Për shkak të kompaktësisë së tyre dhe densitetit të lartë të çift rrotullues, motorët sinkron me magnet të përhershëm përdoren gjerësisht në shumë aplikacione industriale, veçanërisht për sistemet e lëvizjes me performancë të lartë, siç janë sistemet e shtytjes nëndetëse.Motorët sinkron me magnet të përhershëm nuk kërkojnë përdorimin e unazave rrëshqitëse për ngacmim, duke reduktuar mirëmbajtjen dhe humbjet e rotorit.Motorët sinkron me magnet të përhershëm janë shumë efikas dhe të përshtatshëm për sistemet e drejtimit me performancë të lartë si veglat e makinerive CNC, robotika dhe sistemet e automatizuara të prodhimit në industri.
Në përgjithësi, projektimi dhe ndërtimi i motorëve sinkron me magnet të përhershëm duhet të marrë parasysh strukturën e statorit dhe rotorit në mënyrë që të merret një motor me performancë të lartë.
Struktura e motorit sinkron me magnet të përhershëm
Dendësia e fluksit magnetik të hendekut të ajrit:Përcaktuar sipas projektimit të motorëve asinkron, etj., Dizajni i rotorëve me magnet të përhershëm dhe përdorimi i kërkesave të veçanta për ndërrimin e mbështjelljeve të statorit. Për më tepër, supozohet se statori është një stator me çarje.Dendësia e fluksit të hendekut të ajrit kufizohet nga ngopja e bërthamës së statorit.Në veçanti, dendësia e pikut të fluksit kufizohet nga gjerësia e dhëmbëve të ingranazheve, ndërsa pjesa e pasme e statorit përcakton fluksin maksimal total.
Për më tepër, niveli i lejuar i ngopjes varet nga aplikimi.Në mënyrë tipike, motorët me efikasitet të lartë kanë një densitet fluksi më të ulët, ndërsa motorët e projektuar për densitet maksimal të çift rrotullues kanë një densitet më të lartë fluksi.Dendësia maksimale e fluksit të hendekut të ajrit është zakonisht në intervalin 0,7-1,1 Tesla.Duhet theksuar se kjo është dendësia totale e fluksit, pra shuma e flukseve të rotorit dhe statorit.Kjo do të thotë se nëse forca e reagimit të armaturës është e ulët, do të thotë se çift rrotullimi i shtrirjes është i lartë.
Megjithatë, për të arritur një kontribut të madh të çift rrotullues ngurrimi, forca e reagimit të statorit duhet të jetë e madhe.Parametrat e makinës tregojnë se m i madh dhe induktiviteti i vogël L kërkohen kryesisht për të marrë çift rrotullues të shtrirjes.Kjo zakonisht është e përshtatshme për funksionim nën shpejtësinë bazë pasi induktiviteti i lartë zvogëlon faktorin e fuqisë.
Materiali magnetik i përhershëm:
Magnetët luajnë një rol të rëndësishëm në shumë pajisje, prandaj, përmirësimi i performancës së këtyre materialeve është shumë i rëndësishëm dhe vëmendja aktualisht është e përqendruar në materialet me bazë në tokë të rrallë dhe në metale në tranzicion që mund të marrin magnet të përhershëm me veti të larta magnetike.Në varësi të teknologjisë, magnetët kanë veti të ndryshme magnetike dhe mekanike dhe shfaqin rezistencë të ndryshme ndaj korrozionit.
Magnetët NdFeB (Nd2Fe14B) dhe Samarium Kobalt (Sm1Co5 dhe Sm2Co17) janë materialet më të avancuara komerciale të magnetit të përhershëm të disponueshëm sot.Brenda çdo klase të magnetëve të tokës së rrallë ka një shumëllojshmëri të gjerë të notave.Magnetët NdFeB u komercializuan në fillim të viteve 1980.Ato përdoren gjerësisht sot në shumë aplikacione të ndryshme.Kostoja e këtij materiali magnetik (për produkt energjetik) është e krahasueshme me atë të magneteve të ferritit dhe në bazë për kilogram, magnetët NdFeB kushtojnë rreth 10 deri në 20 herë më shumë se magnetët e ferritit.
Disa veti të rëndësishme të përdorura për të krahasuar magnetët e përhershëm janë: remanenca (Mr), e cila mat forcën e fushës magnetike magnetike të përhershme, forca shtrënguese (Hcj), aftësia e materialit për t'i rezistuar demagnetizimit, produkti i energjisë (BHmax), densiteti i energjisë magnetike ; Temperatura Curie (TC), temperatura në të cilën materiali humbet magnetizmin e tij.Magnetët e neodymiumit kanë qëndrueshmëri më të lartë, shtrëngim më të lartë dhe produkt energjie, por në përgjithësi janë të tipit më të ulët të temperaturës Curie, Neodymium punon me Terbium dhe Dysprosium në mënyrë që të ruajë vetitë e tij magnetike në temperatura të larta.
Dizajni i motorit sinkron me magnet të përhershëm
Në projektimin e një motori sinkron me magnet të përhershëm (PMSM), ndërtimi i rotorit të magnetit të përhershëm bazohet në kornizën e statorit të një motori me induksion trefazor pa ndryshuar gjeometrinë e statorit dhe mbështjelljes.Specifikimet dhe gjeometria përfshijnë: shpejtësinë e motorit, frekuencën, numrin e poleve, gjatësinë e statorit, diametrat e brendshëm dhe të jashtëm, numrin e vrimave të rotorit.Dizajni i PMSM përfshin humbjen e bakrit, EMF-në e pasme, humbjen e hekurit dhe induktivitetin vetjak dhe të ndërsjellë, fluksin magnetik, rezistencën e statorit, etj.
Llogaritja e vetë-induktivitetit dhe induktivitetit të ndërsjellë:
Induktanca L mund të përkufizohet si raporti i lidhjes së fluksit me rrymën prodhuese të fluksit I, në Henrys (H), e barabartë me Weber për amper. Një induktor është një pajisje që përdoret për të ruajtur energjinë në një fushë magnetike, e ngjashme me mënyrën se si një kondensator ruan energjinë në një fushë elektrike. Induktorët zakonisht përbëhen nga mbështjellje, zakonisht të mbështjellë rreth një bërthame ferriti ose ferromagnetike, dhe vlera e tyre e induktivitetit lidhet vetëm me strukturën fizike të përcjellësit dhe përshkueshmërinë e materialit nëpër të cilin kalon fluksi magnetik.
Hapat për të gjetur induktancën janë si më poshtë:1. Supozoni se ka një rrymë I në përcjellës.2. Përdorni ligjin e Biot-Savart ose ligjin e lakut të Amperit (nëse disponohet) për të përcaktuar se B është mjaftueshëm simetrik.3. Llogaritni fluksin total që lidh të gjitha qarqet.4. Shumëzoni fluksin total magnetik me numrin e sytheve për të marrë lidhjen e fluksit dhe kryeni projektimin e motorit sinkron me magnet të përhershëm duke vlerësuar parametrat e kërkuar.
Studimi zbuloi se dizajni i përdorimit të NdFeB si materiali i rotorit të magnetit të përhershëm AC rriti fluksin magnetik të gjeneruar në hendekun e ajrit, duke rezultuar në një reduktim të rrezes së brendshme të statorit, ndërsa rrezja e brendshme e statorit duke përdorur kobaltin samarium të përhershëm materiali i rotorit të magnetit ishte më i madh.Rezultatet tregojnë se humbja efektive e bakrit në NdFeB është ulur me 8,124%.Për kobaltin samarium si një material magnetik i përhershëm, fluksi magnetik do të jetë një variacion sinusoidal.Në përgjithësi, projektimi dhe ndërtimi i motorëve sinkron me magnet të përhershëm duhet të marrë parasysh strukturën e statorit dhe rotorit në mënyrë që të merret një motor me performancë të lartë.
në përfundim
Motori sinkron me magnet të përhershëm (PMSM) është një motor sinkron që përdor materiale të larta magnetike për magnetizim dhe ka karakteristikat e efikasitetit të lartë, strukturës së thjeshtë dhe kontrollit të lehtë.Ky motor sinkron me magnet të përhershëm ka aplikime në teknologjinë e tërheqjes, automobilave, robotikës dhe hapësirës ajrore. Dendësia e fuqisë së motorëve sinkron me magnet të përhershëm është më e lartë se ajo e motorëve me induksion të të njëjtit vlerësim, sepse nuk ka fuqi të statorit të dedikuar për gjenerimin e fushës magnetike. .
Aktualisht, dizajni i PMSM kërkon jo vetëm fuqi më të lartë, por edhe masë më të ulët dhe moment inercie më të ulët.
Koha e postimit: Korrik-01-2022