Главная > На двигателе с постоянными магнитами > Как бороться с состоянием холостого хода синхронного двигателя с постоянными магнитами?

Как бороться с состоянием холостого хода синхронного двигателя с постоянными магнитами?

2024-01-23 11:55:44

By

    Поделиться:

Содержание

    Команда синхронный двигатель с постоянным магнитом В основном состоит из статора, ротора и торцевой крышки. Статор состоит из ламинированных листов для снижения потерь железа, возникающих во время работы двигателя. Он несет трехфазную обмотку переменного тока, известную как якорь. Ротор может быть изготовлен либо сплошным, либо прессованным из пластин, к которым может быть прикреплен постоянный магнитный материал. В зависимости от расположения постоянного магнитного материала на роторе двигателя синхронный двигатель с постоянными магнитами можно разделить на два типа структурных форм: проектируемый тип и встроенный тип.

     

    Структура магнитной цепи проста с низкой стоимостью изготовления в выступающем роторе. Однако одним из ограничений является то, что пусковая обмотка не может быть установлена ​​на поверхности, а асинхронный пуск не может быть реализован. Напротив, структуры магнитной цепи встроенных роторов более сложны и могут быть разделены на три основных типа: радиальные, тангенциальные и гибридные. Эти типы в основном различаются соотношением между направлением намагничивания постоянного магнита и направлением вращения ротора.

     

    PMSM широко рассматриваются как высокоэффективные двигатели благодаря своей превосходной плотности мощности, высокой эффективности и надежности. Несмотря на многочисленные преимущества PMSM, во время работы без нагрузки могут возникнуть некоторые проблемы: колебания, шум и колебания мощности. Для преодоления этих проблем и оптимизации производительности PMSM могут использоваться различные подходы.

     

    Структура магнитной цепи радиального типа имеет постоянные магниты, расположенные радиально, а направление намагничивания перпендикулярно вращению ротора. Это может обеспечить сильное магнитное поле, что способствует высокому выходному крутящему моменту и эффективности.

     

    В конструкции магнитной цепи тангенциального типа, однако, только постоянные магниты расположены тангенциально к окружности вращения ротора. Они будут оказывать возрастающее влияние на распределение магнитного поля, тем самым сводя к минимуму любой зубцовый момент в такой конструкции двигателя.

     

    Гибридный тип сочетает в себе особенности радиальной и тангенциальной конфигурации, при этом ищется компромисс между несколькими преимуществами каждой из них. Оптимизация направления намагничивания путем улучшения магнитной цепи повышает производительность и эффективность гибридных конструкций, а также отвечает требованиям конкретных приложений.

     

    На практике решения проблем холостого хода в отношении СДПМ реализуются несколькими способами:

     

    Методы моделирования нагрузки: Это уравновесит колебания без нагрузки, имитируя условия нагрузки и, следовательно, поддерживая стабильность во время работы без нагрузки. Это весьма полезно в определенных приложениях, поскольку можно поддерживать постоянную производительность.

     

    Адаптивные системы управления: Вносите изменения, когда условия нагрузки быстро меняются, чтобы достичь оптимальных характеристик двигателя. Их регулировка в реальном времени для колеблющихся нагрузок предотвращает бесцельное использование энергии и может также минимизировать ущерб из-за ее колебаний.

     

    Меры по снижению шума: Акустический кожух и балансировочное обслуживание ротора на плановой основе могут значительно снизить уровень шума. Эти меры очень важны в среде, где необходимо контролировать уровень шума, чтобы предотвратить нарушение работы или соответствовать правилам.

     

    Сглаживание колебаний выходной мощности: Сочетание устройств хранения энергии, таких как батареи и суперконденсаторы, с частотно-регулируемыми приводами создает возможность плавной работы выходной мощности. Эти технологии обеспечивают постоянную подачу питания без каких-либо условий холостого хода; они буферизуют колебания и управляют скоростью двигателя в соответствии с нагрузкой.

     

    Применяя эти подходы, можно оптимизировать производительность PMSM и гарантировать, что PMSM будут работать эффективно в широком диапазоне рабочих условий. Это не только оптимизирует производительность двигателя, но и продлевает его жизненный цикл, сводя к минимуму частоту технического обслуживания и увеличивая осуществимость для многих промышленных применений.

    Повышение стабильности системы для реальных приложений

    Методы моделирования нагрузки

    • Цель: Моделирование нагрузок является необходимой методологией, которая помогает противостоять колебаниям холостого хода с использованием реальных условий нагрузки. Это методы, обеспечивающие стабильную работу в условиях холостого хода синхронных двигателей с постоянными магнитами.
    • Пример приложения: PMSM, приводящий в движение ткацкий станок на текстильной фабрике, может быть подвергнут воздействию имитатора нагрузки, который обеспечивает постоянное сопротивление. Это предотвратит возможные нестабильности при запуске или работе с небольшой нагрузкой, которые могут возникнуть, когда двигатель работает без значительной нагрузки.

     

    Адаптивные системы управления

     

    • Цель: Адаптивные системы управления имеют решающее значение для быстрого реагирования на изменения условий нагрузки. Они в режиме реального времени корректируют выходную мощность двигателя, чтобы поддерживать производительность на оптимальном уровне.
    • Пример приложения: Двигатели на химических заводах часто сталкиваются с сильно меняющимися нагрузками. Адаптивная система управления позволит PMSM динамически изменять выходную мощность, сокращая потери энергии и снижая вероятность повреждения. Это обеспечивает лучшую и более надежную работу в широком диапазоне условий переменной нагрузки.

    Стратегии снижения шума, основанные на практическом опыте

    Акустические корпуса

    • Цель: В таких случаях акустические кожухи, установленные вокруг PMSM, могут значительно снизить шум от двигателей. Они широко применяются в зонах, чувствительных к шуму.
    • Пример приложения: На промышленных объектах, расположенных вблизи жилых районов, можно использовать акустические кожухи, чтобы шум двигателей не мешал жизни жителей. Это гарантирует, что двигатели будут оставаться в пределах допустимого уровня шума, не влияя на их производительность.

     

    Балансировочные услуги

     

    • Цель: Заранее запланированные услуги по балансировке ротора двигателя могут помочь избежать шума, возникающего из-за дисбаланса. Это имеет решающее значение для поддержания плавности и бесшумности работы двигателя.
    • Пример применения: Шум от двигателей бумажной фабрики очень раздражает. Балансировка ротора делает работу двигателя тихой, даже без нагрузки. Это создает более тихую рабочую среду и продлевает срок службы двигателя.

    Смягчение колебаний мощности с помощью проверенных методов

    Системы хранения энергии

    • Функции: Системы хранения энергии, такие как батареи или суперконденсаторы, должны быть интегрированы для стабилизации выходной мощности в условиях отсутствия нагрузки. Эти системы работают как буфер для смягчения колебаний в электроснабжении.
    • Пример приложения: Системы хранения энергии могут использоваться совместно с PMSM для стабилизации солнечной электростанции. Системы хранят избыточную энергию и высвобождают ее при необходимости, тем самым обеспечивая стабильную и надежную подачу в сеть, когда двигатели не находятся под нагрузкой.

     

    Преобразователи частоты (VFD)

     

    • Цель: VFD делают скорость двигателя переменной в зависимости от нагрузки и поэтому очень хорошо применяются в таких приложениях, как управление вентиляторами и насосами. Они предотвращают колебания мощности и повышают энергоэффективность, работая на скорости, пропорциональной нагрузке.
    • Пример приложения: Частотно-регулируемые приводы (ЧРП) в системах HVAC работают с постоянной скоростью вращения вентиляторов, при этом системы могут не работать под полной нагрузкой, что не приводит к ненужным потерям энергии; это может обеспечить плавную и эффективную работу, не влияя на нагрузки.

     

    Адаптация под конкретные нужды отрасли

    Отраслевые конструкции двигателей

    Чем это было полезно: Для удовлетворения особых промышленных требований различных отраслей промышленности, изготовление двигателей серии TYP по индивидуальному заказу гарантирует их надлежащую производительность.

    Пример применения: В пищевой промышленности, где гигиена очень важна, ПМСМ могут быть спроектированы с гладкими поверхностями и легкоочищаемыми материалами: Такая конструкция предотвращает загрязнение и сокращает объем технического обслуживания при работе без нагрузки, тем самым поддерживая высокие стандарты чистоты и эффективности работы.

     

    Гармоническое смягчение

     

    • Цель: Функции подавления гармоник очень важны для внедрения PMSM, предназначенных для чувствительных к мощности сред. Эти функции поддерживают качество мощности и обеспечивают стабильную работу двигателей.
    • Пример приложения: Центры обработки данных очень чувствительны к проблемам качества электроэнергии, вызванным гармониками. Специально разработанные PMSM с подавлением гармоник могут работать без нарушения общего качества электроэнергии, обеспечивая стабильную производительность и надежную обработку данных даже в условиях отсутствия нагрузки.
    • Стратегии улучшения производительности PMSM включают методы моделирования нагрузки, адаптивные системы управления, методы снижения шума, смягчение колебаний мощности и отраслевые настройки. Каждая стратегия имеет свои эксплуатационные проблемы, которые необходимо решить для повышения стабильности, эффективности и надежности двигателя.

     

    Влияние на производительность PMSM

     

    • Эти обсуждаемые оптимизации значительно улучшают производительность PMSM в целом. Что касается стабильности, снижения шума и управления питанием, эти методы позволят двигателям работать эффективно и надежно в различных сценариях, включая условия холостого хода.

     

    Будущие перспективы

     

    • Непрерывное развитие и инновации в технологии PMSM продолжают обещать достижения в реальном мире. Будущее развитие может привести к еще более продвинутым системам управления, превосходным материалам и новым конструкциям, которые могут расширить диапазон производительности PMSM в различных промышленных приложениях.

    v

    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.

    Машиностроение резиновых шин

    В настоящее время большая часть традиционного шинного оборудования приводится в движение двигателем постоянного тока, некоторые — асинхронным двигателем VF. Использование двигателя с постоянными магнитами для замены старого моторного оборудования обеспечивает очевиден эффект энергосбережения, что является одним из лучших вариантов для производителей шин для экономии энергии и повышения эффективности.

    В настоящее время развиваемая мощность двигателя составляет от 30 кВт до 2800 кВт. Высота центра от 160 до 710, а способы охлаждения включают воздушное охлаждение, водяное охлаждение, воздушно-водяное охлаждение и т. д.

    Благодаря различным формулам и процессам обработки шин уровень экономии энергии после использования двигателя с постоянными магнитами составляет от 7% до 40%. Двигатель с постоянным магнитом и постоянным магнитом с прямым приводом имеет более очевидный эффект энергосбережения и лучшую производительность, не требующую технического обслуживания. В дополнение к двигателю с постоянными магнитами компания Enneng разработала новую интеллектуальную систему мониторинга и управления и предоставила хорошую аппаратную основу для модернизации и строительства интеллектуальных заводов.