Mint a PMSM motoros típusú szállítója, kiváltságom volt, hogy mélyen belemerüljek az állandó mágneses szinkron motorok (PMSM) bonyolultságába. A PMSM egyik legalapvetőbb szempontja az állandó mágnesek elrendezése a rotorjában. Ez az elrendezés nemcsak a motor teljesítményét, hanem hatékonyságát, teljesítmény sűrűségét és általános megbízhatóságát is diktálja. Ebben a blogban megvizsgálom az állandó mágnesek különféle módjait PMSM forgórészben, és hogy ezek az elrendezések hogyan befolyásolják a motor jellemzőit.
Felület - szerelt állandó mágnes (SPM) rotor
A legegyszerűbb és legegyszerűbb elrendezés a felületre szerelt állandó mágnes -forgórész. Ebben a kialakításban az állandó mágneseket a forgórészmag külső felületéhez rögzítik. Ez az elrendezés viszonylag könnyű előállítani, ami költségeket eredményez sok alkalmazás számára.
Az SPM rotor mágnesei általában nagy energia -sűrűségű anyagokból készülnek, például neodímium - vas - bór (NDFEB). Az ezen felületen szerelt mágnesek által előállított mágneses mező viszonylag könnyű kiszámítani, ami egyszerűsíti a motor tervezési folyamatát. Az SPM rotor fluxus útja viszonylag egyszerű, a mágneses fluxus sugárirányban áramlik a mágnesektől a levegőben - az állórészig.
Az SPM rotor egyik fő előnye az alacsony forgórész induktivitása. Ez az alacsony induktivitás lehetővé teszi a nagy teljesítményt és a súlyát, így az SPM motorok alkalmassá teszik azokat az alkalmazásokra, ahol nagy sebességű működésre és gyors gyorsulásra van szükség. Az SPM rotorok azonban vannak bizonyos korlátozásokkal. A mágnesek a levegő résének vannak kitéve, ami azt jelenti, hogy hajlamosabbak a magas hőmérséklet vagy a külső mágneses mezők miatti mechanikai károsodásokra és demagnetizálásra.
Ha érdekli az ilyen típusú rotor elrendezésű motorok, akkor megnézheti a [PMSM Electric Motor] (/Motor/állandó - mágnes - szinkron - motor/PMSM - Electric - Motor.html).
Belső állandó mágnes (IPM) rotor
A belső állandó mágneses rotorok összetettebb, de rendkívül hatékonyabb alternatívát kínálnak az SPM rotorok számára. Az IPM rotorban az állandó mágnesek be vannak ágyazva a forgórész magjába. Ez az elrendezés számos előnnyel jár az SPM kialakításához képest.
Először is, a beágyazott mágnesek jobban védettek a mechanikai károsodásoktól és a mágnesezésektől. A rotormag pajzsként működik, csökkentve annak kockázatát, hogy a mágneseket külső tényezők befolyásolják. Másodszor, az IPM rotorok kihasználhatják mind az állandó mágnesek által termelt mágneses nyomatékot, mind a rotor mágneses vonakodésének változása által generált mágneses nyomaték előnyeit.
A mágnesek elrendezése az IPM rotorban jelentősen eltérhet. Az egyik általános konfiguráció az egyetlen rétegű IPM rotor, ahol a mágnesek egyetlen sorban vannak elrendezve a forgórészmag belsejében. Egy másik fejlettebb konfiguráció a multi -rétegű IPM rotor, amely több mágnessorral rendelkezik. A többrétegű kialakítás lehetővé teszi a bonyolultabb mágneses mező eloszlását, amely nagyobb nyomaték -sűrűséghez és hatékonysághoz vezethet.
Az IPM motorokat gyakran alkalmazzák olyan alkalmazásokban, ahol alacsony sebességű és nagy hatékonyságú nyomatékra van szükség széles sebességtartományban, például elektromos járművek és ipari meghajtók. [IEC szabvány PMSM motor] (/motor/állandó - mágnes - szinkron - motor/IEC - Standard - PMSM - Motor.html) fejlett IPM rotor technológiát kínál különféle ipari alkalmazásokhoz.
V - alak és u - alak mágneses elrendezések
Az IPM rotorok birodalmában a V - Shape és az alak mágneses elrendezései jelentős népszerűséggel jártak. Ezeket a nem lineáris mágneses elrendezéseket úgy tervezték, hogy optimalizálják a mágneses mező eloszlását a forgórészben.
V - alak mágneses elrendezésben a mágneseket V -be helyezik - mint a rotormag belsejében. Ez az elrendezés elősegíti a mágneses fluxus sűrűségének növelését a levegőben, ami viszont magasabb nyomatéktermelést eredményez. A V - forma szintén segíti a fogaskerekes nyomaték csökkentését, amely az állórész fogak és a forgórészmágnesek közötti kölcsönhatás által okozott nyomaték -fodrozódás.
Az U - Shape mágnes elrendezése hasonló a V -alakhoz, de lekerekített konfigurációval. Hasonló előnyöket kínál a megnövekedett nyomaték -sűrűség és a csökkentett cogging nyomaték szempontjából. Ezek a fejlett mágneses elrendezések pontos gyártási technikákat igényelnek az optimális teljesítmény biztosítása érdekében.
Axiális - Flux PMSM rotor
Az axiális - fluxus PMSM -ek eltérő forgórész -kialakításúak a hagyományos radiális - fluxus PMSM -ekhez képest. A tengelyirányú - fluxus PMSM -ben a mágneses fluxus tengelyirányban áramlik az állórész és a forgórész között. A tengelyirányú - fluxus PMSM rotorban lévő állandó mágneseket általában körkörös mintázatban kell elrendezni egy lapos lemezen.
Az axiális - fluxus kialakításának előnye a nagy teljesítmény sűrűsége és a kompakt méret. Az axiális - fluxus PMSM magasabb nyomaték - térfogatarányt érhet el a radiális - fluxusmotorokhoz képest, így alkalmassá teszi azokat az alkalmazásokra, ahol a hely korlátozott. A [6 fázisú PMSM motor] (/motor/állandó - mágnes - szinkron - motor/6 - fázis - PMSM - Motor.html) tartalmaz néhány axiális - fluxus mintát, amelyek fokozott teljesítményt nyújtanak az egyes alkalmazásokban.
A mágnes elrendezésének hatása a motor teljesítményére
Az állandó mágnesek elrendezése a forgórészben mély hatással van a PMSM teljesítményére. A különböző elrendezések befolyásolhatják a motor nyomatékát - sebességjellemzők, hatékonyság, teljesítmény sűrűség és megbízhatóság.
Például az SPM rotorok nagysebességű képességeikről ismertek, de hiányzik az IPM rotorok nagy nyomatékos teljesítménye. Az IPM rotorok viszont nagy nyomatékot biztosíthatnak alacsony sebességgel és nagy hatékonysággal, széles sebességtartományon keresztül, így azok a szélesebb körű alkalmazásokhoz alkalmasak.
A fejlett mágneses elrendezések, mint például a V - Shape és az U - alak az IPM rotorokban, tovább javíthatják a motor teljesítményét a nyomaték sűrűségének növelésével és a fogaskerekes nyomaték csökkentésével. Az axiális - Flux PMSM -ek a nagy teljesítmény sűrűségének és a kompakt méretnek a kombinációját kínálják, amely játék lehet - váltó az alkalmazásokban, ahol a hely prémiumban van.
Következtetés
Összegezve, az állandó mágnesek elrendezése a PMSM rotorban kritikus tényező, amely meghatározza a motor teljesítményét és alkalmasságát a különböző alkalmazásokhoz. Mint a PMSM motoros típusú beszállítója, megértjük ezen mágneses elrendezések fontosságát, és széles körű motorokat kínálunk, amelyek különböző rotormintákkal rendelkeznek, hogy megfeleljenek ügyfeleink változatos igényeinek.
Függetlenül attól, hogy nagy sebességű motort keres SPM rotorral, nagy nyomatékkal és hatékony motorral IPM rotorral, vagy kompakt és erőteljes axiális - fluxus PMSM -rel, megvan az Ön számára a megoldás. Ha érdekli, hogy többet megtudjon a PMSM -termékeinkről, vagy rendelkezik az alkalmazásra vonatkozó konkrét követelményekkel, javasoljuk, hogy vegye fel velünk a kapcsolatot egy beszerzési vitára. Elkötelezettek vagyunk abban, hogy a legjobb motoros megoldásokat biztosítsuk Önnek, amelyek megfelelnek az Ön teljesítményének, hatékonyságának és költség -hatékonysági igényeinek.
Referenciák
- Miller, TJE (2001). Kefe nélküli állandó - mágnes és vonzerőt a motor meghajtók. Oxford University Press.
- Jahns, TM és Lu, B. (2001). Belső állandó - mágneses szinkron motorok állítható - sebességmeghajtókhoz. IEEE tranzakciók az ipari alkalmazásokról, 37 (4), 1018 - 1027.
- Rahman, MA és Hoque, ME (2010). Axiális - Flux állandó - Mágneses szinkron gépek: áttekintés. IEEE tranzakciók az energia átalakításáról, 25 (2), 328 - 341.