การขับเคลื่อนตรง แผ่นดินหายาก แม็กเนตถาวร มอเตอร์ไร้เกียร์ ความเร็วแปร

ลักษณะที่นิยามของ PMACM ✅ แม็กเนตถาวรภายในหมุนของมัน ✅ ถูกกระทําโดยสนามแม่เหล็กหมุน (RMF) ของสแตตอร์ล่อและถูกขับไล่ไปสู่การเคลื่อนหมุนนี่คือความเบี่ยงเบนจากโรเตอร์อื่น ๆ, ที่แรงแม่เหล็กต้องถูกผลักดันหรือผลิตในเรือนหมุน, ต้องการกระแสไฟฟ้ามากกว่านี้เนื่องจากสนามแม่เหล็กของโรเตอร์เป็นแบบถาวร และไม่ต้องการแหล่งพลังงานที่จะใช้ในการผลิตนั่นหมายความว่ามันต้องใช้เครื่องขับเคลื่อนความถี่แปร (VFD หรือเครื่องขับเคลื่อน PM) เพื่อทํางาน ซึ่งเป็นระบบควบคุมที่ทําให้แรงหมุนที่ผลิตโดยมอเตอร์เหล่านี้เรียบร้อยโดยการสลับกระแสในและออกที่ stator สายล่อในระยะบางของการหมุนหมุน, เครื่องขับเคลื่อน PM ควบคุมอัมพวาและกระแสในขณะเดียวกันและใช้ข้อมูลนี้เพื่อคํานวณตําแหน่งหมุนและดังนั้นความเร็วของผลิต shaft.เมื่อความเร็วหมุนของพวกมันตรงกับความเร็วของ RMFเครื่องเหล่านี้ค่อนข้างใหม่และยังคงถูกปรับปรุงให้ดีขึ้น ดังนั้นการทํางานเฉพาะของ PMACM ใด ๆ คือในขณะนี้โดยพื้นฐานเป็นเอกลักษณ์ของแต่ละการออกแบบ

ลักษณะสําคัญของเครื่องยนต์สมองแม่เหล็กถาวร

• การก่อสร้าง: PMSM มีการออกแบบทางกลที่ค่อนข้างเรียบง่ายที่ทําให้มันง่ายในการบํารุงรักษาและซ่อมแซมแม็กเนตถาวรที่ติดกับโรเตอร์และชุดของลวดทองแดง
• การประกอบที่แข็งแกร่ง: PMSM ได้ถูกออกแบบมาเพื่อทนต่อสภาพแวดล้อมต่างๆ รวมถึงอุณหภูมิสูงสุด ความชื้น และการสั่นสะเทือนความแข็งแรงนี้ทําให้มันเหมาะสําหรับการใช้ในการใช้งานที่หลากหลายรวมถึงระบบรถยนต์และอุตสาหกรรม
• ความน่าเชื่อถือสูง: ข้อดีสําคัญของ PMSM คือความน่าเชื่อถือของพวกเขา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในความเร็วในการทํางานที่สูง พวกเขาไม่มีแปรงหรือ commutators ที่จะใช้เสียและดังนั้นไม่มีการสูญเสียการควบคุมความเร็วเนื่องจากการสกัดลมทางกล.
• การขับเคลื่อนความเร็วแปร: PMSM สามารถขับเคลื่อนโดยการขับเคลื่อนความเร็วแปร (VSDs) ทําให้สามารถควบคุมความเร็วของมอเตอร์ได้อย่างแม่นยําความสามารถนี้ทําให้มันเหมาะสําหรับการใช้งานที่ความเร็วต้องปรับต่อเนื่องขึ้นอยู่กับสภาพการเปลี่ยนแปลง.
• การทํางานโดยไม่ต้องมีเซนเซอร์: PMSM สามารถทํางานโดยไม่ต้องมีเซนเซอร์ตําแหน่งหรือความเร็ว, ที่เรียกว่าการควบคุมโดยไม่ต้องมีเซนเซอร์.
• การควบคุมทอร์คและความเร็วอย่างแม่นยํา: PMSM ทําให้สามารถควบคุมทอร์คและความเร็วได้อย่างแม่นยําผ่านอัลการอริทึมควบคุมที่ทันสมัยและวงจรตอบสนองและการควบคุมความเร็วอย่างแม่นยํา.
• การตอบสนองแบบไดนามิกอย่างรวดเร็ว: PMSM มีการตอบสนองแบบไดนามิกอย่างรวดเร็ว เนื่องจากอัตราการสัมพันธ์ของทอร์คกับอินเนอร์เซียที่สูงและปริมาณของอินเนอร์เซียที่ต่ําทําให้มันเหมาะสําหรับการใช้งานที่ต้องการเร่งเร็วหรือควบคุมความเร็วที่แม่นยํา.
• การผลิตทอร์คที่เรียบง่าย: PMSM ผลิตทอร์คที่เรียบง่ายและต่อเนื่อง, รับประกันการเคลื่อนไหวที่เรียบง่ายและสั่นสะเทือนอย่างน้อยในระบบทําให้มันเหมาะสําหรับการใช้งานการควบคุมการเคลื่อนไหวอย่างแม่นยํา เช่น โรบอติกส์ หรือการแปรรูปแม่นยํา.
• การทํางานอย่างเงียบ: PMSM ใช้งานอย่างเงียบเพราะการผลิตทอร์คที่เรียบร้อยและไม่มีแปรงหรือเครื่องสลับ ทําให้มันเหมาะสําหรับการใช้ในแอพพลิเคชั่นที่การลดเสียงสําคัญเช่นในสภาพแวดล้อมภายในหรือที่มีผู้คนอยู่.

SPM เทียบกับ IPM

มอเตอร์ PM สามารถแยกออกเป็น 2 ประเภทหลัก ได้แก่ มอเตอร์แม่เหล็กถาวรบนพื้นผิว (SPM) และมอเตอร์แม่เหล็กถาวรภายใน (IPM) ไม่มีแบบการออกแบบมอเตอร์ใด ๆ ที่มีแท่งหมุนทั้งสองประเภทผลิตกระแสแม่เหล็กโดยแม่เหล็กถาวรที่ติดต่อกับหรือภายในหมุน.

เครื่องยนต์ SPM มีแม่เหล็กติดตั้งอยู่ด้านนอกของพื้นผิวของหมุน. เนื่องจากการติดตั้งกลไกนี้ ความแข็งแรงกลไกของพวกเขาอ่อนแอกว่าของเครื่องยนต์ IPM.ความแข็งแรงทางกลที่อ่อนแอจํากัดความเร็วทางกลที่ปลอดภัยสูงสุดของมอเตอร์นอกจากนี้, มอเตอร์เหล่านี้แสดงความเด่นของแม่เหล็กจํากัดมาก (Ld ≈ Lq).

ค่าอัดแรงที่วัดที่ปลายของหมุน เป็นที่สอดคล้อง ไม่ว่าจะเป็นตําแหน่งของหมุน เนื่องจากอัตราการเด่นที่ใกล้ความเป็นหนึ่งเดียว การออกแบบมอเตอร์ SPM ขึ้นอยู่กับการบนองค์ประกอบมักโนทักเพื่อผลิตมักโนทัก.

มอเตอร์ IPM มีแม่เหล็กถาวรที่ติดตั้งอยู่ในหมุนตัวมันเอง ไม่เหมือนกับคู่หู SPM ของมันและเหมาะสําหรับการทํางานที่ความเร็วสูงมากมอเตอร์เหล่านี้ยังถูกกําหนดโดยสัดส่วนความเด่นของแม่เหล็กที่ค่อนข้างสูง (Lq > Ld)มอเตอร์ IPM มีความสามารถในการผลิตมอเตอร์โดยใช้ประโยชน์จากทั้งองค์ประกอบของมอเตอร์ที่มีมอเตอร์แม่เหล็กและมอเตอร์ที่ไม่ยอมรับ.

การตรวจจับตัวเองกับการทํางานในวงจรปิด

ความก้าวหน้าล่าสุดในเทคโนโลยีการขับเคลื่อนทําให้เครื่องขับเคลื่อน AC มาตรฐานสามารถตรวจจับตัวเอง และติดตามตําแหน่งแม่เหล็กของมอเตอร์ได้ ระบบวงจรปิดมักใช้ช่อง z-pulse เพื่อปรับปรุงผลงานผ่านการใช้งานแบบปกติ, การขับเคลื่อนรู้ตําแหน่งแม่เหล็กมอเตอร์โดยติดตามช่อง A / B และแก้ไขความผิดพลาดกับช่อง z.การรู้ตําแหน่งแม่นยําของแม่เหล็กทําให้การผลิตทอร์คที่ดีที่สุด ส่งผลให้มีประสิทธิภาพที่ดีที่สุด.

การลดความอ่อนแอ/เพิ่มความเข้มข้นของเครื่องยนต์ PM

การไหลในมอเตอร์แม่เหล็กถาวรถูกผลิตโดยแม่เหล็ก การไหลของสนามตามเส้นทางที่แน่นอน ซึ่งสามารถเพิ่มหรือต่อต้านการเพิ่มขึ้นหรือเข้มข้นสนามไหลเวียนจะอนุญาตให้มอเตอร์เพิ่มการผลิตทอร์คชั่วคราวการต่อต้านสนามแหล่งจะลบสนามแม่เหล็กที่มีอยู่ของมอเตอร์สนามแม่เหล็กที่ลดลงจะจํากัดการผลิตทอร์คความดันที่ลดลง back-emf ปล่อยความดันที่จะผลักดันมอเตอร์ในการทํางานที่ความเร็วผลิตที่สูงกว่าการทํางานทั้งสองชนิดต้องการกระแสไฟฟ้ามอเตอร์เพิ่มเติม ทิศทางของกระแสไฟฟ้ามอเตอร์ข้ามแกน d, ที่ได้รับจากตัวควบคุมมอเตอร์, กําหนดผลที่ต้องการ

เครื่องยนต์ซินโครนแม่เหล็กถาวรมีลักษณะดังต่อไปนี้:

1ประสิทธิภาพระดับ 2 ถึง 5% มากกว่ามอเตอร์แบบไม่สมองธรรมดา

2. ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วกับการเพิ่มของภาระ เมื่อภาระเปลี่ยนแปลงภายในช่วง 25% ถึง 120% มันยังคงประสิทธิภาพสูงระยะการทํางานที่มีประสิทธิภาพสูงสูงกว่าของมอเตอร์ asynchronous ปกติ. ความอ้วนเบา, ความอ้วนแปร, และความอ้วนเต็มทั้งหมดมีผลการประหยัดพลังงานที่สําคัญ

3ค่าประสิทธิภาพถึง 0.95 และมากกว่า ไม่จําเป็นต้องมีการชดเชยปฏิกิริยา

4. ปัจจัยพลังงานได้รับการปรับปรุงอย่างมาก เมื่อเทียบกับมอเตอร์ที่ไม่สมอง การทํางานในขณะนี้ถูกลดลงมากกว่า 10% เนื่องจากการลดการทํางานในขณะนี้และความสูญเสียระบบสามารถประหยัดพลังงานได้ประมาณ 1%.

5. การเพิ่มอุณหภูมิต่ํา, ความหนาแน่นของพลังงานสูง: 20K ต่ํากว่าการเพิ่มอุณหภูมิของมอเตอร์ไม่สมองสามเฟส, การเพิ่มอุณหภูมิการออกแบบคือเหมือนกันและสามารถทําในปริมาณที่เล็กกว่า,ประหยัดวัสดุที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น;

6ทอร์คการเริ่มต้นสูงและความจุเกินสูง: ตามความต้องการ, มันสามารถออกแบบกับทอร์คการเริ่มต้นสูง (3-5 ครั้ง) และความจุเกินสูง;

7ใช้ระบบควบคุมความเร็วความถี่แปร ซึ่งมีผลตอบสนองที่ดีกว่าในทางไดนามิก และดีกว่าของมอเตอร์ที่ไม่สมองกัน

8ขนาดการติดตั้งเหมือนกับมอเตอร์แบบไม่สมองที่ใช้กันอยู่ทั่วไป และการออกแบบและการเลือกที่สะดวกมาก

9. เนื่องจากการเพิ่มปัจจัยพลังงาน, พลังงานภาพของทรานฟอร์มระบบประปาพลังงานถูกลดลงมาก, ซึ่งปรับปรุงความสามารถการประปาพลังงานของทรานฟอร์ม,และยังสามารถลดต้นทุนของสายเคเบิลระบบได้มาก (โครงการใหม่);

มีปัญหาเล็กๆ น้อยๆ ที่มองข้ามได้ง่ายๆ เกี่ยวกับมอเตอร์:

1ทําไมไม่ใช้เครื่องยนต์ทั่วไปในพื้นที่สูงเนิน?

ความสูงมีผลกระทบที่ไม่ดีต่อการเพิ่มอุณหภูมิของมอเตอร์, โมเตอร์โคโรน่า (มอเตอร์แรงดันสูง) และการสลับของมอเตอร์ DC.

(1) ยิ่งความสูงสูงขึ้น อุณหภูมิของเครื่องยนต์จะเพิ่มขึ้นสูงขึ้น และกําลังผลิตจะต่ําลงเมื่ออุณหภูมิลดลงกับการเพิ่มความสูงพอที่จะชดเชยอิทธิพลของความสูงในการเพิ่มอุณหภูมิพลังงานออกนามของมอเตอร์สามารถยังคงไม่เปลี่ยนแปลง

(2) ควรมีมาตรการป้องกันโควิด เมื่อใช้มอเตอร์แรงดันสูงในภูเขาสูง

(3) ความสูงไม่ดีสําหรับการสลับของมอเตอร์ DC ดังนั้นให้ความสนใจในการเลือกวัสดุแปรงคาร์บอน

2ทําไมมอเตอร์ไม่เหมาะสําหรับการทํางานภาระเบา

เมื่อมอเตอร์ทํางานด้วยภาระเบา มันจะทําให้:

(1) ค่าประสิทธิภาพของมอเตอร์ต่ํา

(2) ประสิทธิภาพของมอเตอร์ต่ํา

(3) จะทําให้อุปกรณ์สูญเสียและใช้งานไม่ประหยัด

3ทําไมมอเตอร์ถึงไม่ทํางานในสภาพเย็น?

การใช้มอเตอร์เกินขั้นในสภาพอากาศที่มีอุณหภูมิต่ํา จะทําให้เกิด:

(1) ความแตกแยกของเครื่องยนต์

(2) หนาวน้ํามันสอด;

(3) สับผสมของสับผสมของสับผ่าเป็นสับ

ฉะนั้น มอเตอร์ควรถูกทําความร้อนและเก็บไว้ในสภาพแวดล้อมเย็น และการล่อและหมุนยางควรถูกตรวจสอบก่อนการทํางาน

4ทําไมเครื่องยนต์ 60Hz ไม่ใช้เครื่องพลังงาน 50Hz

เมื่อมอเตอร์ถูกออกแบบแผ่นเหล็กซิลิคอนโดยทั่วไปทํางานในบริเวณความอิ่มของเส้นโค้งแม่เหล็กการลดความถี่จะเพิ่มการไหลของแม่เหล็กและกระแสการตื่นเต้น, ส่งผลให้เกิดการเพิ่มกระแสของมอเตอร์และการบริโภคทองแดง ซึ่งในที่สุดจะนําไปสู่การเพิ่มการเพิ่มอุณหภูมิของมอเตอร์ ในกรณีที่รุนแรงเครื่องยนต์อาจถูกเผาไหม้ เนื่องจากการอุ่นเกินของโค้ล.

5.การเริ่มต้นอ่อนแอของมอเตอร์

การเริ่มต้นอ่อนมีผลในการประหยัดพลังงานที่จํากัด แต่มันสามารถลดผลกระทบของการเริ่มต้นบนเครือข่ายไฟฟ้า และยังสามารถบรรลุการเริ่มต้นที่เรียบร้อยเพื่อปกป้องหน่วยมอเตอร์ตามทฤษฎีอนุรักษ์พลังงาน, เนื่องจากการเพิ่มวงจรควบคุมที่ค่อนข้างซับซ้อน, การเริ่มต้นอ่อนแอไม่เพียงแต่ไม่ประหยัดพลังงาน, แต่ยังเพิ่มการบริโภคพลังงาน.แต่มันสามารถลดกระแสเริ่มต้นของวงจรและมีบทบาทป้องกัน.

10เมื่อโครงการใหม่ถูกก่อสร้าง ระบบขับเคลื่อนทั้งหมดใช้ มักนีต์ถาวร มอเตอร์ร่วม ลงทุนโครงการเป็นพื้นฐานเดียวกันกับการใช้ มอเตอร์และโครงการสามารถยังคงได้รับผลกําไรในการประหยัดพลังงานหลังจากโครงการถูกนําไปใช้งาน;

ในสาขาอุตสาหกรรมทั่วไป การเปลี่ยนมอเตอร์แบบไม่สมองความดันต่ํา ((380/660/1140V) ประสิทธิภาพสูง ระบบนี้ประหยัดพลังงาน 5% ถึง 30%และมอเตอร์อัตราการทํางานแบบไม่สมองความแรงสูง ((6kV/10kV), ระบบประหยัด 2% to10%.