Tiếng ồn thấp Mô-men xoắn khởi động cao Động cơ AC IP54 Khả năng quá tải cao

Dạng sóng back-emf
 

Back emf là viết tắt của lực điện động ngược nhưng còn được gọi là lực điện động ngược.Suất điện động ngược là điện áp xuất hiện trong động cơ điện khi có chuyển động tương đối giữa cuộn dây stato và từ trường của rôto.Các đặc tính hình học của rôto sẽ xác định hình dạng của dạng sóng back-emf.Các dạng sóng này có thể là hình sin, hình thang, hình tam giác hoặc hình gì đó ở giữa.

Cả máy cảm ứng và PM đều tạo ra dạng sóng ngược emf.Trong một máy điện cảm ứng, dạng sóng back-emf sẽ phân rã khi trường rôto còn lại phân rã dần do thiếu trường stato.Tuy nhiên, với máy PM, rôto tạo ra từ trường của riêng nó.Do đó, một điện áp có thể được tạo ra trong cuộn dây stato bất cứ khi nào rôto chuyển động.Điện áp back-emf sẽ tăng tuyến tính với tốc độ và là một yếu tố quan trọng trong việc xác định tốc độ vận hành tối đa.

Tại sao chọn động cơ điện xoay chiều nam châm vĩnh cửu?

Động cơ AC nam châm vĩnh cửu (PMAC) mang lại một số ưu điểm so với các loại động cơ khác, bao gồm:

Hiệu quả cao: Động cơ PMAC có hiệu suất cao do không có tổn thất đồng rôto và giảm tổn thất cuộn dây.Chúng có thể đạt hiệu suất lên đến 97%, giúp tiết kiệm năng lượng đáng kể.

Mật độ năng lượng cao: Động cơ PMAC có mật độ công suất cao hơn so với các loại động cơ khác, có nghĩa là chúng có thể tạo ra nhiều công suất hơn trên một đơn vị kích thước và trọng lượng.Điều này khiến chúng trở nên lý tưởng cho các ứng dụng có không gian hạn chế.

Mật độ mô-men xoắn cao: Động cơ PMAC có mật độ mô-men xoắn cao, nghĩa là chúng có thể tạo ra nhiều mô-men xoắn hơn trên mỗi đơn vị kích thước và trọng lượng.Điều này làm cho chúng trở nên lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu mô-men xoắn cao.

Giảm bảo trì: Vì động cơ PMAC không có chổi than, chúng cần ít bảo trì hơn và có tuổi thọ cao hơn các loại động cơ khác.

Kiểm soát được cải thiện: Động cơ PMAC có khả năng kiểm soát tốc độ và mô-men xoắn tốt hơn so với các loại động cơ khác, khiến chúng trở nên lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu điều khiển chính xác.

Thân thiện với môi trường: Động cơ PMAC thân thiện với môi trường hơn các loại động cơ khác vì chúng sử dụng kim loại đất hiếm, dễ tái chế và tạo ra ít chất thải hơn so với các loại động cơ khác.

Nhìn chung, những ưu điểm của động cơ PMAC khiến chúng trở thành lựa chọn tuyệt vời cho nhiều ứng dụng, bao gồm xe điện, máy móc công nghiệp và hệ thống năng lượng tái tạo.

SPM so với IPM

Động cơ PM có thể được chia thành hai loại chính: động cơ nam châm vĩnh cửu bề mặt (SPM) và động cơ nam châm vĩnh cửu bên trong (IPM).Cả hai loại thiết kế động cơ đều không chứa các thanh rôto.Cả hai loại đều tạo ra từ thông bằng các nam châm vĩnh cửu được gắn vào hoặc bên trong rôto.

Động cơ SPM có nam châm gắn bên ngoài bề mặt rôto.Do cách lắp cơ học này, độ bền cơ học của chúng yếu hơn so với động cơ IPM.Độ bền cơ học suy yếu giới hạn tốc độ cơ học an toàn tối đa của động cơ.Ngoài ra, các động cơ này thể hiện độ mặn từ tính rất hạn chế (Ld ≈ Lq).Các giá trị điện cảm được đo tại các đầu nối của rôto là nhất quán bất kể vị trí của rôto.Do tỷ lệ độ mặn gần như thống nhất, các thiết kế động cơ SPM phụ thuộc đáng kể, nếu không muốn nói là hoàn toàn, vào thành phần mô-men xoắn từ tính để tạo ra mô-men xoắn.

Động cơ IPM có một nam châm vĩnh cửu được gắn vào rôto.Không giống như các đối tác SPM của chúng, vị trí của các nam châm vĩnh cửu làm cho động cơ IPM hoạt động rất tốt về mặt cơ học và phù hợp để vận hành ở tốc độ rất cao.Những động cơ này cũng được xác định bởi tỷ lệ độ mặn từ tính tương đối cao (Lq > Ld).Do tính chất mặn từ tính của chúng, động cơ IPM có khả năng tạo ra mô-men xoắn bằng cách tận dụng cả thành phần mô-men xoắn từ tính và từ trở của động cơ.

Cấu trúc động cơ PM

Cấu trúc động cơ PM có thể được chia thành hai loại: bên trong và bề mặt.Mỗi thể loại có tập hợp con của nó.Một động cơ PM bề mặt có thể có nam châm trên hoặc lắp vào bề mặt của rôto, để tăng độ chắc chắn của thiết kế.Vị trí và thiết kế động cơ nam châm vĩnh cửu bên trong có thể rất khác nhau.Nam châm của động cơ IPM có thể được lắp vào thành một khối lớn hoặc so le khi chúng đến gần lõi hơn.Một phương pháp khác là nhúng chúng vào một mẫu nan hoa.

Động cơ nam châm vĩnh cửu (PM) không chổi than hoạt động với nguồn điện xoay chiều nên thường được gọi là động cơ PMAC.Việc sử dụng nam châm vĩnh cửu giúp loại bỏ sự cần thiết của dây dẫn (thanh rôto) để loại bỏ tổn thất rôto.Thiết kế này cho phép kết hợp hiệu quả cao, tốc độ thấp và mô-men xoắn cao trong một gói duy nhất.Đối với kích thước động cơ nhỏ, hiệu suất của động cơ PM có thể cao hơn từ 10% đến 15% so với động cơ hiệu suất tiêu chuẩn, cũ hơn tại cùng một điểm tải.Những mức tăng hiệu quả này giữ trên toàn bộ phạm vi tải động cơ điển hình.

Khử từ nam châm vĩnh cửu

Nam châm vĩnh cửu hầu như không vĩnh cửu và có khả năng hạn chế.Một số lực có thể được tác động lên các vật liệu này để khử từ chúng.Nói cách khác, có thể loại bỏ các đặc tính từ tính của vật liệu nam châm vĩnh cửu.Một chất có từ tính vĩnh cửu có thể bị khử từ nếu vật liệu bị biến dạng đáng kể, được phép đạt đến nhiệt độ đáng kể hoặc bị tác động bởi nhiễu điện lớn.

Đầu tiên, làm căng một nam châm vĩnh cửu thường được thực hiện bằng các biện pháp vật lý.Một vật liệu từ tính có thể bị khử từ, nếu không muốn nói là yếu đi, nếu nó bị va đập/rơi mạnh.Một vật liệu sắt từ có đặc tính từ tính vốn có.Tuy nhiên, những tính chất từ ​​tính này có thể phát ra theo vô số hướng.Một cách để các vật liệu sắt từ được từ hóa là đặt một từ trường mạnh lên vật liệu để sắp xếp các lưỡng cực từ của nó.Căn chỉnh các lưỡng cực này buộc từ trường của vật liệu vào một bể cụ thể.Một tác động mạnh có thể loại bỏ sự liên kết nguyên tử của các miền từ tính của vật liệu, làm suy yếu cường độ của từ trường dự định.

Thứ hai, nhiệt độ cũng có thể ảnh hưởng đến nam châm vĩnh cửu.Nhiệt độ buộc các hạt từ tính trong một nam châm vĩnh cửu trở nên kích động.Các lưỡng cực từ có khả năng chịu được một số kích động nhiệt.Tuy nhiên, thời gian dài kích động có thể làm suy yếu sức mạnh của nam châm, ngay cả khi được bảo quản ở nhiệt độ phòng.Ngoài ra, tất cả các vật liệu từ tính đều có một ngưỡng được gọi là “nhiệt độ Curie”, là ngưỡng xác định nhiệt độ tại đó kích động nhiệt làm cho vật liệu khử từ hoàn toàn.Các thuật ngữ như lực kháng từ và độ duy trì được sử dụng để xác định khả năng duy trì cường độ vật liệu từ tính.

Cuối cùng, nhiễu điện lớn có thể làm cho nam châm vĩnh cửu bị khử từ.Những nhiễu loạn điện này có thể do vật liệu tương tác với từ trường lớn hoặc nếu có dòng điện lớn chạy qua vật liệu.Tương tự như cách một từ trường hoặc dòng điện mạnh có thể được sử dụng để sắp xếp các lưỡng cực từ của vật liệu, một từ trường hoặc dòng điện mạnh khác áp dụng cho trường do nam châm vĩnh cửu tạo ra có thể dẫn đến hiện tượng khử từ.