ПМСМ имеют сильную промышленную автоматизацию, поскольку с такими двигателями связаны высокая эффективность и надежность. Довольно много развертываний, включая роботизированные руки, конвейерные ленты и станки с ЧПУ, использующие PMSM, обеспечивают точный и постоянный крутящий момент и тем самым сохраняют плавную и точную работу. В этом отношении это означает, что PMSM очень эффективен. Таким образом, потребление энергии PMSM истощает меньше энергии. Это потому, что это одна сильная промышленная точка, где все остается непрерывным.
В целом, эти особенности синхронные двигатели с постоянными магнитами включают высокую эффективность, высокую плотность мощности, хорошую динамическую реакцию и низкую стоимость обслуживания. Конечно, это зависит от постоянных магнитов. Его постоянное магнитное поле взаимодействует с магнитным полем якоря двигателя, создавая крутящий момент и вращение. Между тем, постоянные магниты оказывают прямое влияние на эффективность и стабильность двигателя.
Высокая эффективность
Высокая эффективность, которой славятся синхронные двигатели с постоянными магнитами (PMSM), обусловлена тем, что в PMSM нет скольжения между магнитными полями ротора и статора; следовательно, PMSM снижает потери энергии. Высокая эффективность означает более низкую стоимость эксплуатации и меньшее потребление энергии, отсюда экологические особенности PMSM во многих приложениях.
Высокая плотность мощности
Другим большим преимуществом PMSM является то, что они имеют высокую плотность мощности. Это означает, что PMSM могут производить значительное количество мощности относительно их размера и веса, что является особенностью, которая широко применяется в приложениях, где ограничения по пространству являются жесткими. Они могут делать это благодаря наличию сильных постоянных магнитов в сочетании с оптимизированной конструкцией двигателя, что позволяет им генерировать высокие крутящие моменты при компактных форм-факторах.
Хороший динамический отклик
PMSM обладают превосходными динамическими характеристиками, то есть они могут очень быстро реагировать на изменения нагрузки и скорости; следовательно, достигается очень точный контроль над работой двигателя. Это становится особенно важным в приложениях, требующих точного управления и быстрой регулировки, например, в робототехнике, станках с ЧПУ и электромобилях. Кроме того, быстрая реакция PMSM на управляющие входы делает их идеальными для приложений, где требуются высокая точность и гибкость.
Низкие эксплуатационные расходы
PMSM спроектированы таким образом, что расходы на техническое обслуживание снижаются. В них нет щеток и контактных колец, как в некоторых других типах двигателей; следовательно, износ компонентов меньше. Бесщеточная конструкция этих машин снижает частоту технического обслуживания и замены, тем самым снижая долгосрочные эксплуатационные расходы. Более того, прочная конструкция PMSM обеспечивает более длительный срок службы и, следовательно, снижение затрат.
Процесс изготовления постоянных магнитов является важным аспектом производительности синхронных двигателей с постоянными магнитами. Для того чтобы магниты демонстрировали желаемые магнитные характеристики: высокую коэрцитивность, высокое магнитное энергетическое произведение и хорошую температурную стабильность, необходимы усовершенствованные процессы. Это очень важные характеристики для обеспечения эффективности, надежности и срока службы PMSM.
В этом случае ненадлежащая производственная практика, скорее всего, приведет к низкому качеству работы магнитов, а следовательно, к некачественным двигателям с высоким потреблением энергии и сокращенным сроком службы.
Из множества существующих производственных процессов изготовления постоянных магнитов наиболее известны два: спекание и склеивание; каждый из них имеет свои преимущества и области применения, обеспечивая совершенно разные характеристики и эксплуатационные характеристики изготовленных с их помощью магнитов.
Процесс спекания
Обзор и процесс
Среди нескольких методов производства спекание стало одним из основных способов производства постоянных магнитных материалов из редкоземельных элементов. В этом процессе сначала порошок редкоземельного постоянного магнита сжимается в желаемую форму; затем он подвергается термической обработке при температуре ниже точки плавления в контролируемой атмосфере. В условиях термической обработки частицы будут соединены вместе и образуют одну цельную магнитную деталь в твердом формате.
1. Подготовка порошка: редкоземельные материалы, такие как неодим, измельчаются в тонкие порошки.
2. Уплотнение: порошок уплотняется до желаемой формы с помощью магнитного поля, которое выравнивает частицы.
3.Спекание: Порошковая прессовка подвергается воздействию высоких температур, как правило, в атмосфере, создаваемой при температуре материала от 1000° до 1200°.
4. Охлаждение и отжиг: спеченные магниты охлаждаются до комнатной температуры, после чего может быть проведен отжиг для снятия внутренних напряжений и улучшения магнитных свойств.
5. Обработка и покрытие: спеченный магнит проходит надлежащую обработку до точного размера, а иногда на него наносится покрытие для защиты от коррозии.
Наши преимущества
Преимущества спекания приведены ниже.
Процесс склеивания
Обзор и работа
Этот процесс связывания иначе называется компрессионным связыванием. Порошок постоянного магнита, смешиваясь со связующим, образует композитный материал. Затем этот материал, будучи спрессованным в форму, образует желаемую форму после отверждения.
1.Смешивание: Порошок постоянного магнита смешивается с помощью связующего вещества, например эпоксидной смолы или резины, до получения однородной смеси.
2. Уплотнение: заполнение формы смесью с последующим уплотнением для получения желаемой формы и плотности.
3. Отверждение: затем уплотненная смесь отверждается при часто повышенной температуре, чтобы связующее затвердело и образовало твердый магнит.
4. Отделка: Магниты на клеевой основе также могут быть обработаны другими способами отделки, такими как механическая обработка и нанесение покрытия, в зависимости от требований.
Наши преимущества
Процесс склеивания имеет свои преимущества.
Простота приготовления: это относительно простой процесс, менее сложный, чем спекание, поэтому его легко освоить и применить.
Низкая стоимость: себестоимость производства при склеивании относительно ниже, поскольку используется простое оборудование и процессы.
Постоянное магнитное поле Самая главная причина, по которой постоянные магниты имеют решающее значение для создания постоянного магнитного поля в СДПМ, заключается в том, что в отличие от электромагнитов, которым для поддержания работы магнитного поля необходим непрерывный поток электрической энергии, постоянные магниты создают устойчивое и неизменное магнитное поле без постоянного подвода энергии.
В PMSM постоянное магнитное поле имеет существенное значение для машины; оно обеспечивает стабилизирующее взаимодействие с магнитным полем якоря, что приводит к созданию стабильного крутящего момента.
Взаимодействие магнитных полей ротора и статора
Основой принципа работы PMSM является взаимодействие магнитного поля постоянного магнита с магнитным полем статора якоря двигателя. При прохождении электрического тока через обмотки якоря возникает магнитное поле, которое взаимодействует с постоянными магнитами, установленными на роторе, и создает электромагнитную силу — ЭДС, действующую как крутящий момент для приведения в движение двигателя.
Сила и правильное выравнивание магнитных полей очень важны для оптимизации его производительности; следовательно, размещение и качество постоянных магнитов будут предметом беспокойства. Другими словами, глубокие знания в области технологии постоянных магнитов являются предпосылкой для разработки и оптимизации PMSM. Вот как передовая технология может подстегнуть создание таких двигателей инженерами, способными удовлетворить сегодняшние требовательные приложения и открыть пути для завтрашних инноваций в промышленной автоматизации, транспортировке и преобразовании энергии. Это будущее PMSM, основанное на инновационной технологии постоянных магнитов: более высокая производительность, более высокая эффективность и более широкий потенциал применения.