Главная > На двигателе с постоянными магнитами > Руководство для начинающих по синхронным двигателям с постоянными магнитами

Руководство для начинающих по синхронным двигателям с постоянными магнитами

2023-12-06 14:51:09

By

    Поделиться:

Содержание

    Сегодня многие устройства по-прежнему работают на асинхронных двигателях переменного тока. Однако ситуация меняется, поскольку инженеры и операторы оборудования все чаще выбирают типы двигателей с постоянными магнитами, в основном из-за их меньшего размера и более высокой эффективности. Такие приложения, как вентиляторы, воздуходувки и насосы, особенно хорошо сочетаются с сильными сторонами систем приводов с постоянными магнитами.

     

    A  Синхронный двигатель с постоянным магнитом — это синхронный двигатель переменного тока, использующий постоянные магниты для возбуждения магнитного поля. Эти двигатели эффективны, бесщеточные, быстрые и безопасные, а также обладают очень хорошими динамическими характеристиками. Благодаря этим преимуществам синхронные двигатели с постоянными магнитами находят применение в самых разных областях.

    Синхронный двигатель с постоянными магнитами (PMSM) — это тип синхронного двигателя, который использует постоянные магниты в качестве индукторов. В промышленных применениях синхронный двигатель с постоянными магнитами является важным продуктом.

    На сайте Enneng вы можете выбрать различные типы синхронных двигателей. Полный список услуг по синхронным двигателям для всех ваших нужд доступен на сайте Enneng. Enneng может предоставить вам широкий ассортимент синхронных двигателей с постоянными магнитами различных классов, подходящих для различных условий применения.

     

    Что такое синхронный двигатель с постоянными магнитами?

    Синхронный двигатель с постоянными магнитами (PMSM) — это тип бесщеточного двигателя, который высоко ценится за свою надежность и эффективность. Он оснащен ротором с постоянными магнитами, который предлагает ряд преимуществ, таких как высокий крутящий момент, компактный размер и отсутствие необходимости в токе ротора. Вместо обмоток в роторе используются постоянные магниты для создания вращающегося магнитного поля. Такая конструкция делает двигатель простым и экономичным, поскольку устраняет необходимость в источнике питания постоянного тока. СДСМ работают как синхронные двигатели переменного тока, в которых возбуждение магнитного поля обеспечивается постоянными магнитами, что приводит к синусоидальной форме волны обратной ЭДС. Это позволяет PMSM генерировать крутящий момент даже на нулевой скорости. Однако для эффективной работы этим двигателям требуется инвертор с цифровым управлением.

    Строительство

    Как и все вращающиеся двигатели, синхронные двигатели с постоянными магнитами состоят из ротора и статора. Общая конструкция синхронного двигателя с постоянными магнитами очень похожа на структуру стандартного синхронного двигателя, основное отличие которого заключается в конструкции ротора. В этом типе двигателя в роторе отсутствуют обмотки магнитного поля, а вместо него установлены постоянные магниты.

    Эти постоянные магниты служат для создания магнитных полюсов внутри двигателя. Обычно постоянные магниты, используемые в таких двигателях, изготавливаются из таких материалов, как самарий-кобальт и неодим-железо-бор из-за их высокой магнитной проницаемости. Среди этих вариантов неодим-железо-бор является наиболее часто используемым постоянным магнитом благодаря его экономической эффективности и широкой доступности.

    Синхронные двигатели с постоянными магнитами работают по тому же принципу, что и синхронные двигатели. Принцип его действия основан на взаимодействии вращающегося магнитного поля статора и постоянного магнитного поля ротора. Он основан на вращающемся магнитном поле для генерации электрического потенциала на синхронных скоростях.

    При подаче на обмотки статора трехфазного электропитания внутри воздушных зазоров возникает вращающееся магнитное поле. Это поле создает крутящий момент, поскольку полюса ротора синхронизируются с вращающимся магнитным полем с постоянной скоростью, что приводит к непрерывному вращению ротора. Учитывая, что эти двигатели не способны запускаться самостоятельно, для начала работы необходимо наличие источника питания с регулируемой частотой.

    Особенности

    -Не искрит, безопаснее во взрывоопасных средах.

    -Чисто, быстро и эффективно

    -Компактнее, эффективнее, легче и удобнее, чем ACIM

    -Разработаны высокопроизводительные сервоприводы

    -Работает с энкодером положения или без него.

    -Низкий уровень шума и электромагнитных помех

    -Плавная работа на низких и высоких скоростях

    -В сочетании с полеориентированным управлением (FOC) для оптимального крутящего момента.

    Тип

    1. Классификация PMSM-двигателей по конструкции ротора:

    Ротор состоит из постоянных магнитов. Постоянные магниты изготовлены из материалов с высокой коэрцитивной силой. По конструкции ротора синхронные двигатели можно классифицировать следующим образом:

    Двигатели с магнитно-полюсным ротором;

    Двигатели без ротора с магнитным полюсом.

    Их также можно классифицировать как:

    Синхронные двигатели с внутренними постоянными магнитами

    В этой конструкции постоянные магниты встроены в ротор, как показано на рисунке ниже. Она подходит и надежна для высокоскоростных применений. Момент сопротивления обусловлен выдающимся положением двигателя.

    Синхронный двигатель с поверхностными постоянными магнитами.

    В этой конфигурации магниты устанавливаются на поверхности ротора. Подходит для высокоскоростных применений, но не является прочным. Воздушный зазор равномерен, поскольку проницаемость постоянных магнитов и воздушного зазора одинакова. Отсутствие реактивного момента и высокие динамические характеристики делают его пригодным для высокоскоростного оборудования, такого как роботы и приводы инструментов.

     

    Классификация двигателей с постоянными магнитами (PMSM) по конструкции статора.

    Статор состоит из внешнего каркаса и сердечника с обмотками. Наиболее распространенными конструкциями являются двухфазные и трехфазные обмотки.

    В зависимости от конструкции статора синхронные двигатели с постоянными магнитами могут быть:

    Распределенная обмотка;

    Централизованные обмотки.

     

     

    Управление синхронным двигателем с постоянными магнитами

    Поскольку синхронные двигатели с постоянными магнитами должны приводиться в движение синусоидальными волнами, сложность управления возрастает. Синхронным двигателям с постоянными магнитами требуется система управления, такая как преобразователь частоты или сервопривод.

    Система управления охватывает широкий спектр методов управления, и выбор наиболее подходящего метода управления во многом зависит от конкретных требований моторизованного привода. Для более простых задач обычно используется трапециевидное управление с датчиками Холла, а для оптимизации производительности моторизованного привода часто предпочтительнее управление, ориентированное на поле.

    В большинстве случаев для запуска PMSM требуется преобразователь частоты. Однако некоторые PMSM оснащены пускателями с короткозамкнутым ротором в роторе, известными как линейные стартеры или самостартеры. Эти конфигурации часто используются как высокоэффективная альтернатива асинхронным двигателям из-за отсутствия скольжения. Однако крайне важно обеспечить достижение синхронных скоростей и способность системы выдерживать пульсации крутящего момента во время процесса запуска.

     

    Имеют ли синхронные двигатели постоянные магниты?

    В синхронном двигателе с постоянными магнитами (PMSM) постоянные магниты, помещенные в стальной ротор, создают непрерывное магнитное поле. Вращающееся магнитное поле создается обмотками статора, подключенными к источнику переменного тока (так же, как в асинхронном двигателе).

    Преимущества синхронных двигателей с постоянными магнитами

    К преимуществам синхронных двигателей с постоянными магнитами относятся:

    -Динамическая производительность на высоких и низких скоростях

    -Высокая удельная мощность

    -Низкая инерция ротора для легкого управления.

    - Отсутствие пульсаций крутящего момента во время коммутации двигателя.

    -Высокий и плавный крутящий момент

    -Высокая эффективность на высоких скоростях

    -Устойчив к износу

    -Доступны в небольших размерах в разных упаковках.

    -Простота обслуживания и установки

    -Сохраняет полный крутящий момент даже на низких скоростях.

    -Высокая надежность

    -Эффективное рассеивание тепла

    -Низкий уровень шума

     

    Приложения

    -Приложения для синхронных двигателей с постоянными магнитами включают:

    -Компрессоры переменного тока

    -Автомобильный электроусилитель руля.

    -Станки

    -Большие энергосистемы для улучшения опережающего и запаздывающего коэффициента мощности.

    В последние годы синхронные двигатели с постоянными магнитами (PMSM) все чаще используются в высокопроизводительных приводах с развитием твердотельной электроники, процессоров и интеллектуальных вычислительных технологий. Преимуществами PMSM являются простая структура, малый размер, высокая эффективность и высокий коэффициент мощности.

    ПОХОЖИЙ ТОВАР

    Серия TYP Двигатель общего типа с постоянными магнитами

    Он имеет универсальный размер рамы, подходящий для привода различного механического оборудования, с хорошей взаимозаменяемостью; КПД превышает 95 %, коэффициент мощности — более 98 %, огромная стартовая скорость и высокая перегрузочная способность. Этот тип двигателя можно настроить в соответствии с фактическими требованиями пользователей.

    Применение: Наши двигатели с постоянными магнитами общего и стандартного типа широко используются на электростанциях, в металлургии, химической, водоочистной, угледобывающей, текстильной, резиновой, нефтяной, медицинской, бумажной, градирнях, пищевой и других отраслях промышленности, чтобы помочь компаниям сократить расходы. выбросов, экономить энергию, сокращать потребление, снижать шум для достижения экологически чистого производства.

    PMM для PCP на нефтяном месторождении

    Устройство привода с постоянным магнитом и прямым приводом винтового насоса (PCP) представляет собой новое поколение стабильного и безопасного оборудования для добычи нефти (специальная приводная головка), специально разработанного и изготовленного нашей компанией для PCP. Он заменяет форму добычи нефти, в которой трехфазный асинхронный двигатель приводит в движение гладкий стержень через механизм замедления. Двигатель устанавливается непосредственно на устье скважины. Синхронный двигатель с постоянными магнитами, главный вал которого представляет собой полый вал, вертикально вставляется в полированный шток присоски, а затем на верхнем конце шпинделя двигателя устанавливается уплотнительная конструкция. Наконец, головка вала и полированный стержень присоски соединяются посредством квадратного зажима, так что выходной крутящий момент двигателя передается на всасывание полированного стержня. На нижнем конце вала синхронного двигателя прямого привода с постоянными магнитами ПЦН установлен упорный сферический роликоподшипник с динамической нагрузкой более 20 тонн, который несет на себе весь корпус ПЦН и штангу насоса в скважине.