C.A. sans brosse 3 moteur synchrone de fréquence variable de moteur de la phase PMSM

Différences entre le moteur à un aimant permanent et le moteur asynchrone

01. Structure de rotor

Moteur asynchrone : Le rotor se compose d'un noyau de fer et un enroulement, principalement une écureuil-cage et des rotors bobinés. Un rotor d'écureuil-cage est moulé avec les barres en aluminium. Le champ magnétique de la barre en aluminium coupant le redresseur conduit le rotor.

Moteur de PMSM : Les aimants permanents sont enfoncés dans les pôles magnétiques de rotor, et sont conduits pour tourner par le champ magnétique de rotation produit dans le redresseur selon le principe des pôles magnétiques de la même phase attirant différentes répulsions.

02. Efficacité

Moteurs asynchrones : Devez absorber actuel de l'excitation de grille, ayant pour résultat des déperdition d'énergie, courant réactif de moteur, et facteur de puissance faible.

Moteur de PMSM : Le champ magnétique est fourni par des aimants permanents, le rotor n'a pas besoin de courant excitant, et l'efficacité de moteur est améliorée.

03. Volume et poids

L'utilisation des matériaux à un aimant permanent performants rend l'entrefer le champ magnétique des moteurs synchrones à un aimant permanent plus grand que celui des moteurs asynchrones. La taille et le poids sont réduits comparé aux moteurs asynchrones. Ce sera un ou deux moteurs qu'asynchrones inférieurs de formats de l'image.

04. Moteur commençant le courant

Moteur asynchrone : Il est directement commencé par l'électricité de fréquence de puissance, et le courant commençant est grand, qui peut atteindre 5 à 7 fois le courant évalué, qui a un grand impact sur la grille d'alimentation dans un instant. Le grand courant commençant fait augmenter la chute de tension de résistance de fuite de l'enroulement de redresseur, et le couple commençant est petit commencer tellement résistant ne peut pas être réalisé. Même si l'inverseur est utilisé, il peut seulement commencer dans la marge évaluée de courant de sortie.

Moteur de PMSM : Il est conduit par un contrôleur consacré, qui manque des conditions de sortie évaluée du réducteur. Le courant commençant réel est petit, le courant est graduellement augmenté selon la charge, et le couple commençant est grand.

05. Facteur de puissance

Les moteurs asynchrones ont un facteur de puissance faible, ils doivent absorber un grand nombre de courant réactif de la grille d'alimentation, le grand courant commençant des moteurs asynchrones causera un impact à court terme sur la grille d'alimentation, et l'utilisation à long terme endommagera certain l'équipement et les transformateurs de grille d'alimentation. Il est nécessaire d'ajouter des unités de compensation électrique et d'exécuter la compensation électrique réactive pour assurer la qualité de la grille d'alimentation et pour augmenter le coût d'utilisation d'équipement.

Il n'y a aucun courant induit dans le rotor du moteur synchrone à un aimant permanent, et le facteur de puissance du moteur est haut, qui améliore le facteur de qualité de la grille d'alimentation et élimine la nécessité d'installer un compensateur.

06. Entretien

La structure asynchrone de moteur + de réducteur produira de la vibration, de la chaleur, du taux d'échec élevé, de la grande consommation de lubrifiant, et du coût de maintenance manuel élevé ; elle causera certaines pertes de temps d'arrêt.

Le moteur synchrone à un aimant permanent triphasé conduit l'équipement directement. Puisqu'on élimine le réducteur, la vitesse de sortie de moteur est basse, le bruit mécanique est bas, la vibration mécanique est petite, et le taux d'échec est bas. Le système entier d'entraînement est presque exempt d'entretien.

EMF et équation de couple

Dans une machine synchrone, l'EMF moyen a induit par phase s'appelle la dynamique incite l'EMF dans un moteur synchrone, le flux coupé par chaque conducteur par révolution est Pϕ Weber

Puis le temps pris pour accomplir une révolution est sec 60/N

L'EMF moyen a induit par conducteur peut être calculé à l'aide de

(PϕN/60) X Zph = (PϕN/60) X 2Tph

Là où Tph = Zph/2

Par conséquent, l'EMF moyen par phase est,

de = ϕ x Tph X 4 x PN/120 = 4ϕfTph

Là où Tph = non. Des tours reliés en série par phase

ϕ = flux/poteau à Weber

P= non. Des poteaux

Fréquence de F= dans l'hertz

Zph= non. Des conducteurs reliés en série par phase. = Zph/3

L'équation d'EMF dépend des bobines et des conducteurs sur le redresseur. Pour ce moteur, le facteur Kd de distribution et le facteur KP de lancement sont également considérés.

Par conséquent, E de = xKd x KP du ϕ x f X Tph 4 x

L'équation de couple d'un moteur synchrone à un aimant permanent est donnée comme,

T = (3) de sinβ de x Eph X Iph X/ωm

Les moteurs à un aimant permanent à C.A. (PMAC) ont un large éventail d'applications comprenant :

Outillage industriel : Des moteurs de PMAC sont utilisés dans un grand choix d'applications d'outillage industriel, telles que des pompes, des compresseurs, des fans, et des machines-outils. Ils offrent le rendement élevé, la densité de puissance élevée, et le contrôle précis, les rendant idéaux pour ces applications.

Robotique : Des moteurs de PMAC sont utilisés dans des applications de robotique et d'automation, où ils offrent la densité élevée de couple, le contrôle précis, et le rendement élevé. Ils sont employés souvent dans les bras robotiques, les pinces, et d'autres systèmes de contrôle de mouvement.

Systèmes de la CAHT : Des moteurs de PMAC sont utilisés dans le chauffage, la ventilation, et les systèmes de la climatisation (la CAHT), où ils offrent le rendement élevé, le contrôle précis, et les niveaux à faible bruit. Ils sont employés souvent dans les fans et des pompes dans ces systèmes.

Systèmes énergétiques renouvelables : Des moteurs de PMAC sont utilisés dans les systèmes énergétiques renouvelables, tels que des turbines de vent et des traqueurs solaires, où ils offrent le rendement élevé, la densité de puissance élevée, et le contrôle précis. Ils sont employés souvent dans les générateurs et les systèmes de piste dans ces systèmes.

Matériel médical : Des moteurs de PMAC sont utilisés dans le matériel médical, tel que des machines d'IRM, où ils offrent la densité élevée de couple, le contrôle précis, et les niveaux à faible bruit. Ils sont employés souvent dans les moteurs qui conduisent les pièces mobiles dans des ces machines.

IPM CONTRE SPM

Un moteur à un aimant permanent (a également appelé le P.M.) peut être séparé dans deux catégories principales : Aimant permanent de l'aimant permanent (IPM) et extérieur intérieur (SPM). Les deux types produisent du flux magnétique par les aimants permanents apposés à ou l'intérieur du rotor.

SPM

AIMANT PERMANENT EXTÉRIEUR

Un type de moteur dans lequel des aimants permanents sont attachés à la circonférence de rotor.

Les moteurs de SPM ont des aimants apposés à l'extérieur de la surface de rotor, leur force mécanique est si plus faible que l'IPM ceux. La force mécanique affaiblie limite la vitesse mécanique sûre maximum du moteur. En outre, ces moteurs montrent le saliency magnétique très limité (≈ Lq de LD). Les valeurs d'inductance ont mesuré sur les terminaux de rotor sont cohérentes indépendamment de la position de rotor. En raison du rapport proche de saliency d'unité, les conceptions de moteur de SPM se fondent de manière significative, sinon complètement, sur le composant magnétique de couple pour produire le couple.

IPM

AIMANT PERMANENT INTÉRIEUR

Un type de moteur qui a un rotor incorporé avec des aimants permanents s'appelle l'IPM.

Les moteurs d'IPM ont un aimant permanent incorporé dans le rotor lui-même. À la différence de leurs homologues de SPM, l'emplacement des aimants permanents rend des moteurs d'IPM très mécaniquement sains, et appropriés au fonctionnement à très grande vitesse. Ces moteurs également sont définis par leur rapport magnétique relativement élevé de saliency (Lq > LD). En raison de leur saliency magnétique, un moteur d'IPM a la capacité de produire du couple en tirant profit des composants magnétiques et de réticence de couple du moteur.

Avantages des moteurs à un aimant permanent de terres rares

Rendement élevé : La courbe d'efficacité du moteur asynchrone tombe généralement plus rapidement au-dessous de 60% de la charge évaluée, et l'efficacité est très basse à la charge légère. La courbe d'efficacité du moteur à un aimant permanent de terre rare est haute et plate, et elle est dans le secteur de rendement élevé à 20%~120% de la charge évaluée.

Facteur de puissance élevée : La valeur mesurée du facteur de puissance du moteur synchrone d'aimant permanent de terre rare est proche de la valeur limite de 1,0. La courbe de facteur de puissance est aussi haute et plate que la courbe d'efficacité. Le facteur de puissance est haut. La compensation électrique réactive de basse tension n'est pas exigée et la capacité de système de distribution d'énergie est entièrement utilisée.

Le courant de redresseur est petit : Le rotor n'a aucun courant d'excitation, la puissance réactive est réduite, et le courant de redresseur est sensiblement réduit. Comparé au moteur asynchrone de la même capacité, la valeur courante de redresseur peut être réduite de 30% à 50%. En même temps, parce que le courant de redresseur est considérablement réduit, la hausse de la température de moteur est réduite, et la vie de rapport de graisse et de rapport sont prolongées.

Couple élevé de -de-étape et couple de parking : Les moteurs synchrones d'aimant permanent de terre rare ont un couple plus élevé de -de-étape et le couple de parking, qui fait le moteur ont une capacité de charge plus élevée et peuvent être sans à-coup tirés dans la synchronisation.

Inconvénients des moteurs à un aimant permanent de terres rares

Coût élevé : Comparé au moteur asynchrone des mêmes spécifications, l'entrefer entre le redresseur et le rotor est plus petit, et l'exactitude de traitement de chaque composant est haute ; la structure de rotor est plus compliquée et le prix du matériel en acier magnétique de terre rare est élevé ; donc, le coût de fabrication de moteur est haut, qui est commun pour les moteurs asynchrones environ 2 fois.

Grand impact au début de toute puissance : En commençant à la pleine pression, la vitesse synchrone peut être dessinée dans une courte durée même. Le choc mécanique est grand. Le courant commençant est plus de 10 fois le courant évalué. L'impact sur le système d'alimentation d'énergie est grand, exigeant une grande capacité du système d'alimentation d'énergie.

Il est facile démagnétiser l'acier de terres rares d'aimant : Quand le matériel à un aimant permanent est soumis au courant de vibration, de haute température et de surcharge, sa perméabilité magnétique peut diminuer, ou un phénomène de démagnétisation se produit, qui réduit la représentation du moteur à un aimant permanent.

De quelle longueur la vie est-elle de moteur à un aimant permanent de terre rare ? Le magnétisme s'affaiblira-t-il au fil du temps ?

La durée de vie du moteur à un aimant permanent est généralement de 15-20 ans, et la durée de vie du moteur dépend principalement de l'entretien de l'utilisateur.

En outre, la qualité de l'environnement de l'utilisation du moteur à un aimant permanent, et les facteurs tels que l'électricité, le magnétisme, la chaleur, la vibration, et d'autres facteurs que le moteur reçoit pendant l'utilisation affecteront la vie du moteur synchrone à un aimant permanent !

Les aimants généraux ont une durée de vie. Quand utilisé pendant un certain nombre d'années, le magnétisme s'affaiblira, mais les propriétés magnétiques des matériaux à un aimant permanent de NdFeB changent très peu avec du temps, et les aimants permanents de terre rare ont lieu dans la vie de conception du moteur (10-20 ans).

L'atténuation magnétique de représentation est moins de 3%. Sous la technologie de conception existante de moteur et de contrôle électronique, elle a peu d'impact sur la représentation globale du moteur.