Главная > На двигателе с постоянными магнитами > Понимание принципа работы синхронных электроприводов с постоянными магнитами

Понимание принципа работы синхронных электроприводов с постоянными магнитами

2024-09-26 11:50:50

By

    Поделиться:

Содержание

    Обзор синхронных двигателей с постоянными магнитами

    Определение и основные компоненты

     

    A  Синхронный двигатель с постоянным магнитом это разновидность электродвигателя, который по определению является принципом работы двигателя с постоянными магнитами, причина, по которой он может поддерживать синхронизацию с частотой тока питания. Его основные компоненты включают ротор со встроенными постоянными магнитами и набор обмоток в статоре для формирования вращающегося магнитного поля. Таким образом, скоординированная интеграция этих компонентов обеспечивает эффективную и точную работу двигателей. PMSM характеризуются высокой эффективностью, компактными размерами и способностью обеспечивать высокий крутящий момент на низкой скорости.

     

    Основные характеристики и преимущества

     

    Некоторые из ключевых особенностей PMSM, которые способствовали их широкому использованию, включают высокое отношение крутящего момента к весу и высокую эффективность для энергосберегающих приложений. Другие преимущества - прочная конструкция, отсутствие щеток, сокращенное обслуживание и повышенная надежность. Они также характеризуются высокоскоростными операциями, необходимыми во многих отраслях промышленности, что приводит к более высокой производительности по сравнению с другими типами двигателей.

    Синхронный двигатель с постоянным магнитом

    Рабочий механизм приводов PMSM

    Взаимодействие магнитного поля

     

    Работа привода PMSM основана на взаимодействии между полем ротора и статора. Когда обмотки статора несут переменный ток, он создает вращающееся поле. Затем вращающееся поле взаимодействует с полем, которое было создано магнитами в роторе. Синхронизированное движение происходит, когда ротор выравнивается в положении вращающегося поля, в этот момент создается крутящий момент для приведения в движение ротора. Это взаимодействие магнитного поля имеет решающее значение для обеспечения эффективности работы в условиях нагрузки.

     

    Динамика ротора и статора

    Конструкция и материалы ротора

     

    Ротор в PMSM обычно состоит из постоянных магнитов, изготовленных из таких материалов, как неодим-железо-бор или самарий-кобальт. Эти материалы обладают превосходными магнитными характеристиками, что позволяет достичь высокой эффективности и производительности при уменьшенных размерах. Характеристика крутящего момента и пределы насыщения в значительной степени зависят от конструкции ротора. Таким образом, знание явлений магнитного насыщения имеет первостепенное значение для обеспечения того, чтобы оптимальная конструкция и надежная работа могли быть гарантированы при каждом состоянии нагрузки.

     

    Конфигурация статора

     

    Статор спроектирован с использованием структур, таких как слоистые сердечники и обмотки, для снижения потерь тока и достижения высокого уровня эффективности. Обмотки статора расположены так, чтобы создавать такое поле, которое эффективно взаимодействовало бы с магнитами ротора. Эти обмотки размещены с большой заботой об их размещении, что значительно влияет на многие аспекты производительности двигателя, такие как генерация крутящего момента и эксплуатационная надежность. Следовательно, конфигурации настройки статора играют важную роль в достижении более высокой общей эффективности в приложениях, включающих PMSM.

     

    Факторы эффективности и производительности

    Стратегии оптимизации эффективности

    Поскольку использование приводов PMSM становится все более популярным в приложениях, становится еще более важным оптимизировать эффективность, чтобы сделать их еще более эффективными. Подходы к оптимизации эффективности начинаются с анализа составляющих потерь энергии в системе привода. Некоторые методы включают выбор соответствующих материалов и конструкций в конструкции статора и ротора для минимизации потерь. Передовые решения по охлаждению должны быть интегрированы для поддержания оптимальной температуры работы, которая напрямую влияет на производительность двигателя.

    Синхронный двигатель с постоянным магнитом

    Компоненты потерь в приводах PMSM

     

    В целом потери в приводах PMSM можно разделить на потери в меди, потери в железе и паразитные потери. Потери в меди, обусловленные сопротивлением обмоток статора, зависят от конструкции обмотки и уровня тока. Потери в железе, которые возникают в основном из-за магнитных свойств материалов сердечника, могут быть уменьшены путем соответствующего выбора ламинированных материалов. Знание этих компонентов потерь позволяет проектировщику принимать конкретные стратегии, направленные на оптимизацию общей эффективности и срока службы двигателя.

     

    Охлаждение и терморегулирование

     

    Эффективное охлаждение и терморегулирование являются наиболее важными факторами, влияющими на производительность и надежность PMSM. Лучшая тепловая среда ограничивает возможность перегрева, который может привести к повреждению или отказу компонентов и, таким образом, снизить постоянную производительность. Подходы к управлению тепловыми условиями включают жидкостное охлаждение, воздушное охлаждение и радиаторы. Приоритетность этих стратегий охлаждения при проектировании и эксплуатации двигателя значительно повышает общую эффективность и долговечность приводов PMSM.

     

    Показатели эффективности

     

    Для эффективного повышения общей производительности системы в приводах PMSM рассматриваются различные параметры, в том числе показатели эффективности коэффициента мощности и плавность пульсации крутящего момента в рабочих условиях, случаи надежности и сценарии.

     

    Коэффициент мощности и пульсация крутящего момента

     

    Коэффициент мощности привода PMSM описывает соотношение между реальной и полной мощностью. Он показывает, насколько хорошо двигатель использует электрическую энергию. Более высокие коэффициенты мощности связаны с эффективностью и более низкими затратами на электроэнергию. Пульсация крутящего момента описывает изменение крутящего момента во время вращения. Может влиять на работу двигателя, вызывая вибрации, которые влияют на стабильность системы.

     

    Инновации в технологии привода PMSM от Enneng

    Передовые материалы и технологии производства

     

    Разработка материалов повлияла на производительность и эффективность работы приводов синхронных двигателей с постоянными магнитами. Некоторые из интересных материалов, находящихся на переднем крае улучшения PMSM, включают плотность энергии магнита и слоистость, которые способствуют снижению магнитных потерь. Передовые технологии производства, такие как механическая обработка и аддитивное производство, позволяют реализовать высокооптимизированные конструкции ротора и статора, которые максимизируют поток с минимальными отходами материала. Эти разработки способствуют снижению производственных затрат и повышению эксплуатационной надежности приводов PMSM.

     

    Эннен находится на переднем крае разработки материалов и технологий для создания эффективных приводов PMSM, которые могут соответствовать меняющимся потребностям для различных приложений. Внесение изменений в конструкцию компонентов имеет решающее значение, что необходимо для обеспечения лучшей производительности, улучшенной энергоэффективности и долговечности.

     

    ПОХОЖИЙ ТОВАР

    Двигатель переменной частоты с постоянным магнитом для воздушного компрессора

    Стремясь снизить затраты на энергию в наших воздушных компрессорах, мы теперь внедряем энергосберегающие двигатели с постоянными магнитами в наши модели с частотно-регулируемым приводом, что существенно снижает потребление энергии и позволяет сэкономить еще больше энергии и денег.

    В двигателе с постоянными магнитами Enneng используется двигатель с температурой ниже 60K, что обеспечивает более длительный срок службы компрессора. Двигатель изготовлен из редкоземельного материала с постоянными магнитами, которому требуется малый ток из-за его высокой магнитной силы и нагрузочного момента во время запуска и работы двигателя. Совместное использование этого двигателя и ротора с постоянными магнитами обеспечивает плавный пуск и экономию электроэнергии до 50 %, при этом КПД двигателя достигает 10–15 % по сравнению с асинхронным двигателем с такими же характеристиками, что позволяет избежать мощного механического влияние на компрессор при запуске двигателя под полным давлением и обеспечение более длительного срока службы.

    Генератор с постоянными магнитами ветровой/водяной энергии

    Наша компания изучила трехфазные синхронные генераторы, изучая преимущества аналогичной продукции в стране и за рубежом. Они широко применимы к энергосистемам в качестве основного или резервного оборудования, например, морских электростанций, морских буровых платформ, наземных электростанций, островных электростанций, мобильных станций, аварийных электростанций и малых гидроэлектростанций, и могут приводиться в действие внутренними источниками энергии. двигатели внутреннего сгорания, газовые двигатели, паровые турбины, гидротурбины и электродвигатели. Генераторы могут работать одиночно, параллельно или работать от сети.
    Мы можем сделать идеальную настройку для разных клиентов в соответствии с различными требованиями. Что бы вам ни понадобилось, наши опытные инженеры предоставят эффективное решение в соответствии с вашими требованиями.
    Мы всегда преследуем ваши требования!