स्थायी चुम्बक सिंक्रोनस मोटर को डिजाइन मा के मापदण्डहरु मा ध्यान दिनु पर्छ?

तिनीहरूको कम्प्याक्टनेस र उच्च टोक़ घनत्वको कारण, स्थायी चुम्बक सिंक्रोनस मोटरहरू धेरै औद्योगिक अनुप्रयोगहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ, विशेष गरी उच्च प्रदर्शन ड्राइभ प्रणालीहरू जस्तै पनडुब्बी प्रोपल्सन प्रणालीहरूको लागि।स्थायी चुम्बक सिंक्रोनस मोटरहरूलाई रोटर मर्मत र घाटा कम गर्न, उत्तेजनाको लागि स्लिप रिंगहरूको प्रयोग आवश्यक पर्दैन।स्थायी चुम्बक सिंक्रोनस मोटरहरू अत्यधिक कुशल र उच्च प्रदर्शन ड्राइभ प्रणालीहरू जस्तै सीएनसी मेसिन उपकरणहरू, रोबोटिक्स र उद्योगमा स्वचालित उत्पादन प्रणालीहरूको लागि उपयुक्त छन्।

सामान्यतया, स्थायी चुम्बक सिंक्रोनस मोटरहरूको डिजाइन र निर्माणले उच्च-प्रदर्शन मोटर प्राप्त गर्न स्टेटर र रोटर संरचना दुवैलाई विचार गर्नुपर्छ।

स्थायी चुम्बक सिंक्रोनस मोटर को संरचना

एयर-गैप चुम्बकीय प्रवाह घनत्व:एसिन्क्रोनस मोटर्स, आदि को डिजाइन अनुसार निर्धारित, स्थायी चुम्बक रोटर को डिजाइन र स्टेटर windings स्विच गर्न को लागी विशेष आवश्यकताहरु को उपयोग। थप रूपमा, यो मानिन्छ कि स्टेटर एक स्लटेड स्टेटर हो।एयर ग्याप फ्लक्स घनत्व स्टेटर कोर को संतृप्ति द्वारा सीमित छ।विशेष गरी, शिखर प्रवाह घनत्व गियर दाँतको चौडाइ द्वारा सीमित छ, जबकि स्टेटरको पछाडि अधिकतम कुल प्रवाह निर्धारण गर्दछ।

यसबाहेक, स्वीकार्य संतृप्ति स्तर अनुप्रयोगमा निर्भर गर्दछ।सामान्यतया, उच्च दक्षता मोटरहरूमा कम फ्लक्स घनत्व हुन्छ, जबकि अधिकतम टोक़ घनत्वको लागि डिजाइन गरिएका मोटरहरूमा उच्च प्रवाह घनत्व हुन्छ।पीक एयर ग्याप फ्लक्स घनत्व सामान्यतया ०.७–१.१ टेस्लाको दायरामा हुन्छ।यो ध्यान दिनुपर्छ कि यो कुल प्रवाह घनत्व हो, अर्थात् रोटर र स्टेटर फ्लक्सहरूको योग।यसको मतलब यदि आर्मेचर प्रतिक्रिया बल कम छ भने, यसको मतलब पङ्क्तिबद्ध टोक़ उच्च छ।

यद्यपि, ठूलो अनिच्छा टोक़ योगदान प्राप्त गर्न, स्टेटर प्रतिक्रिया बल ठूलो हुनुपर्छ।मेशिन प्यारामिटरहरूले देखाउँछन् कि ठूलो m र सानो इन्डक्टन्स L मुख्य रूपमा पङ्क्तिबद्ध टर्क प्राप्त गर्न आवश्यक छ।यो सामान्यतया आधार गति भन्दा कम सञ्चालनको लागि उपयुक्त छ किनकि उच्च इन्डक्टन्सले पावर कारक कम गर्दछ।

स्थायी चुम्बक सामाग्री:

चुम्बकहरूले धेरै यन्त्रहरूमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छन्, त्यसैले यी सामग्रीहरूको प्रदर्शन सुधार गर्नु धेरै महत्त्वपूर्ण छ, र ध्यान हाल दुर्लभ पृथ्वी र संक्रमण धातु-आधारित सामग्रीहरूमा केन्द्रित छ जसले उच्च चुम्बकीय गुणहरूको साथ स्थायी चुम्बकहरू प्राप्त गर्न सक्छ।टेक्नोलोजीमा निर्भर गर्दै, चुम्बकहरूसँग फरक चुम्बकीय र मेकानिकल गुणहरू छन् र विभिन्न जंग प्रतिरोध प्रदर्शन गर्दछ।

NdFeB (Nd2Fe14B) र Samarium Cobalt (Sm1Co5 र Sm2Co17) चुम्बकहरू आज उपलब्ध सबैभन्दा उन्नत व्यावसायिक स्थायी चुम्बक सामग्री हुन्।दुर्लभ पृथ्वी चुम्बक को प्रत्येक वर्ग भित्र ग्रेड को एक विस्तृत विविधता छ।NdFeB चुम्बकहरू प्रारम्भिक 1980 मा व्यापारीकरण गरिएको थियो।तिनीहरू आज धेरै फरक अनुप्रयोगहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।यस चुम्बक सामग्रीको लागत (प्रति ऊर्जा उत्पादन) फेराइट चुम्बकसँग तुलना गर्न सकिन्छ, र प्रति किलोग्राम आधारमा, NdFeB म्याग्नेटको लागत फेराइट चुम्बकहरू भन्दा लगभग 10 देखि 20 गुणा बढी हुन्छ।

स्थायी चुम्बकहरूको तुलना गर्न प्रयोग गरिने केही महत्त्वपूर्ण गुणहरू हुन्: रिमेनेन्स (श्री), जसले स्थायी चुम्बकीय चुम्बकीय क्षेत्रको बल मापन गर्दछ, जबरजस्ती बल (Hcj), डिचुम्बकीकरण प्रतिरोध गर्ने सामग्रीको क्षमता, ऊर्जा उत्पादन (BHmax), घनत्व चुम्बकीय ऊर्जा। ; क्युरी तापमान (TC), तापक्रम जसमा सामग्रीले आफ्नो चुम्बकत्व गुमाउँछ।नियोडिमियम चुम्बकहरूमा उच्च पुनरुत्थान, उच्च जबरजस्ती र ऊर्जा उत्पादन हुन्छ, तर सामान्यतया कम क्युरी तापमान प्रकारको हुन्छ, नियोडियमियमले उच्च तापमानमा यसको चुम्बकीय गुणहरू कायम राख्न टेर्बियम र डिस्प्रोसियमसँग काम गर्दछ।

स्थायी चुम्बक सिंक्रोनस मोटर डिजाइन

स्थायी चुम्बक सिंक्रोनस मोटर (PMSM) को डिजाइनमा, स्थायी चुम्बक रोटरको निर्माण स्टेटर र विन्डिङको ज्यामिति परिवर्तन नगरी तीन-चरण इन्डक्शन मोटरको स्टेटर फ्रेममा आधारित छ।निर्दिष्टीकरण र ज्यामितिमा समावेश छ: मोटर गति, आवृत्ति, पोलहरूको संख्या, स्टेटर लम्बाइ, भित्री र बाहिरी व्यास, रोटर स्लटहरूको संख्या।PMSM को डिजाइनमा तामाको क्षति, ब्याक EMF, फलामको क्षति र सेल्फ र म्युचुअल इन्डक्टन्स, चुम्बकीय प्रवाह, स्टेटर प्रतिरोध, आदि समावेश छन्।

सेल्फ-इन्डक्टन्स र म्युचुअल इन्डक्टन्सको गणना:

इन्डक्टन्स L लाई हेनरी (H) मा, वेबर प्रति एम्पियर बराबर फ्लक्स-उत्पादक वर्तमान I सँग फ्लक्स लिंकेजको अनुपातको रूपमा परिभाषित गर्न सकिन्छ। इन्डक्टर भनेको चुम्बकीय क्षेत्रमा ऊर्जा भण्डारण गर्न प्रयोग गरिने उपकरण हो, जसरी क्यापेसिटरले विद्युतीय क्षेत्रमा ऊर्जा भण्डारण गर्छ। इन्डक्टरहरूमा सामान्यतया कुण्डलहरू हुन्छन्, सामान्यतया फेराइट वा फेरोम्याग्नेटिक कोरको वरिपरि घाउ हुन्छन्, र तिनीहरूको इन्डक्टन्स मान कन्डक्टरको भौतिक संरचना र चुम्बकीय प्रवाहको माध्यमबाट जाने सामग्रीको पारगम्यतासँग मात्र सम्बन्धित हुन्छ।

इन्डक्टन्स पत्ता लगाउने चरणहरू निम्नानुसार छन्:1. मानौं कन्डक्टरमा करेन्ट I छ।2. B पर्याप्त सममित छ भनी निर्धारण गर्न Biot-Savart को नियम वा Ampere को लूप कानून (यदि उपलब्ध छ भने) प्रयोग गर्नुहोस्।3. सबै सर्किटहरू जडान गर्ने कुल प्रवाह गणना गर्नुहोस्।4. फ्लक्स लिंकेज प्राप्त गर्न कुल चुम्बकीय प्रवाहलाई लूपको संख्याले गुणन गर्नुहोस्, र आवश्यक प्यारामिटरहरूको मूल्याङ्कन गरेर स्थायी चुम्बकीय सिंक्रोनस मोटरको डिजाइन पूरा गर्नुहोस्।

अध्ययनले पत्ता लगायो कि एसी स्थायी चुम्बक रोटर सामग्रीको रूपमा NdFeB प्रयोग गर्ने डिजाइनले हावाको अन्तरमा उत्पन्न चुम्बकीय प्रवाह बढाएको छ, जसको परिणामस्वरूप स्टेटरको भित्री त्रिज्यामा कमी आएको छ, जबकि स्ट्याटरको भित्री त्रिज्या सामरियम कोबाल्ट प्रयोग गरेर स्थायी हुन्छ। चुम्बक रोटर सामग्री ठूलो थियो।नतिजाहरूले देखाउँछन् कि NdFeB मा तामाको प्रभावकारी हानि 8.124% ले घटेको छ।एक स्थायी चुम्बक सामग्री को रूप मा samarium कोबाल्ट को लागी, चुम्बकीय प्रवाह एक sinusoidal भिन्नता हुनेछ।सामान्यतया, स्थायी चुम्बक सिंक्रोनस मोटरहरूको डिजाइन र निर्माणले उच्च-प्रदर्शन मोटर प्राप्त गर्न स्टेटर र रोटर संरचना दुवैलाई विचार गर्नुपर्छ।

निष्कर्षमा

स्थायी चुम्बक सिंक्रोनस मोटर (PMSM) एक सिंक्रोनस मोटर हो जसले चुम्बकीकरणको लागि उच्च चुम्बकीय सामग्रीहरू प्रयोग गर्दछ, र उच्च दक्षता, सरल संरचना, र सजिलो नियन्त्रणको विशेषताहरू छन्।यो स्थायी चुम्बक सिंक्रोनस मोटरमा कर्षण, अटोमोटिभ, रोबोटिक्स, र एयरोस्पेस टेक्नोलोजीमा अनुप्रयोगहरू छन्। स्थायी चुम्बक सिंक्रोनस मोटर्स को पावर घनत्व समान मूल्याङ्कन को इन्डक्सन मोटरहरु भन्दा उच्च छ किनभने चुम्बकीय क्षेत्र उत्पन्न गर्न को लागी समर्पित कुनै स्टेटर पावर छैन। ।

वर्तमानमा, PMSM को डिजाइनलाई उच्च शक्ति मात्र होइन, कम द्रव्यमान र जडताको कम क्षण पनि चाहिन्छ।