Quel est le moteur synchrone à un aimant permanent ?
Le MOTEUR SYNCHRONE À UN AIMANT PERMANENT se compose principalement de redresseur, de rotor, de châssis, de couverture avant-arrière, d'incidences, etc. La structure du redresseur est fondamentalement identique que celle des moteurs asynchrones ordinaires, et la principale différence entre le moteur synchrone à un aimant permanent et d'autres genres de moteurs est son rotor.
Le matériel à un aimant permanent avec (magnétique chargé) magnétique prémagnétisé sur la surface ou à l'intérieur de l'aimant permanent du moteur, fournit le champ magnétique nécessaire d'entrefer pour le moteur. Cette structure de rotor peut effectivement réduire le volume de moteur, réduire la perte et améliorer l'efficacité.
Analyse du principe des avantages techniques du moteur à un aimant permanent
Le principe d'un moteur synchrone à un aimant permanent est comme suit : Dans l'enroulement du redresseur du moteur dans le courant triphasé, après passage-dans le courant, il formera un champ magnétique de rotation pour l'enroulement du redresseur du moteur. Puisque le rotor est installé avec l'aimant permanent, le pôle magnétique de l'aimant permanent est fixé, selon le principe des pôles magnétiques de la même phase attirant la répulsion différente, la rotation le champ que magnétique produit dans le redresseur conduira le rotor pour tourner, la vitesse de rotation du rotor est égal à la vitesse du poteau tournant a produit dans le redresseur.
En raison de l'utilisation des aimants permanents de fournir des champs magnétiques, le processus de rotor est mûr, fiable, et flexible dans la taille, et la capacité de conception peut être aussi petite que des dizaines de watts, jusqu'à mégawatts. En même temps, en augmentant ou en diminuant le nombre de paires d'aimants permanents de rotor, il est plus facile de changer le nombre de poteaux du moteur, qui rend la gamme de vitesse des moteurs synchrones à un aimant permanent plus large. Avec les rotors à un aimant permanent multipolaires, la vitesse nominale peut être aussi basse comme chiffre simple, il est difficile réaliser que par les moteurs asynchrones ordinaires.
Particulièrement dans l'environnement d'application de haute puissance à vitesse réduite, le moteur synchrone à un aimant permanent peut être directement conduit par une conception multipolaire à vitesse réduite, comparé à un moteur ordinaire plus le réducteur, les avantages d'un moteur synchrone à un aimant permanent peut être accentué.
Travail du moteur synchrone à un aimant permanent :
Le fonctionnement du moteur synchrone à un aimant permanent est très simple, rapide, et efficace une fois comparé aux moteurs conventionnels. Le fonctionnement de PMSM dépend du champ magnétique de rotation du redresseur et du champ magnétique constant du rotor. Les aimants permanents sont utilisés comme rotor pour créer le flux magnétique constant et pour fonctionner et fermer à clef à la vitesse synchrone. Ces types de moteurs sont semblables aux moteurs sans brosse de C.C.
Les groupes de phasor sont constitués en joignant les enroulements du redresseur entre eux. Ces groupes de phasor sont joints ensemble pour former différentes connexions comme une étoile, un delta, et de doubles et monophasúx. Pour réduire des tensions harmoniques, les enroulements devraient être blessés sous peu les uns avec les autres.
Quand l'approvisionnement triphasé à C.A. est indiqué au redresseur, il crée un champ magnétique de rotation et le champ magnétique constant est dû induit à l'aimant permanent du rotor. Ce rotor fonctionne dans le synchronisme avec la vitesse synchrone. Le fonctionnement entier du PMSM dépend de l'entrefer entre le redresseur et le rotor sans la charge.
Si l'entrefer est grand, alors les pertes d'enroulement du moteur seront réduites. Les poteaux de champ créés par l'aimant permanent sont saillants. Les moteurs synchrones à un aimant permanent auto-ne commencent pas des moteurs. Ainsi, il est nécessaire de commander la fréquence variable du redresseur électroniquement.
Quelles applications utilisent des moteurs de PMSM ?
Les industries qui utilisent des moteurs de PMSM incluent métallurgique, en céramique, en caoutchouc, le pétrole, des textiles, et beaucoup d'autres. Des moteurs de PMSM peuvent être conçus pour fonctionner à la vitesse synchrone à partir d'un approvisionnement en tension et fréquence aussi bien qu'applications constantes de l'entraînement à vitesse variable (VSD). En raison des densités de rendement élevé et de puissance et de couple, ils sont généralement un choix supérieur dans des applications élevées de couple telles que des mélangeurs, des broyeurs, des pompes, des fans, des ventilateurs, des convoyeurs, et des applications industrielles où traditionnellement des moteurs à induction sont trouvés.
Avantages des moteurs à un aimant permanent de terres rares
Rendement élevé : La courbe d'efficacité du moteur asynchrone tombe généralement plus rapidement au-dessous de 60% de la charge évaluée, et l'efficacité est très basse à la charge légère. La courbe d'efficacité du moteur à un aimant permanent de terre rare est haute et plate, et elle est dans le secteur à haute efficacité à 20%~120% de la charge évaluée.
Facteur de puissance élevée : La valeur mesurée du facteur de puissance du moteur synchrone d'aimant permanent de terre rare est proche de la valeur limite de 1,0. La courbe de facteur de puissance est aussi haute et plate que la courbe d'efficacité. Le facteur de puissance est haut. La compensation électrique réactive de basse tension n'est pas exigée et la capacité de système de distribution d'énergie est entièrement utilisée.
Le courant de redresseur est petit : Le rotor n'a aucun courant d'excitation, la puissance réactive est réduite, et le courant de redresseur est sensiblement réduit. Comparé au moteur asynchrone de la même capacité, la valeur courante de redresseur peut être réduite de 30% à 50%. En même temps, parce que le courant de redresseur est considérablement réduit, la hausse de la température de moteur est réduite, et la vie de rapport de graisse et de rapport sont prolongées.
Couple élevé de -de-étape et couple de parking : Les moteurs synchrones d'aimant permanent de terre rare ont un couple plus élevé de -de-étape et le couple de parking, qui fait le moteur ont une capacité de charge plus élevée et peuvent être sans à-coup tirés dans la synchronisation.
Inconvénients des moteurs à un aimant permanent de terres rares
Coût élevé : Comparé au moteur asynchrone des mêmes spécifications, l'entrefer entre le redresseur et le rotor est plus petit, et l'exactitude de traitement de chaque composant est haute ; la structure de rotor est plus compliquée et le prix du matériel en acier magnétique de terre rare est élevé ; donc, le coût de fabrication de moteur est haut, qui est commun pour les moteurs asynchrones environ 2 fois.
Grand impact au début de toute puissance : En commençant à la pleine pression, la vitesse synchrone peut être dessinée dans une courte durée même. Le choc mécanique est grand. Le courant commençant est plus de 10 fois le courant évalué. L'impact sur le système d'alimentation d'énergie est grand, exigeant une grande capacité du système d'alimentation d'énergie.
Il est facile démagnétiser l'acier de terres rares d'aimant : Quand le matériel à un aimant permanent est soumis à la vibration, haute température, et surcharge actuel, sa perméabilité magnétique peut diminuer, ou le phénomène de démagnétisation se produit, qui réduit la représentation du moteur à un aimant permanent.
Structures de moteur de P.M.
Des structures de moteur de P.M. peuvent être séparées dans deux catégories : intérieur et extérieur. Chaque catégorie a son sous-ensemble de catégories. Un moteur extérieur de P.M. peut avoir ses aimants dessus ou encart dans la surface du rotor, pour augmenter la robustesse de la conception. Le positionnement et la conception à un aimant permanent intérieurs d'un moteur peuvent varier considérablement. Les aimants du moteur d'IPM peuvent être encart comme grand bloc ou bouleversé pendant qu'ils viennent plus près du noyau. Une autre méthode est de les faire enfoncer dans un modèle de rai.
Variation d'inductance de moteur de P.M. par rapport à la charge
Seulement tellement le flux peut être lié à un morceau de fer pour produire du couple. Par la suite, le fer saturera et ne permettra plus au flux de lier. Le résultat est une réduction de l'inductance du chemin pris par un champ de flux. Dans une machine de P.M., les valeurs de d-axe et d'inductance de q-axe réduiront avec des augmentations du courant de charge.
Les inductances de d et de q-axe d'un moteur de SPM sont presque identiques. Puisque l'aimant est en dehors de du rotor, l'inductance du q-axe chutera au même taux que l'inductance de d-axe. Cependant, l'inductance d'un moteur d'IPM réduira différemment. Encore, l'inductance de d-axe est naturellement inférieure parce que l'aimant est dans le chemin de flux et ne produit pas d'une propriété inductive. Par conséquent, il y a moins de fer à saturer au d-axe, qui a comme conséquence une réduction sensiblement inférieure de flux en ce qui concerne le q-axe.
Jaillissez l'affaiblissement/intensification des moteurs de P.M.
Le flux dans un moteur à un aimant permanent est produit par les aimants. Le champ de flux suit un certain chemin, qui peut être amplifié ou opposé. L'amplification ou l'intensification du champ de flux permettra au moteur d'augmenter temporairement la production de couple. L'opposition du champ de flux niera le gisement existant d'aimant du moteur. Le gisement réduit d'aimant limitera la production de couple, mais réduit la tension de retour-emf. La tension de retour-emf réduite libère la tension pour pousser le moteur pour fonctionner aux vitesses à haute production. Les deux types d'opération exigent le courant supplémentaire de moteur. La direction du moteur actuel à travers le d-axe, si par le contrôleur de moteur, détermine l'effet désiré.
Structure du moteur d'IPM (aimant permanent intérieur)
Un moteur conventionnel de SPM (aimant permanent extérieur) a une structure en laquelle un aimant permanent est attaché à la surface de rotor. Il emploie seulement le couple magnétique d'un aimant. D'autre part, le moteur d'IPM emploie la réticence par la résistance magnétique en plus du couple magnétique en enfonçant un aimant permanent dans le rotor lui-même.
Structure de rotor de moteur de SPM.IPM
Le moteur d'IPM (aimant permanent intérieur) comporte
Couple élevé et rendement élevé
Le hauts couple et à haute production sont réalisés à l'aide du couple de réticence en plus du couple magnétique.
Opération économiseuse d'énergie
Il consomme jusqu'à 30% moins de puissance comparée aux moteurs conventionnels de SPM.
Rotation ultra-rapide
Il peut répondre à la rotation ultra-rapide de moteur en commandant les deux types de couple utilisant le contrôle de vecteur.
Sécurité
Puisque l'aimant permanent est enfoncé, la sécurité mécanique est améliorée aussi, à la différence de dans un SPM, l'aimant ne détachera pas en raison de la force centrifuge.
Caractéristiques de contrôle de vecteur
Tandis qu'un système conventionnel (système de conduction 120-degree) a le courant appliqué dans le moteur comme onde rectangulaire, un contrôle de vecteur impressionne la tension qui se transforme en onde sinusoïdale vers la position du rotor (angle de l'aimant), ainsi il devient possible de commander le courant de moteur.
Analyse sur l'application de la technologie à un aimant permanent moderne de moteur
1. application de technologie électromécanique à un aimant permanent au marché d'appareil ménager
L'application de la technologie à un aimant permanent de moteur au marché d'appareil ménager est manifestée dans VCDDVD et des ordinateurs. Actuellement, elle a graduellement formé le développement de l'industrialisation et a graduellement augmenté aux entraînements à vitesse variable multiphasés. Par exemple, les gens utilisent des climatiseurs d'inverseur emploient la technologie à un aimant permanent moderne de moteur pour améliorer l'efficacité de l'exploitation du climatiseur, pour réduire graduellement le volume du moteur de climatiseur, et réduisent au minimum le bruit provoqué par le climatiseur.
2. application de technologie électromécanique à un aimant permanent sur le marché d'ascenseur
Le système variable de vitesse de moteur à un aimant permanent a été employé sur le marché d'ascenseur pendant presque 10 années. Par exemple, à l'aide d'un moteur à un aimant permanent à vitesse réduite de terre rare comme machine de traction d'ascenseur, l'utilisation du moteur à un aimant permanent de terre rare peut sauver l'ascenseur pour employer 20 % de l'énergie électrique. Des moteurs à un aimant permanent modernes sont habituellement utilisés dans le domaine des systèmes d'entraînement de variable-vitesse avec de grands changements de charge et conditions ultra-rapides d'ajustement.
3. application de technologie électromécanique à un aimant permanent aux entreprises industrielles et extrayantes
Avec le développement des moteurs à un aimant permanent, les moteurs à un aimant permanent de grand couple ont été bien développés, particulièrement le lancement réussi des moteurs variables à un aimant permanent de fréquence sur le marché a donné des entreprises industrielles et extrayantes lourdes de nouveaux choix. Puisque le couple de sortie du moteur à un aimant permanent est assez grand, l'utilisation de la transmission mécanique est réduite et la vitesse est contrôlable. Elle peut fonctionner à de basses vitesses. Par conséquent, on élimine l'application de l'accouplement liquide, qui sauve le coût d'acheter l'équipement relatif et l'entretien de l'équipement deux ci-dessus, qui réduit le risque de sécurité, ainsi le moteur variable à un aimant permanent de fréquence est très populaire à beaucoup d'entreprises industrielles et extrayantes. En raison de sa fonction réglementaire de vitesse variable de fréquence, il fournit une garantie forte pour que les utilisateurs améliorent l'efficacité de production et pour économisent l'énergie électrique. Par conséquent, les moteurs variables à un aimant permanent modernes de fréquence sont un choix nécessaire pour que les entreprises industrielles et extrayantes améliorent leur équipement à l'avenir.
Par conséquent, il peut dire que le moteur synchrone d'aimant permanent de terre rare est économiseur d'énergie en réduisant ses propres pertes, et n'est pas affecté par des changements des conditions de fonctionnement, de l'environnement, et d'autres facteurs.
