Nội thất công nghiệp Động cơ nam châm vĩnh cửu ba pha Động cơ đồng bộ 75kw 100kw IPM

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 suất 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 công suất 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, có 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 nên chúng cần ít bảo trì hơn và có tuổi thọ cao hơn các loại động cơ khác.
 
Điều khiển 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.
 
 
Động cơ AC nam châm vĩnh cửu (PMAC) có nhiều ứng dụng bao gồm:
 

nguyên tắc làm việc

Nguyên lý làm việc của động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu tương tự như động cơ đồng bộ.Nó phụ thuộc vào từ trường quay mà sinh ra sức điện động với tốc độ đồng bộ.Khi cuộn dây stato được cung cấp năng lượng bằng cách cung cấp nguồn 3 pha, một từ trường quay được tạo ra ở giữa các khe hở không khí.
 
Điều này tạo ra mô-men xoắn khi các cực của rôto giữ từ trường quay ở tốc độ đồng bộ và rôto quay liên tục.Vì những động cơ này không phải là động cơ tự khởi động nên cần cung cấp nguồn điện có tần số thay đổi.
 
EMF và phương trình mô-men xoắn

Trong máy điện đồng bộ, EMF trung bình sinh ra trên mỗi pha được gọi là EMF sinh ra động trong động cơ đồng bộ, từ thông cắt bởi mỗi dây dẫn trên mỗi vòng quay là Pϕ Weber
Vậy thời gian đi hết một vòng là 60/N giây
 
EMF trung bình gây ra trên mỗi dây dẫn có thể được tính bằng cách sử dụng
 
( PϕN / 60 ) x Zph = ( PϕN / 60 ) x 2Tph
 
Trong đó Tph = Zph / 2
 
Do đó, EMF trung bình trên mỗi pha là,
 
= 4 x ϕ x Tph x PN/120 = 4ϕfTph
Trong đó Tph = không.Số lượt mắc nối tiếp trên mỗi pha
 
ϕ = từ thông/cực trong Weber
 
P = không.cực
 
F= tần số tính bằng Hz
 
Zph = không.Của các dây dẫn nối tiếp trên mỗi pha.= Zph/3
 
Phương trình EMF phụ thuộc vào cuộn dây và dây dẫn trên stato.Đối với động cơ này, hệ số phân phối Kd và hệ số bước Kp cũng được xem xét.
 
Do đó, E = 4 x ϕ xfx Tph xKd x Kp
 
Phương trình mô-men xoắn của động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu được cho là,
 
T = (3 x Eph x Iph x sinβ) / ωm
 

Cấu trúc của động cơ IPM (nam châm vĩnh cửu bên trong)

Một động cơ SPM (nam châm vĩnh cửu bề mặt) thông thường có cấu trúc trong đó một nam châm vĩnh cửu được gắn vào bề mặt rôto.Nó chỉ sử dụng mô-men xoắn từ tính của một nam châm.Mặt khác, động cơ IPM sử dụng lực từ trở thông qua điện trở từ bên cạnh mômen từ bằng cách nhúng một nam châm vĩnh cửu vào chính rôto.

Cấu trúc cánh quạt động cơ SPM và IPM

Tính năng động cơ IPM (Nam châm vĩnh cửu bên trong)

Mô-men xoắn cao và hiệu quả cao
Mô-men xoắn cao và sản lượng cao đạt được bằng cách sử dụng mô-men xoắn từ trở ngoài mô-men xoắn từ tính.

Vận hành tiết kiệm năng lượng
Nó tiêu thụ điện năng ít hơn tới 30% so với động cơ SPM thông thường.

quay tốc độ cao
Nó có thể đáp ứng vòng quay của động cơ tốc độ cao bằng cách điều khiển hai loại mô-men xoắn bằng cách sử dụng điều khiển véc-tơ.

Sự an toàn
Vì nam châm vĩnh cửu được nhúng vào nên độ an toàn cơ học được cải thiện vì không giống như trong SPM, nam châm sẽ không bị tách ra do lực ly tâm.

Tính năng kiểm soát véc tơ

Trong khi một hệ thống thông thường (hệ thống dẫn 120 độ) có dòng điện được ấn vào động cơ dưới dạng sóng vuông, thì điều khiển véc tơ ấn điện áp biến thành sóng hình sin về phía vị trí của rôto (góc của nam châm), do đó có thể điều khiển dòng điện động cơ.

Hoạt động của động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu:
Hoạt động của động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu rất đơn giản, nhanh chóng và hiệu quả khi so sánh với động cơ thông thường.Hoạt động của PMSM phụ thuộc vào từ trường quay của stato và từ trường không đổi của rôto.Các nam châm vĩnh cửu được sử dụng làm rôto để tạo ra từ thông không đổi và hoạt động và khóa ở tốc độ đồng bộ.Các loại động cơ này tương tự như động cơ DC không chổi than.
 
Các nhóm phasor được hình thành bằng cách nối các cuộn dây của stato với nhau.Các nhóm pha này được nối với nhau để tạo thành các kết nối khác nhau như sao, Delta, pha kép và pha đơn.Để giảm điện áp sóng hài, các cuộn dây phải được quấn ngắn với nhau.
 
Khi cấp nguồn xoay chiều 3 pha cho stato, nó sẽ tạo ra từ trường quay và từ trường không đổi được tạo ra do nam châm vĩnh cửu của rôto.Rôto này hoạt động đồng bộ với tốc độ đồng bộ.Toàn bộ hoạt động của PMSM phụ thuộc vào khe hở không khí giữa stato và rôto khi không tải.
 
Nếu khe hở không khí lớn thì tổn thất gió của động cơ sẽ giảm.Các cực từ trường do nam châm vĩnh cửu tạo ra rất nổi bật.Động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu không phải là động cơ tự khởi động.Vì vậy, cần phải điều khiển tần số thay đổi của stato bằng điện tử.
 

Thuận lợi:

Ưu điểm của động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu bao gồm,

Cung cấp hiệu quả cao hơn ở tốc độ cao

Có kích thước nhỏ trong các gói khác nhau

Bảo trì và lắp đặt rất dễ dàng hơn so với động cơ cảm ứng

Có khả năng duy trì mô-men xoắn đầy đủ ở tốc độ thấp

Hiệu quả và độ tin cậy cao

Cung cấp mô-men xoắn mượt mà và hiệu suất năng động

Nhược điểm:

Nhược điểm của động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu là:

Những loại động cơ này rất đắt khi so sánh với động cơ cảm ứng

Hơi khó khởi động vì chúng không phải là động cơ tự khởi động.

Những yếu tố nào cần được xem xét khi lựa chọn động cơ nam châm vĩnh cửu?

① Xem xét các yêu cầu đăng ký của bạn

Bước đầu tiên trong việc chọn động cơ nam châm neodymium là xem xét các yêu cầu ứng dụng của bạn.Bạn cần sản lượng điện nào?Ứng dụng của bạn có những yêu cầu về tốc độ và mô-men xoắn nào?Trả lời những câu hỏi này sẽ giúp bạn thu hẹp các tùy chọn của mình và chọn một động cơ sẽ hoạt động cho ứng dụng cụ thể của bạn.

② Chi phí

Tất nhiên, chi phí luôn là một yếu tố khi thực hiện bất kỳ giao dịch mua nào—và điều đó bao gồm cả việc chọn động cơ.Động cơ nam châm vĩnh cửu có thể có giá từ vài trăm đô la đến vài nghìn đô la.Đảm bảo so sánh giá từ các nhà cung cấp khác nhau trước khi đưa ra quyết định của bạn.Nhưng cũng nên nhớ rằng đôi khi, bạn nhận được những gì bạn phải trả cho.Vì vậy, đừng chọn tùy chọn rẻ nhất mà không thực hiện nghiên cứu của bạn trước.

③ Kích thước/Trọng lượng

Kích thước và trọng lượng của động cơ sẽ được xác định bởi yêu cầu năng lượng của bạn và ứng dụng mà nó sẽ được sử dụng.Nếu không gian ở mức cao, thì bạn sẽ cần tính đến điều đó trong quá trình ra quyết định của mình.

④ Bảo trì

Động cơ nam châm neodymium thường ít phải bảo trì, nhưng điều quan trọng vẫn là phải xem xét mức độ dễ dàng hay khó khăn khi thực hiện các công việc bảo trì định kỳ như thay dầu và sửa chữa phanh.

⑤ Yêu cầu hiệu quả

Hiệu quả là một cân nhắc quan trọng khác khi chọn động cơ PM.Động cơ có xếp hạng hiệu quả cao hơn sẽ sử dụng ít năng lượng hơn, điều này có thể giúp bạn tiết kiệm tiền trong thời gian dài.Khi so sánh xếp hạng hiệu quả, hãy đảm bảo so sánh táo với táo bằng cách xem các động cơ có cùng kích thước và có công suất đầu ra tương tự nhau.

⑥ Độ bền

Động cơ nam châm vĩnh cửu được thiết kế để sử dụng lâu dài, nhưng một số kiểu bền hơn những kiểu khác.Nếu ứng dụng của bạn có yêu cầu đặc biệt, thì bạn sẽ cần đảm bảo rằng bạn chọn một động cơ có thể chịu được sự khắc nghiệt của ứng dụng cụ thể của bạn.

⑦ Tùy chọn gắn kết

Làm thế nào động cơ sẽ được gắn kết?Một số động cơ đi kèm với nhiều tùy chọn lắp đặt trong khi những động cơ khác chỉ giới hạn ở một hoặc hai khả năng.Bạn sẽ cần đảm bảo rằng động cơ bạn chọn có thể được lắp theo cách cần thiết cho ứng dụng của bạn

⑧ Chọn đúng nhà cung cấp

Cuối cùng, hãy chắc chắn rằng bạn chọn đúng nhà cung cấp.Làm việc với một nhà cung cấp uy tín có kinh nghiệm trong việc thiết kế và sản xuất động cơ PM sẽ giúp đảm bảo rằng bạn có được sản phẩm chất lượng đáp ứng nhu cầu cụ thể của mình.