By
Постоянный магнитный синхронный двигатель (PMSM) получил значительное внимание в нескольких областях. Использование постоянного магнита для создания магнитного поля дает PMSM преимущество перед другими в плотности мощности, диапазоне скоростей и энергоэффективности.
Принцип работы: PMSM основан на взаимодействии магнитного поля между статором и ротором. Статор обеспечивает вращающееся магнитное поле, а ротор, состоящий из постоянных магнитов, обеспечивает стационарное магнитное поле. Взаимодействие между ними обеспечивает необходимый крутящий момент для приведения в действие двигателя.
В отличие от обычных двигателей, которые использовали обмотки возбуждения для возбуждения, PMSM полагались на постоянные магниты для создания непрерывного магнитного поля. В такой конструкции не было токов возбуждения, потребляющих энергию, а конструкция двигателя была намного проще с уменьшенными потерями энергии.
Благодаря устранению обмоток возбуждения PMSM намного эффективнее и мощнее. Поскольку магнитное поле, индуцированное постоянными магнитами, постоянно, двигатель будет работать с минимальными электрическими потерями, обеспечивая лучшую энергоэффективность и большую надежность.
Неподвижная часть двигателя
Статор — неподвижная часть двигателя. Статор обеспечивает структурный элемент, необходимый для создания вращающегося магнитного поля, которое будет взаимодействовать с ротором.
Трехфазные обмотки
Он содержит трехфазные обмотки, равномерно распределенные по его внутренней окружности. Они очень важны для создания сбалансированного и вращающегося магнитного поля при прохождении через него переменного тока.
Генерация вращающегося магнитного поля
Поток переменного тока через трехфазные обмотки создает вращающееся магнитное поле. Поле необходимо для создания требуемых электромагнитных сил, необходимых для приведения в движение ротора.
Постоянные магниты
Он несет на себе постоянные магниты, которые генерируют постоянный магнитный поток между его двумя концами. Редкоземельные металлы, такие как неодим, используются для создания этих магнитов; следовательно, PMSM изначально имеют высокий магнитный поток, который также стабилен.
Генерация фиксированного магнитного поля
Статор взаимодействует с постоянно создаваемым магнитным полем постоянных магнитов на роторе, создавая крутящий момент и приводя в действие двигатель.
Одним из основных преимуществ PMSM является высокая плотность мощности. Поскольку используются постоянные магниты, двигатель можно сделать компактным, что очень полезно для приложений с ограниченным пространством.
Компактный дизайн и снижение веса
Как правило, использование высокопрочных постоянных магнитов и отсутствие обмоток возбуждения в PMSM позволяют создать компактную легкую конструкцию. Таким образом, двигатели легко интегрируются в различные приложения с большей легкостью в снижении веса оборудования.
СДПМ являются синхронными машинами, и поэтому скорость вращения ротора связана с частотой вращающегося магнитного поля статора. Другими словами, это просто означает, что ротор обладает скоростью вращения, равной магнитному полю, созданному на статоре.
Взаимодействие вращающегося магнитного поля с фиксированным магнитным полем ротора обеспечивает необходимый крутящий момент для привода двигателя. Эта синхронность снова является требованием для согласованности работы двигателя.
Изменение магнитного поля статора под действием переменного тока
Магнитное поле, создаваемое статором, изменяется по величине и направлению относительно потока переменного тока в трехфазных обмотках. Такое динамическое магнитное поле необходимо для того, чтобы вызвать движение на роторе.
Благодаря электромагнитным силам постоянные магниты на роторе будут выравниваться с вращающимся магнитным полем статора. Взаимодействие этого выравнивания и магнитного поля приведет к крутящему моменту, который заставит ротор плавно и эффективно управлять двигателем.
PMSM позволяют очень точно контролировать скорость и крутящий момент. Благодаря изменениям в подаче тока от обмоток статора, производительность двигателя может быть точно настроена для конкретного применения.
Точность управления током статора позволяет PMSM обеспечивать высокую точность и динамические характеристики, что делает их пригодными для применений, требующих точного регулирования скорости и крутящего момента.
Простота конструкции и экономичность
Двигатели SMM монтируют свои постоянные магниты на поверхности ротора. Простота конструкции экономически эффективна, поэтому эти двигатели могут найти применение в самых разных областях.
Более высокая плотность крутящего момента и эффективность
Постоянные магниты зарыты внутри сердечника ротора в двигателе IPM. Благодаря этому магнитная связь между ротором и статором становится сильнее и повышает плотность крутящего момента и эффективность. Такие двигатели находят широкое применение в областях, требующих высокого крутящего момента на выходе вместе с энергоэффективностью, например, в электромобилях и промышленном оборудовании.
Синхронные двигатели с постоянными магнитами широко применяются в различных областях энергосбережения благодаря своей высокой эффективности, высокой плотности мощности и точности. Последовательно рассматриваются конкретные области применения PMSM в области энергосбережения.
Основными преимуществами синхронных двигателей с постоянными магнитами, применяемых в промышленности, являются высокая энергоэффективность и высокоточные функции управления. Генерация магнитного поля требует огромного потребления электроэнергии для питания катушки возбуждения. Синхронный двигатель с постоянными магнитами заменяет катушку возбуждения постоянным магнитом, что значительно снижает потребление энергии. Кроме того, синхронный двигатель с постоянными магнитами обладает преимуществами высокой скорости отклика и высокой точности управления; может быть достигнут постоянный крутящий момент на выходе. Вот почему они находят широкое применение во многих видах промышленного оборудования.
Экологические преимущества синхронных двигателей с постоянными магнитами
PMSM может похвастаться несколькими экологическими преимуществами, которые помогают повысить устойчивость использования энергии и сократить экологический след. Вот некоторые из причин, по которым PMSM востребован во многих приложениях.
Сокращение выбросов
Одним из основных экологических преимуществ, связанных с PMSM, является снижение выбросов вредных загрязняющих веществ и парниковых газов. По сравнению со стандартными асинхронными двигателями, PMSM обеспечивают более высокую эффективность работы, поскольку потребляют меньше энергии. Снижение потребления энергии означает снижение вредных загрязняющих веществ, связанных с выработкой энергии. Синхронные двигатели с постоянными магнитами минимизируют воздействие на окружающую среду и, следовательно, будут играть важную роль в разработке более чистых и экологичных промышленных систем.
Снижение уровня шума
Помимо энергоэффективности, PMSM может обеспечить снижение шума и тем самым способствовать улучшению качества окружающей среды в городских и жилых районах. PMSM работают бесшумно и могут использоваться в среде, чувствительной к шуму. Эти двигатели вызывают минимальное шумовое загрязнение и, следовательно, улучшают условия жизни и работы. Считается, что эта мера будет способствовать более здоровым и устойчивым сообществам.
Повышение долговечности и эффективности использования ресурсов
PMSM имеет прочную конструкцию для длительного срока службы. Постоянные магниты повышают надежность и увеличивают срок службы при сниженной частоте обслуживания или замены. Отходы или выброшенные двигатели приводят к меньшему количеству отходов, образующихся в процессе производства, и, следовательно, повышают эффективность использования ресурсов, одновременно снижая экологический след. Его долговечность и эффективность использования ресурсов согласуются с концепцией круговой экономики и принципами устойчивого производства, поддерживая безответственное отношение к развитию промышленных практик.
Повышение эффективности управления энергопотреблением и эффективности системы
PMSM также можно использовать с передовыми системами управления и силовой электроникой для обеспечения точного управления и оптимизации энергопотребления. Благодаря сложным алгоритмам управления эти двигатели могут адаптировать потребление энергии в соответствии с изменениями в нагрузке. Эта функция может помочь сократить потребление энергии и проложить путь к интеграции возобновляемых источников энергии.
Воздействие жизненного цикла на окружающую среду
Воздействия жизненного цикла PMSM варьируются от производственных процессов, источников материалов, эксплуатационной энергоэффективности и утилизации по окончании срока службы. Пытаясь уменьшить экологические следы производства двигателей, со своей стороны, производители PMSM разрабатывают пути к устойчивым производственным практикам по мере развития технологий и все более доступных перерабатываемых материалов. В то время как синхронные двигатели с постоянными магнитами остаются превосходными с точки зрения энергоэффективности и надежности во время их работы, положительное воздействие на окружающую среду продолжает расти с увеличением срока службы приложений.
Эннен — высокотехнологичное предприятие, объединяющее НИОКР и производство двигателей с постоянными магнитами. Трехфазный синхронные генераторы изучено Эннен находят широкое применение в энергосистемах, таких как морские станции, морские буровые платформы и наземные электростанции. Имея большой опыт в настройке и проектировании для разных клиентов по всему миру, мы можем предоставить все, что вы хотите; наши опытные инженеры предоставят наиболее эффективное решение для ваших нужд.
В двух словах, Синхронные двигатели с постоянными магнитами (PMSM) могут предложить довольно много очень важных экологических преимуществ: возможность снижения выбросов и шума, длительный срок службы, эффективное потребление энергии и их потенциал для внедрения возобновляемых источников энергии. С этими характеристиками PMSM представляют собой один из важнейших шагов на пути к устойчивым энергетическим системам и экологически чистым промышленным процессам. Таким образом, интеграция PMSM в операционную структуру может действительно позволить отраслям и всем заинтересованным сторонам стать лидерами в разработке подхода к использованию энергии, который в высшей степени чувствителен к экологическим проблемам в промышленных операциях.
