Oleh kerana kekompakan dan ketumpatan tork yang tinggi, motor segerak magnet kekal digunakan secara meluas dalam banyak aplikasi perindustrian, terutamanya untuk sistem pemacu berprestasi tinggi seperti sistem pendorongan kapal selam.Motor segerak magnet kekal tidak memerlukan penggunaan gelang gelincir untuk pengujaan, mengurangkan penyelenggaraan dan kerugian rotor.Motor segerak magnet kekal sangat cekap dan sesuai untuk sistem pemacu berprestasi tinggi seperti alat mesin CNC, robotik dan sistem pengeluaran automatik dalam industri.
Secara amnya, reka bentuk dan pembinaan motor segerak magnet kekal mesti mempertimbangkan kedua-dua stator dan struktur rotor untuk mendapatkan motor berprestasi tinggi.
Struktur motor segerak magnet kekal
Ketumpatan fluks magnet celah udara:Ditentukan mengikut reka bentuk motor tak segerak, dsb., reka bentuk rotor magnet kekal dan penggunaan keperluan khas untuk menukar belitan stator. Di samping itu, diandaikan bahawa stator adalah stator berslot.Ketumpatan fluks jurang udara dihadkan oleh ketepuan teras pemegun.Khususnya, ketumpatan fluks puncak dihadkan oleh lebar gigi gear, manakala bahagian belakang stator menentukan jumlah fluks maksimum.
Tambahan pula, tahap ketepuan yang dibenarkan bergantung pada aplikasi.Biasanya, motor berkecekapan tinggi mempunyai ketumpatan fluks yang lebih rendah, manakala motor yang direka untuk ketumpatan tork maksimum mempunyai ketumpatan fluks yang lebih tinggi.Ketumpatan fluks jurang udara puncak biasanya dalam julat 0.7–1.1 Tesla.Perlu diingatkan bahawa ini ialah jumlah ketumpatan fluks, iaitu jumlah fluks rotor dan stator.Ini bermakna jika daya tindak balas angker rendah, bermakna daya kilas penjajaran adalah tinggi.
Walau bagaimanapun, untuk mencapai sumbangan tork keengganan yang besar, daya tindak balas stator mestilah besar.Parameter mesin menunjukkan bahawa m besar dan kearuhan kecil L diperlukan terutamanya untuk mendapatkan tork penjajaran.Ini biasanya sesuai untuk operasi di bawah kelajuan asas kerana kearuhan yang tinggi mengurangkan faktor kuasa.
Bahan magnet kekal:
Magnet memainkan peranan penting dalam banyak peranti, oleh itu, meningkatkan prestasi bahan ini adalah sangat penting, dan perhatian kini tertumpu pada nadir bumi dan bahan berasaskan logam peralihan yang boleh memperoleh magnet kekal dengan sifat magnet yang tinggi.Bergantung kepada teknologi, magnet mempunyai sifat magnet dan mekanikal yang berbeza dan mempamerkan rintangan kakisan yang berbeza.
Magnet NdFeB (Nd2Fe14B) dan Samarium Cobalt (Sm1Co5 dan Sm2Co17) ialah bahan magnet kekal komersil yang paling canggih yang ada pada hari ini.Dalam setiap kelas magnet nadir bumi terdapat pelbagai jenis gred.Magnet NdFeB telah dikomersialkan pada awal 1980-an.Mereka digunakan secara meluas hari ini dalam banyak aplikasi yang berbeza.Kos bahan magnet ini (setiap produk tenaga) adalah setanding dengan magnet ferit, dan pada asas per kilogram, magnet NdFeB berharga kira-kira 10 hingga 20 kali lebih banyak daripada magnet ferit.
Beberapa sifat penting yang digunakan untuk membandingkan magnet kekal ialah: remanens (Mr), yang mengukur kekuatan medan magnet magnet kekal, daya paksaan (Hcj), keupayaan bahan untuk menentang penyahmagnetan, produk tenaga (BHmax), tenaga magnet ketumpatan. ; Suhu Curie (TC), suhu di mana bahan kehilangan kemagnetannya.Magnet Neodymium mempunyai remanen yang lebih tinggi, coercivity yang lebih tinggi dan produk tenaga, tetapi secara amnya adalah jenis suhu Curie yang lebih rendah, Neodymium berfungsi dengan Terbium dan Dysprosium untuk mengekalkan sifat magnetnya pada suhu tinggi.
Reka Bentuk Motor Segerak Magnet Kekal
Dalam reka bentuk motor segerak magnet kekal (PMSM), pembinaan rotor magnet kekal adalah berdasarkan kerangka pemegun motor aruhan tiga fasa tanpa mengubah geometri pemegun dan belitan.Spesifikasi dan geometri termasuk: kelajuan motor, kekerapan, bilangan kutub, panjang stator, diameter dalam dan luar, bilangan slot rotor.Reka bentuk PMSM termasuk kehilangan tembaga, EMF belakang, kehilangan besi dan kearuhan diri dan bersama, fluks magnet, rintangan stator, dll.
Pengiraan kearuhan diri dan kearuhan bersama:
Kearuhan L boleh ditakrifkan sebagai nisbah kaitan fluks kepada arus penghasil fluks I, dalam Henrys (H), sama dengan Weber per ampere. Induktor ialah peranti yang digunakan untuk menyimpan tenaga dalam medan magnet, sama seperti cara kapasitor menyimpan tenaga dalam medan elektrik. Induktor biasanya terdiri daripada gegelung, biasanya dililit di sekeliling teras ferit atau feromagnetik, dan nilai kearuhannya hanya berkaitan dengan struktur fizikal konduktor dan kebolehtelapan bahan yang melaluinya fluks magnetik.
Langkah-langkah untuk mencari induktansi adalah seperti berikut:1. Katakan terdapat arus I dalam konduktor.2. Gunakan undang-undang Biot-Savart atau undang-undang gelung Ampere (jika ada) untuk menentukan bahawa B adalah simetri yang mencukupi.3. Kira jumlah fluks yang menyambungkan semua litar.4. Darabkan jumlah fluks magnet dengan bilangan gelung untuk mendapatkan pautan fluks, dan jalankan reka bentuk motor segerak magnet kekal dengan menilai parameter yang diperlukan.
Kajian mendapati bahawa reka bentuk menggunakan NdFeB sebagai bahan pemutar magnet kekal AC meningkatkan fluks magnet yang dihasilkan dalam celah udara, mengakibatkan pengurangan dalam jejari dalam stator, manakala jejari dalam stator menggunakan samarium kobalt kekal. bahan pemutar magnet adalah lebih besar.Keputusan menunjukkan bahawa kehilangan kuprum berkesan dalam NdFeB dikurangkan sebanyak 8.124%.Bagi kobalt samarium sebagai bahan magnet kekal, fluks magnet akan menjadi variasi sinusoidal.Secara amnya, reka bentuk dan pembinaan motor segerak magnet kekal mesti mempertimbangkan kedua-dua stator dan struktur rotor untuk mendapatkan motor berprestasi tinggi.
kesimpulannya
Motor segerak magnet kekal (PMSM) ialah motor segerak yang menggunakan bahan magnet tinggi untuk kemagnetan, dan mempunyai ciri-ciri kecekapan tinggi, struktur mudah, dan kawalan mudah.Motor segerak magnet kekal ini mempunyai aplikasi dalam daya tarikan, automotif, robotik dan teknologi aeroangkasa. Ketumpatan kuasa motor segerak magnet kekal adalah lebih tinggi daripada motor aruhan dengan penarafan yang sama kerana tiada kuasa stator khusus untuk menjana medan magnet. .
Pada masa ini, reka bentuk PMSM memerlukan bukan sahaja kuasa yang lebih tinggi, tetapi juga jisim yang lebih rendah dan momen inersia yang lebih rendah.
Masa siaran: Jul-01-2022