Moteur à un aimant permanent élevé de la puissance 10kw de moteur du contrôle 8kw 15kw PMSM de Sensorless

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.

SPM contre l'IPM

Un moteur de P.M. peut être séparé dans deux catégories principales : moteurs à un aimant permanent extérieurs (SPM) et moteurs à un aimant permanent intérieurs (IPM). Ni l'un ni l'autre de type de conception de moteur ne contient des barres de rotor. Les deux types produisent du flux magnétique par les aimants permanents apposés à ou l'intérieur du rotor.

Les moteurs de SPM ont des aimants apposés à l'extérieur de la surface de rotor. En raison de ce support mécanique, leur force mécanique est plus faible que celle des moteurs d'IPM. 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.

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.

Jaillissez l'affaiblissement/intensification des moteurs de P.M.

Le flux dans un moteur à un aimant permanent est produit par les aimants. Le champ de flux suit un certain chemin, qui peut être amplifié ou opposé. L'amplification ou l'intensification du champ de flux permettra au moteur d'augmenter temporairement la production de couple. L'opposition du champ de flux niera le gisement existant d'aimant du moteur. Le gisement réduit d'aimant limitera la production de couple, mais réduit la tension de retour-emf. La tension de retour-emf réduite libère la tension pour pousser le moteur pour fonctionner aux vitesses à haute production. Les deux types d'opération exigent le courant supplémentaire de moteur. La direction du moteur actuel à travers le d-axe, si par le contrôleur de moteur, détermine l'effet désiré.

Quelques petits problèmes qui sont facilement négligés au sujet du moteur :

1. Pourquoi general motors ne peut-il pas être employé dans des secteurs de plateau ?

L'altitude exerce des effets inverses sur la hausse de la température de moteur, la couronne de moteur (moteur à haute tension), et la commutation du moteur de C.C. Les trois aspects suivants devraient être notés :

(1) plus l'altitude est haute, plus la hausse de la température du moteur est haute, et plus le de puissance de sortie est inférieure. Cependant, quand la température diminue avec l'augmentation assez de l'altitude pour compenser l'influence de l'altitude sur la hausse de la température, le de puissance de sortie évalué du moteur peut rester sans changement ;

(2) des mesures d'Anti-couronne devraient être prises quand le moteur à haute tension est utilisé dans le plateau ;

(3) l'altitude n'est pas bonne pour la commutation du moteur de C.C, ainsi pour l'attention de salaire à la sélection des matériaux de balai de charbon.

2. Pourquoi le moteur n'est-il pas approprié à l'opération de charge légère ?

Quand le moteur fonctionne à une charge légère, il causera :

(1) le facteur de puissance du moteur est bas ;

(2) l'efficacité de moteur est basse.

(3) il causera des déchets d'équipement et l'opération improductive.

3. Pourquoi ne peut-il pas l'à moteur de démarrage dans un environnement froid ?

L'utilisation excessive du moteur dans un environnement à basse température causera :

(1) fissures d'isolation de moteur ;

(2) rapport des gels de graisse ;

(3) la poudre de soudure du joint de fil est saupoudrée.

Par conséquent, le moteur devrait être chauffé et stocké dans un environnement froid, et les enroulements et les incidences devraient être vérifiés avant le fonctionnement.

4. Pourquoi un moteur 60Hz ne peut-il pas employer une alimentation de l'énergie 50Hz ?

Quand le moteur est conçu, la tôle d'acier de silicium fonctionne généralement dans la région de saturation de la courbe de magnétisation. Quand la tension d'alimentation électrique est constante, la réduction de la fréquence augmentera le flux magnétique et le courant d'excitation, ayant pour résultat une augmentation de la consommation actuelle et de cuivre de moteur, qui mènera par la suite à une augmentation de la hausse de la température du moteur. Dans des cas graves, le moteur peut être brûlé dû à la surchauffe de la bobine.

5. début doux de moteur

Le début doux a un effet économiseur d'énergie limité, mais il peut réduire l'impact du démarrage sur la grille d'alimentation, et peut également réaliser un début sans heurt pour protéger l'unité de moteur. Selon la théorie d'économies d'énergie, due à l'addition d'un circuit de commande relativement complexe, un début doux non seulement n'économise pas l'énergie, et augmente également la consommation d'énergie. Mais il peut réduire le courant commençant du circuit et jouer un rôle protecteur.