Động cơ không có bánh răng động cơ biến động

Tính năng xác định của PMACM: nam châm vĩnh viễn bên trong rotor của chúng được tác động bởi trường từ quay (RMF) của cuộn stator và bị đẩy trở lại chuyển động quay.Đây là một độ lệch so với các rotors khác, nơi mà lực từ phải được kích thích hoặc tạo ra trong vỏ rotor, đòi hỏi nhiều dòng điện hơn. Điều này có nghĩa là PMACM thường hiệu quả hơn các động cơ cảm ứng,vì từ trường của rotor là vĩnh viễn và không cần một nguồn điện để sử dụng để tạo ra nóĐiều này cũng có nghĩa là chúng đòi hỏi một ổ đĩa tần số biến đổi (VFD, hoặc ổ đĩa PM) để hoạt động, đó là một hệ thống điều khiển làm mịn mượt mô-men xoắn được sản xuất bởi các động cơ này.Bằng cách chuyển dòng điện vào và tắt cho các cuộn dây stator ở các giai đoạn nhất định của xoay rotor, động cơ PM đồng thời điều khiển mô-men xoắn và dòng điện và sử dụng dữ liệu này để tính vị trí của rotor, và do đó tốc độ đầu ra của trục.vì tốc độ quay của chúng phù hợp với tốc độ của RMFNhững máy này tương đối mới và vẫn đang được tối ưu hóa, do đó, hoạt động cụ thể của bất kỳ PMACM nào, hiện tại, về cơ bản là duy nhất cho mỗi thiết kế.

Các đặc điểm chính của động cơ đồng bộ nam châm vĩnh viễn

• Xây dựng: PMSM có một thiết kế cơ học tương đối đơn giản làm cho chúng dễ bảo trì và sửa chữa. Xây dựng của chúng thường liên quan đến một stator cố định làm bằng vật liệu sắt từ,nam châm vĩnh viễn gắn vào rotor, và một bộ cuộn đồng.
• Thành phần chắc chắn: PMSM được thiết kế để chịu được một loạt các điều kiện môi trường, bao gồm nhiệt độ cực đoan, độ ẩm và rung.Độ bền này làm cho chúng phù hợp để sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm cả các hệ thống ô tô và công nghiệp.
• Độ tin cậy cao: Một lợi thế lớn của PMSM là độ tin cậy của chúng, đặc biệt là ở tốc độ hoạt động cao.không mất điều khiển tốc độ do hao mòn cơ học.
• Variable Speed Drive: PMSM có thể được điều khiển bởi các ổ đĩa tốc độ biến đổi (VSDs), cho phép điều khiển chính xác tốc độ động cơ.Khả năng này làm cho chúng phù hợp với các ứng dụng mà tốc độ cần phải được điều chỉnh liên tục dựa trên các điều kiện thay đổi.
• Hoạt động không cảm biến: PMSM có thể hoạt động mà không cần cảm biến vị trí hoặc tốc độ, được gọi là điều khiển không cảm biến. Điều này loại bỏ nhu cầu về các cảm biến bổ sung, đơn giản hóa thiết kế hệ thống và giảm chi phí.
• Kiểm soát mô-men xoắn chính xác và tốc độ: PMSM cho phép kiểm soát chính xác mô-men xoắn và tốc độ thông qua các thuật toán điều khiển tiên tiến và vòng phản hồi.và điều chỉnh tốc độ chính xác.
• Phản ứng năng động nhanh: PMSM có phản ứng năng động nhanh do tỷ lệ mô-men xoắn cao và khoảnh khắc quán tính thấp.Điều này làm cho chúng phù hợp với các ứng dụng đòi hỏi tăng tốc nhanh hoặc điều khiển tốc độ chính xác.
• Sản xuất mô-men xoắn trơn tru: PMSM tạo ra mô-men xoắn trơn tru và liên tục, đảm bảo chuyển động trơn tru và rung động tối thiểu trong hệ thống.Điều này làm cho chúng phù hợp với các ứng dụng điều khiển chuyển động chính xác như robot hoặc gia công chính xác.
• Hoạt động yên tĩnh: PMSM hoạt động yên tĩnh do sản xuất mô-men xoắn mượt mà và không có bàn chải hoặc bộ chuyển đổi. Điều này làm cho chúng phù hợp để sử dụng trong các ứng dụng mà việc giảm tiếng ồn là quan trọng,chẳng hạn như trong môi trường trong nhà hoặc nơi có người.

SPM so với IPM

Một 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 tạo ra luồng từ bằng nam châm vĩnh viễn gắn vào hoặc bên trong rotor.

Các động cơ SPM có nam châm gắn bên ngoài bề mặt rotor.Sức mạnh cơ học suy yếu giới hạn tốc độ cơ học an toàn tối đa của động cơNgoài ra, các động cơ này có độ nổi từ tính rất hạn chế (Ld ≈ Lq).

Giá trị điện dẫn đo ở các đầu của rotor là phù hợp bất kể vị trí của rotor.trên thành phần mô-men xoắn từ tính để tạo mô-men xoắn.

Động cơ IPM có một nam châm vĩnh cửu được nhúng vào chính rotor. Không giống như các đối tác SPM của chúng, vị trí của nam châm vĩnh cửu làm cho động cơ IPM rất âm thanh cơ học,và phù hợp để hoạt động ở tốc độ rất caoCác động cơ này cũng được xác định bởi tỷ lệ độ nổi từ tính tương đối cao của chúng (Lq > Ld).một động cơ IPM có khả năng tạo mô-men xoắn bằng cách tận dụng cả các thành phần mô-men xoắn từ tính và miễn cưỡng của động cơ.

Tự phát hiện so với hoạt động vòng kín

Những tiến bộ gần đây trong công nghệ ổ đĩa cho phép các ổ AC tiêu chuẩn tự phát hiện và theo dõi vị trí nam châm động cơ.Thông qua những thói quen nhất định, ổ đĩa biết vị trí chính xác của nam châm động cơ bằng cách theo dõi các kênh A / B và sửa lỗi với kênh z.Biết vị trí chính xác của nam châm cho phép sản xuất mô-men xoắn tối ưu dẫn đến hiệu quả tối ưu.

Sự suy yếu dòng chảy / tăng cường động cơ PM

Dòng chảy trong động cơ nam châm vĩnh cửu được tạo ra bởi nam châm. Dòng chảy theo một con đường nhất định, có thể được tăng hoặc chống lại.Tăng hoặc tăng cường dòng chảy trường sẽ cho phép động cơ tạm thời tăng sản xuất mô-men xoắnPhản đối với trường luồng sẽ phủ nhận trường nam châm hiện có của động cơ.Tăng điện ngược EMF giảm giải phóng điện áp để đẩy động cơ hoạt động ở tốc độ đầu ra cao hơnCả hai loại hoạt động đều yêu cầu dòng điện động cơ bổ sung.

Động cơ đồng bộ nam châm vĩnh viễn có các đặc điểm sau:

1. hiệu suất định giá cao hơn 2% đến 5% so với động cơ không đồng bộ thông thường;

2Hiệu quả tăng nhanh chóng với sự gia tăng tải trọng. Khi tải thay đổi trong phạm vi 25% đến 120%, nó duy trì hiệu quả cao.Phạm vi hoạt động hiệu quả cao cao hơn nhiều so với động cơ không đồng bộ thông thường. tải trọng nhẹ, tải trọng biến đổi và tải đầy đủ đều có tác dụng tiết kiệm năng lượng đáng kể;

3- Các yếu tố năng lượng lên đến 0,95 và cao hơn, không cần bù phản ứng;

4. Các yếu tố điện được cải thiện đáng kể. So với động cơ không đồng bộ, dòng chạy được giảm hơn 10%.có thể đạt được hiệu quả tiết kiệm năng lượng khoảng 1%.

5. tăng nhiệt độ thấp, mật độ năng lượng cao: 20K thấp hơn so với tăng nhiệt độ động cơ không đồng bộ ba pha, tăng nhiệt độ thiết kế là tương tự và có thể được thực hiện thành một khối lượng nhỏ hơn,tiết kiệm các vật liệu hiệu quả hơn;

6Động lực khởi động cao và khả năng quá tải cao: theo yêu cầu, nó có thể được thiết kế với mô-men xoắn khởi động cao (3-5 lần) và khả năng quá tải cao;

7Hệ thống điều khiển tốc độ tần số biến được sử dụng, tốt hơn trong phản ứng động và tốt hơn so với động cơ không đồng bộ.

8Kích thước lắp đặt giống như các động cơ không đồng bộ hiện đang được sử dụng rộng rãi, và thiết kế và lựa chọn rất thuận tiện.

9. Do sự gia tăng yếu tố điện, sức mạnh thị giác của bộ biến áp hệ thống cung cấp điện được giảm đáng kể, cải thiện khả năng cung cấp điện của bộ biến áp,và cũng có thể giảm đáng kể chi phí của cáp hệ thống (dự án mới);

Một vài vấn đề nhỏ mà dễ dàng bị bỏ qua về động cơ:

1Tại sao không thể sử dụng động cơ chung ở các vùng cao nguyên?

Độ cao có tác động bất lợi đến sự gia tăng nhiệt độ động cơ, corona động cơ (động cơ điện áp cao) và chuyển đổi động cơ DC. Ba khía cạnh sau đây nên được lưu ý:

(1) Chiều cao cao hơn, nhiệt độ tăng cao hơn của động cơ và công suất đầu ra thấp hơn.khi nhiệt độ giảm với sự gia tăng độ cao đủ để bù đắp ảnh hưởng của độ cao đối với sự gia tăng nhiệt độ, công suất đầu ra số của động cơ có thể không thay đổi;

(2) Các biện pháp chống corona nên được thực hiện khi sử dụng động cơ điện áp cao ở cao nguyên;

(3) Độ cao không tốt cho việc chuyển đổi động cơ DC, vì vậy hãy chú ý đến việc lựa chọn vật liệu chải carbon.

2Tại sao động cơ không phù hợp với hoạt động tải trọng nhẹ?

Khi động cơ chạy với tải trọng nhẹ, nó sẽ gây ra:

(1) Nguyên nhân công suất của động cơ thấp;

(2) Hiệu quả động cơ thấp.

(3) Nó sẽ gây ra lãng phí thiết bị và hoạt động không kinh tế.

3Tại sao động cơ không thể khởi động trong môi trường lạnh?

Việc sử dụng quá mức động cơ trong môi trường nhiệt độ thấp sẽ gây ra:

(1) Rạn nứt cách nhiệt động cơ;

(2) Giảm mỡ xăng;

(3) Bột hàn của ghép dây là bột.

Do đó, động cơ nên được sưởi ấm và lưu trữ trong môi trường lạnh, và các cuộn và vòng bi nên được kiểm tra trước khi chạy.

4Tại sao một động cơ 60Hz không thể sử dụng một nguồn cung cấp năng lượng 50Hz?

Khi động cơ được thiết kế, tấm thép silic thường hoạt động trong khu vực bão hòa của đường cong từ tính hóa.giảm tần số sẽ làm tăng dòng chảy từ tính và dòng kích thích, dẫn đến sự gia tăng dòng điện động cơ và tiêu thụ đồng, cuối cùng sẽ dẫn đến sự gia tăng nhiệt độ của động cơ.động cơ có thể bị cháy do quá nóng của cuộn dây.

5.Khởi động mềm động cơ

Khởi động mềm có hiệu ứng tiết kiệm năng lượng hạn chế, nhưng nó có thể giảm tác động của khởi động lên lưới điện và cũng có thể đạt được khởi động trơn tru để bảo vệ đơn vị động cơ.Theo lý thuyết bảo tồn năng lượng, do bổ sung một mạch điều khiển tương đối phức tạp, khởi động mềm không chỉ không tiết kiệm năng lượng, mà còn làm tăng tiêu thụ năng lượng.Nhưng nó có thể làm giảm dòng khởi động của mạch và đóng một vai trò bảo vệ.

10Khi dự án mới được xây dựng, tất cả các hệ thống truyền động sử dụng động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu, đầu tư dự án về cơ bản giống như việc sử dụng động cơ không đồng bộ,và dự án có thể tiếp tục nhận được lợi ích tiết kiệm năng lượng sau khi dự án được đưa vào hoạt động;

Trong lĩnh vực công nghiệp chung, việc thay thế động cơ không đồng bộ điện áp thấp 380/660/1140V hiệu suất cao, hệ thống tiết kiệm 5% đến 30% năng lượng,và động cơ không đồng bộ hiệu suất cao điện áp cao ((6kV/10kV), hệ thống tiết kiệm 2% đến10%.