By
Двигатели с постоянными магнитами экономит использование реактивного тока возбуждения, в отличие от асинхронных двигателей. Это плюс в его эффективности, так как двигателю не нужно использовать энергию для обеспечения магнитного поля.
Коэффициент мощности двигателей с постоянными магнитами улучшается за счет устранения реактивного тока возбуждения. Это означает, что двигатель может преобразовать больше электрической входной мощности в механическую, что является мерой более высокой эффективности.
Поскольку двигатели с постоянными магнитами не имеют тока возбуждения, ток статора двигателей с постоянными магнитами очень мал. Малый ток снижает потери в обмотках статора и повышает эффективность всего двигателя.
Двигатели с постоянными магнитами не имеют обмоток ротора и, следовательно, не демонстрируют никаких потерь из-за сопротивления обмоток. Этот механизм потерь возникает в асинхронных двигателях из-за протекания тока через обмотки ротора, но двигатели с постоянными магнитами полностью избегают этого.
Поскольку двигатели с постоянными магнитами более эффективны и выделяют меньше тепла, потребность в охлаждении, например, вентиляторах, снижается. Это, в свою очередь, снижает потери на трение ветра, что еще больше повышает эффективность двигателя.
В целом, двигатели с постоянными магнитами на 10–15 процентных пунктов эффективнее, чем сопоставимые асинхронные двигатели. Это связано с общими меньшими потерями в конструкции двигателя.
Синхронные двигатели с постоянными магнитами сохранили высокую эффективность и коэффициент мощности в широком диапазоне от 25% до 120% от номинальной нагрузки. Они особенно эффективны при работе с небольшой нагрузкой, поскольку остаются эффективными.
Поверхностные магниты устанавливаются на внешней поверхности ротора. Конструкция проста и недорога, однако может иметь меньшую эффективность на высокой скорости из-за больших центробежных сил.
Встроенные или внутренние постоянные магниты встроены внутрь ротора. Встроенный тип имеет лучшую механическую целостность и может работать с более высокими скоростями более эффективно.
Для радиальных структур магнитный поток направлен от ротора к статору радиально. Это, пожалуй, самая распространенная и довольно простая конфигурация.
Тангенциальные структуры будут направлять магнитный поток тангенциально. При этом существует возможность большей площади возбуждения, отсюда пригодность для многополюсных двигателей, требующих высокого крутящего момента.
Гибридные конструкции сочетают в себе особенности радиальной и тангенциальной конструкции для оптимизации производительности для конкретных применений. Они менее распространены из-за своей сложности.
Многополюсная конструкция используется для снижения номинальной синхронной скорости за счет увеличения количества полюсов. Это помогает достичь высокого крутящего момента на низких скоростях, что полезно для приложений с прямым приводом.
Конструкция двигателя, а также соответствующее количество полюсов и расположение магнитов должны быть оптимизированы для каждого применения, чтобы обеспечить достижение высокого крутящего момента на низких скоростях без чрезмерных токов инвертора.
Частота выходного сигнала инвертора SPWM обычно должна быть значительно выше 25 Гц, чтобы обеспечить разумный диапазон линейной регулировки в системе привода.
Номинальная синхронная скорость двигателя должна быть низкой, поскольку выходная характеристика инвертора должна соответствовать характеристике двигателя, благодаря чему не требуется высокий ток инвертора и что минимизирует системные затраты и потери.
Постоянный магнит должен обеспечивать достаточно высокую напряженность магнитного поля. Размер магнита и его расположение оптимизированы для удовлетворения требований крутящего момента.
Такая структура особенно подходит для многополюсных двигателей, поскольку тангенциальная структура может обеспечить каждому полюсу большую площадь возбуждения для создания сильных магнитных полей, необходимых для высокого крутящего момента на выходе.
Для выбора согласования полюсов и пазов, в случае применения дробных пазовых обмоток, количество пазов на полюс на фазу Q должно быть меньше 1. Это обеспечивает некоторые преимущества в работе двигателя.
Дробные пазовые обмотки уменьшают амплитуду зубцового момента, уменьшая пульсации момента и обеспечивая более высокую плавность работы двигателя.
Благодаря снижению зубцового момента дробно-пазовые обмотки повышают точность регулирования скорости, тем самым делая работу двигателя более точной.
Плавность работы благодаря дробным пазовым обмоткам обеспечивает меньший уровень вибрации и шума, что обеспечивает более тихий двигатель.
Дробные пазовые обмотки улучшают распределение обмотки, что усиливает синусоидальный характер индуцированной обратной электродвижущей силы (ЭДС) двигателя.
Более плавная синусоидальная обратная ЭДС будет способствовать общей производительности двигателя с точки зрения меньших гармонических искажений и плавности работы.
Использование пазов уменьшенного размера в статоре эффективно увеличивает площадь использования, что позволяет эффективно использовать материал статора.
При дробно-пазовой намотке длина концов катушек уменьшается, что снижает расход меди и уменьшает резистивные потери.
Шаг двигателя 1: каждая катушка намотана на один зуб, что упрощает намотку и одновременно повышает эффективность двигателя.
Такая конструкция уменьшает окружность и длину катушки, что способствует снижению потерь меди и повышению эффективности.
Обмотки с дробными пазами способствуют снижению потерь меди, поскольку длина обмотки минимизирована и используется меньше меди, тем самым повышая общую эффективность двигателя.
Это делает дробные пазовые обмотки более дешевыми в производстве, чем цельные пазовые обмотки, при этом двигатель работает с более высоким КПД.
ЭННЭНГ является одним из крупнейших производителей двигателей с постоянными магнитами и прямым приводом на мировом рынке.
ЭННЭНГ специализируется на разработке и производстве двигателей с постоянными магнитами с прямым приводом. Эти двигатели с роторами на постоянных магнитах широко используются в различных областях, включая золотые прииски, угольные шахты, шинные заводы, нефтяные скважины и водоочистные сооружения. Преимущества двигателей с постоянными магнитами с прямым приводом в том, что они отменили редуктор в традиционных системах двигателей. Преимуществами являются очень низкий механический шум, небольшая вибрация и низкая интенсивность отказов. Они имеют высокоэффективный двигатель 93-97% с коэффициентом мощности до 0.99 для экономии энергии и увеличения активной мощности в системе. По сравнению с традиционными двигателями с редукторами скорости двигатели с постоянными магнитами с прямым приводом имеют более высокую эффективность передачи, при этом требуя меньшего обслуживания. Благодаря своей компактной конструкции и надежной работе двигатели идеально подходят для областей применения с низкой скоростью и высокой мощностью.
