By
В современном мире эти двигатели находят применение во всем: от небольших бытовых приборов до крупных промышленных машин. Внутренние двигатели с постоянными магнитами широко применяются из-за своей эффективности и надежности. В этой статье будут исследованы основные различия между двигателями постоянного и переменного тока путем их разбора для обучения читателей пониманию динамики их работы.
ПМСМ двигатель — это аббревиатура от Permanent Magnet Synchronous Motor, тип электродвигателя, использующий магниты для создания магнитного поля и уменьшения внешнего возбуждения. Магниты создают постоянное магнитное поле, которое вместе с обмотками приводится в движение. Главным преимуществом здесь является упрощенная конструкция, что, как правило, означает более высокую эффективность и производительность, чем у более традиционных двигателей, работающих на электромагнитных принципах.
Магнитные двигатели играют важную роль по нескольким основным причинам, в основном потому, что они гарантируют эффективность, компактность и меньшее обслуживание. Эти характеристики сделают их весьма применимыми в различных отраслях. Например, в автомобильном секторе двигатели с постоянными магнитами будут востребованы в электромобилях из-за их очень высокой плотности крутящего момента и исключительно превосходного соотношения мощности к весу. В области возобновляемой энергии они используются в ветровых турбинах для обеспечения хорошо проводимого процесса преобразования ветра в электрическую энергию.
Являясь одним из известных производителей многотипных двигателей, Циндао Эннэн Мотор Лтд является высокотехнологичным предприятием, занимающимся исследованиями, разработками и производством двигателей с постоянными магнитами. Обладая более чем десятками патентов, Enneng вошла в число «100 инновационных предприятий» в Циндао, и мы были выбраны членом Автомобильной ассоциации Циндао.
Принцип работы двигателей постоянного тока (PMDC) заключается в преобразовании электрической энергии в механическую посредством взаимодействия магнитного поля и проводника с током. Эти двигатели работают на постоянном токе, в котором электрический заряд течет в одном направлении. Поскольку поток электрического тока постоянен, двигатели постоянного тока поддерживают свою производительность на постоянной скорости, поэтому они надежны при использовании в различных приложениях.
Двигатели постоянного тока можно разделить на два основных типа: щеточные и бесщеточные PMSM-двигатели постоянного тока.
Кроме того, щеточные двигатели постоянного тока представляют собой традиционный вариант; они используют угольные щетки и коммутатор для передачи тока на обмотки. Они обеспечивают ряд преимуществ, поскольку их конструкция довольно проста и очень удобна в управлении. В то же время, из-за контакта между щетками и коммутатором, уровень износа часто намного выше в конструкциях щеточных двигателей постоянного тока, что увеличивает частоту операций по техническому обслуживанию.
С другой стороны, бесщеточный двигатель постоянного тока использует электронную коммутацию без физических щеток. Это не только обеспечивает длительный срок службы без износа, но и большую точность управления с большей эффективностью. Отсутствие механических контактов обеспечивает более длительный срок службы с уменьшенными общими потребностями в обслуживании, что делает их подходящими для высокопроизводительных приложений в дронах и электромобилях.
Некоторые из основных преимуществ двигателей постоянного тока включают в себя, но не ограничиваются: отличное управление скоростью, что делает их очень подходящими для приложений, включающих переменную скорость; более простая конструкция означает более легкий ремонт и обслуживание этих двигателей по сравнению с их аналогами переменного тока. Они предлагают высокий пусковой крутящий момент, весьма полезный в различных промышленных машинах и автомобильных машинах. Кроме того, они относительно более эффективны на низких скоростях по сравнению с их разновидностями переменного тока.
Типичные области применения двигателей постоянного тока весьма разнообразны и охватывают многие отрасли. Например, в автомобильной промышленности двигатели постоянного тока используются в стартёрах и стеклоочистителях, а также в других областях. Они также очень распространены в бытовых приборах, таких как пылесосы, стиральные машины и сушилки. В промышленности двигатели постоянного тока приводят в действие краны, конвейерные ленты и тяжёлое оборудование, требующее точного управления и высокого крутящего момента.
Электродвигатели переменного тока с постоянными магнитами работают по принципу электромагнитной индукции, при котором переменный ток переменного тока создает вращающееся магнитное поле внутри двигателя. Результирующее магнитное поле затем воздействует на ротор, вызывая движение. В электродвигателе переменного тока есть два основных компонента: один неподвижный компонент — статор — и один вращающийся компонент — ротор. Благодаря постоянно меняющемуся направлению переменного тока подача мощности становится плавной и непрерывной.
Двигатели переменного тока в основном делятся на две категории: синхронные и асинхронные электродвигатели переменного тока с постоянными магнитами.
Синхронные двигатели переменного тока работают с постоянной скоростью, вплоть до синхронной скорости источника питания, синхронно с частотой. Такая синхронизация делает их очень точными и, следовательно, подходящими для приложений, требующих точного управления скоростью, таких как часы и системы управления положением. Однако синхронные двигатели требуют дополнительных компонентов, таких как пусковой механизм, для достижения синхронной скорости, и могут быть более сложными и дорогими.
Кроме того, индукционные двигатели переменного тока, обычно называемые асинхронными двигателями, — это те, которые полагаются на электромагнитную индукцию от магнитного поля статора на ротор для создания тока ротора. В отличие от синхронных двигателей, индукционные двигатели не работают с постоянной скоростью, а предназначены для нормальной работы с небольшой механической скоростью ниже синхронной для надежной и устойчивой работы в целом. По этим причинам этот тип обычно используется для вентиляторов, насосов и конвейеров, поскольку они могут быть эффективны в различных условиях эксплуатации.
Двигатели переменного тока имеют несколько преимуществ: они обычно подходят как для высокоскоростных, так и для высокомоментных применений благодаря своей прочной конструкции. Обычно двигатели переменного тока также более надежны, поскольку в них отсутствуют механические коммутаторы, имеющиеся в двигателях постоянного тока. В результате это способствует их низким требованиям к обслуживанию и обеспечивает им более длительный срок службы. Кроме того, переменный ток уже доступен из сети электропитания, тем самым упрощая подачу питания на двигатели.
Универсальность двигателей переменного тока делает их применимыми в очень широком спектре применений. В промышленности асинхронные двигатели приводят в движение конвейерные ленты, насосы и компрессоры из-за своей прочности и эффективности. В коммерческих целях их можно найти в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха для нагрева и охлаждения. Синхронные двигатели переменного тока применяются в точных приложениях, таких как робототехника, часы и системы управления движением. Их надежность в различных секторах делает их незаменимыми в современных машинах и оборудовании.
ЭННЭНГ посвящает себя НИОКР различных специальных двигателей с высоким и низким напряжением, низкоскоростных, высокоскоростных, моментных, постоянных магнитов, двигателей с постоянной скоростью и специальных двигателей с постоянным магнитом с прямым приводом. Их применение также распространяется на очень широкие области в известных компаниях Китая: золотые прииски, угольные шахты, шинные заводы, нефтяные скважины и водоочистные сооружения; они приносят пользу клиентам за счет экономии энергии, а также способствуют защите окружающей среды.
Принципы работы для двигателей постоянного и переменного тока с магнитами различны. Поскольку поток тока однонаправленный, двигатели постоянного тока позволяют очень точно регулировать скорость, поскольку подача электроэнергии постоянна. С другой стороны, двигатели переменного тока используют для работы переменный ток; это обеспечивает плавное, непрерывное движение, которое может применяться в высокоскоростных приложениях. Это основное различие в источнике питания формирует рабочую динамику и пригодность каждого типа двигателя для конкретных приложений.
С точки зрения конструкции и дизайна двигатели постоянного тока имеют более простую конструкцию с меньшим количеством деталей и, таким образом, их легче обслуживать и ремонтировать. Двигатели переменного тока имеют более сложную конструкцию; особенно синхронные двигатели, как предполагается, оснащены дополнительными компонентами для эффективной работы. Отсутствие щеток на большинстве двигателей переменного тока снижает трение, тем самым увеличивая срок службы по сравнению с щеточными двигателями постоянного тока.
Эффективность и производительность — вот некоторые из важных аспектов, отличающих двигатели постоянного тока от двигателей переменного тока. Двигатели постоянного тока обычно имеют более высокую эффективность на низких скоростях и предпочтительны для применений, требующих точного управления и высокого пускового крутящего момента. Двигатели переменного тока, особенно индукционные, превосходны в высокоскоростных и высокомоментных применениях, что делает их более подходящими для промышленного оборудования и крупномасштабных операций.
Другим важным фактором при выборе между постоянным и переменным током является стоимость. Двигатели постоянного тока изначально более экономичны из-за простоты конструкции и производства. Однако они будут иметь более высокие затраты на техническое обслуживание в течение срока службы, особенно в случае щеточных типов. Двигатели переменного тока могут быть более дорогими изначально, но, как правило, имеют более низкие эксплуатационные и эксплуатационные расходы, поскольку они прочны по конструкции и имеют более длительный срок службы.
Настаивать на концепции качества «Точное исполнение», внедрять передовые процессы проектирования и производства продукции в стране и за рубежом, а также поставлять продукцию, соответствующую национальным и международным стандартам качества.
Решения по проектированию основаны на некоторых ключевых соображениях, которые включают специфические потребности приложения, эксплуатационные характеристики, желаемую и общую стоимость владения. Кроме того, важно учитывать условия эксплуатации, которые окружают потребности в управлении скоростью, крутящем моменте и долговечности. Это может также включать частоту необходимого обслуживания, доступные детали и стоимость замены. При выборе между двигателем постоянного и переменного тока с внутренним постоянным магнитом эти соображения должны быть сопоставлены друг с другом как с точки зрения эксплуатационных, так и финансовых целей приложения.
В общем, как постоянный, так и переменный ток двигатели с постоянными магнитами имеют благоприятные условия эксплуатации и применения. Двигатели постоянного тока используются там, где требуется точное управление и высокий пусковой крутящий момент. Двигатели переменного тока прочнее и долговечнее для длительной высокоскоростной работы. Понимая основные принципы, тонкости конструкции и эксплуатационные различия, вы можете принимать обоснованные решения, соответствующие вашим конкретным потребностям. Двигатели с постоянными магнитами остаются основой современных технологий, двигая несколько отраслей промышленности различными способами, используя эффективность и надежность.
