naudojami įvairiose srityse.Šios magnetinės medžiagos kaina (vienam energijos produktui) yra panaši į ferito magnetų kainą, o už kilogramą NdFeB magnetai kainuoja apie 10–20 kartų daugiau nei ferito magnetai.
Kai kurios svarbios savybės, naudojamos nuolatiniams magnetams lyginti, yra šios: likutis (Mr), matuojantis nuolatinio magneto magnetinio lauko stiprumą, koercinė jėga (Hcj), medžiagos gebėjimas atsispirti išmagnetinimui, energijos produktas (BHmax), tankio magnetinė energija. ; Curie temperatūra (TC), temperatūra, kuriai esant medžiaga praranda magnetiškumą.Neodimio magnetai pasižymi didesne išliekamybe, didesne koercicija ir energijos produktu, tačiau paprastai yra žemesnės Curie temperatūros tipo. Neodimis veikia su terbiu ir disproziu, kad išlaikytų savo magnetines savybes aukštoje temperatūroje.
Nuolatinio magneto sinchroninio variklio dizainas
Projektuojant nuolatinio magneto sinchroninį variklį (PMSM), nuolatinio magneto rotoriaus konstrukcija remiasi trifazio indukcinio variklio statoriaus rėmu, nekeičiant statoriaus ir apvijų geometrijos.Specifikacijos ir geometrija apima: variklio greitį, dažnį, polių skaičių, statoriaus ilgį, vidinį ir išorinį skersmenis, rotoriaus plyšių skaičių.PMSM konstrukcija apima vario nuostolius, atgalinį EMF, geležies praradimą ir savitarpio induktyvumą, magnetinį srautą, statoriaus varžą ir kt.
Savaiminės ir abipusės induktyvumo skaičiavimas:
Induktyvumas L gali būti apibrėžtas kaip srauto jungties ir srautą generuojančios srovės I santykis Henrys (H), lygus Weberio vienam amperui. Induktorius yra įtaisas, naudojamas energijai kaupti magnetiniame lauke, panašiai kaip kondensatorius kaupia energiją elektriniame lauke. Induktyvumo ritės paprastai susideda iš ritių, dažniausiai apvyniotų aplink feritinę arba feromagnetinę šerdį, o jų induktyvumo vertė yra susijusi tik su laidininko fizine struktūra ir medžiagos, per kurią praeina magnetinis srautas, pralaidumu.
Induktyvumo nustatymo veiksmai yra tokie:1. Tarkime, kad laidininke yra srovė I.2. Norėdami nustatyti, ar B yra pakankamai simetriškas, naudokite Biot-Savarto dėsnį arba Ampero kilpos dėsnį (jei yra).3. Apskaičiuokite bendrą srautą, jungiantį visas grandines.4. Padauginkite bendrą magnetinį srautą iš kilpų skaičiaus, kad gautumėte srauto jungtį, ir atlikite nuolatinio magneto sinchroninio variklio projektavimą, įvertinę reikiamus parametrus.
Tyrimas parodė, kad naudojant NdFeB kaip kintamosios srovės nuolatinio magneto rotoriaus medžiagą, padidėjo magnetinis srautas, susidarantis oro tarpelyje, todėl sumažėjo vidinis statoriaus spindulys, o statoriaus vidinis spindulys naudojant nuolatinį samariumo kobaltą. magneto rotoriaus medžiaga buvo didesnė.Rezultatai rodo, kad efektyvus vario nuostolis NdFeB sumažėja 8,124%.Samariumo kobalto, kaip nuolatinio magneto medžiagos, magnetinis srautas bus sinusoidinis.Paprastai projektuojant ir gaminant sinchroninius nuolatinio magneto variklius reikia atsižvelgti į statoriaus ir rotoriaus konstrukciją, kad būtų galima gauti didelio našumo variklį.
baigiant
Nuolatinio magneto sinchroninis variklis (PMSM) yra sinchroninis variklis, kurio įmagnetinimui naudojamos didelės magnetinės medžiagos ir pasižymi dideliu efektyvumu, paprasta struktūra ir lengvu valdymu.Šis nuolatinio magneto sinchroninis variklis pritaikytas traukos, automobilių, robotikos ir kosmoso technologijų srityse. Nuolatinių magnetų sinchroninių variklių galios tankis yra didesnis nei tos pačios klasės asinchroninių variklių, nes nėra statoriaus galios, skirtos generuoti magnetinį lauką. .
Šiuo metu PMSM konstrukcijai reikalinga ne tik didesnė galia, bet ir mažesnė masė bei mažesnis inercijos momentas.
Paskelbimo laikas: 2022-01-01