English English
Trajni magnetni sinkroni i bez četkica DC motori

Trajni magnetni sinkroni i bez četkica DC motori

Sinhroni motor s permanentnim magnetom razlikuje se od strukture motora s četkicom koju smo naučili u udžbeniku. Koristi namotaj zavojnice kao stator i permanentni magnet kao rotor. Trajni magnet je uglavnom napravljen od neodimijum gvožđa i bora magnetnog materijala, a budući da sadrži retku zemlju, cena je veoma visoka. Na sreću, kineski stil je zemlja sa veoma visokim sadržajem retkih zemalja u svetu, tako da energičan razvoj električnih vozila neće ugroziti nacionalnu bezbednost.钕Magnetizam je možda poznat mnogim prijateljima koji puštaju zvuk. Ako je zvučnik napravljen od neodimijuma, njegova magnetna svojstva će biti vrlo visoka, što znači da mala jačina zvuka može proizvesti glasan zvuk i zahtijeva veliku snagu. Bas koji se može gurati može biti šokantan. Stoga će korištenje neodimijskog magneta kao trajnog magneta u motoru također uvelike povećati gustoću snage motora, smanjujući volumen i težinu.

Stator DC sinhronog motora sa permanentnim magnetom se sastoji od trofaznih namotaja. Zbog toga rotor nije pod naponom i struju uključuje stator. Rotirajuće magnetsko polje je potrebno da bi se motor rotirao. Pošto je rotor već trajni magnet i njegov magnetni nivo je fiksiran, rotirajuće magnetno polje može se generisati samo pomoću namotaja statora.

Trajni magnetni sinkroni i bez četkica DC motori

Prednosti performansi DC sinhronog motora s permanentnim magnetom

Budući da baterija za vozilo proizvodi visokonaponsku istosmjernu struju, sinhroni motor s permanentnim magnetom ne zahtijeva inverter velike snage za pretvaranje istosmjerne struje u sinusoidnu izmjeničnu struju u poređenju sa AC asinhronim motorom. Na kraju krajeva, ovaj proces konverzije uzrokuje određeni stupanj gubitka električne energije. Stoga, u tom pogledu, sinhroni motor s permanentnim magnetom poboljšava efikasnost korištenja baterije.

Rotor ima strukturu permanentnog magneta, tako da sam rotor ima magnetno polje i ne treba da generiše magnetno polje dodatnom indukovanom strujom kao što je AC asinhroni motor. Odnosno, rotoru nije potrebna električna energija za stvaranje magnetizma, tako da je potrošnja energije niža od one kod asinhronog motora na izmjeničnu struju.

Nakon upotrebe rijetke zemlje kao visoko magnetnog materijala, težina rotora je smanjena i gustoća snage motora je poboljšana. Stoga, u istoj situaciji snage, DC sinhroni motor s permanentnim magnetom je lakši po težini i manje veličine, a brzina odziva rotora je veća.

Sinhroni motor s permanentnim magnetom može integralno montirati motor na osovinu kako bi formirao integralni sistem direktnog pogona, odnosno, jedna osovina je pogonska jedinica, eliminirajući jedan mjenjač. Karakteristike sinhronih motora s permanentnim magnetima su uglavnom sljedeće:
(1) PMSM sam po sebi ima visoku energetsku efikasnost i visok faktor snage;
(2) PMSM ima nisku proizvodnju toplote, tako da sistem za hlađenje motora ima jednostavnu strukturu, malu zapreminu i nisku buku;
(3) Sistem usvaja potpuno zatvorenu strukturu, nema habanja zupčanika prijenosa, nema buke prijenosnika, nema podmazivanja, nema održavanja;
(4) Struja preopterećenja koju dozvoljava PMSM je velika, a pouzdanost je značajno poboljšana;
(5) Ceo sistem prenosa je male težine, a težina bez opruge je manja od one kod konvencionalnog osovinskog prenosa, a snaga po jedinici težine je velika;
(6) Pošto nema mjenjača, sistem okretnih postolja može se slobodno dizajnirati: kao što su mekana okretna postolja i okretna postolja s jednom osovinom, dinamičke performanse voza su znatno poboljšane.

U promjeni pobudne struje generatora, ona se uglavnom ne provodi direktno u krugu njegovog rotora, jer je struja u krugu velika i nije zgodno izvršiti direktno podešavanje. Uobičajena metoda je promjena struje pobude uzbuđivača kako bi se postigla regulacija generatora. Svrha struje rotora. Uobičajene metode uključuju promjenu otpora pobudnog kruga uzbuđivača, promjenu dodatne pobudne struje uzbuđivača, promjenu ugla provodljivosti tiristora itd.

Trajni magnetni sinkroni i bez četkica DC motori

Kakav je odnos između DC motora bez četkica i sinhronih motora s permanentnim magnetom?
U DC motorima bez četkica, polovi rotora su obično izrađeni od magnetnog čelika tipa pločica. Kroz dizajn magnetnog kola može se dobiti magnetna gustina zračnog raspora trapeznih valova. Namotaji statora su uglavnom koncentrirani i integrisani, pa je indukovana povratna elektromotorna sila trapezoidna. Kontrola DC motora bez četkica zahtijeva povratnu informaciju o položaju. Mora imati senzor položaja ili tehniku ​​procjene položaja bez senzora kako bi formirao samokontrolirani sistem kontrole brzine. Prilikom upravljanja, fazne struje se također kontroliraju kao pravokutni što je više moguće, a izlazni napon pretvarača može se kontrolirati prema metodi brušenog DC motora PWM. U suštini, DC motor bez četkica je i vrsta sinhronog motora s permanentnim magnetom, a regulacija brzine zapravo spada u kategoriju regulacije brzine varijabilnog napona promjenjive frekvencije.

Općenito govoreći, sinhroni motor s permanentnim magnetom ima statorski trofazni raspoređeni namotaj i rotor permanentnog magneta, a valni oblik inducirane elektromotorne sile je sinusoidan u strukturi magnetskog kola i distribuciji namota, a primijenjeni napon i struja statora također bi trebali biti sinusoidni talasi, koji se uglavnom oslanjaju na transformaciju naizmeničnog napona. Inverter obezbeđuje. Sistem upravljanja sinkronim motorom s permanentnim magnetom često usvaja tip samokontrole i takođe mu je potrebna povratna informacija o položaju. Može usvojiti vektorsku kontrolu (kontrolu smjera polja) ili naprednu strategiju upravljanja direktne kontrole momenta.


Razlika između njih se može smatrati konceptom dizajna uzrokovanim kontrolom kvadratnog i sinusnog vala.

Princip DC motora bez četkica je isti kao i kod DC motora sa karbonskom četkom. DC može zamisliti kvadratni val kao kombinaciju dvije istosmjerne struje sa različitim smjerovima (ne preklapaju se), jedna će biti pozitivna, druga negativna, samo na ovaj način Struja može učiniti da se armatura motora nastavi okretati. Zapravo, ako je struja armature u brušenom DC motoru ista kao i ova struja

Povezane karakteristike
1, regulacija napona
Automatsko podešavanje sistema pobude može se posmatrati kao sistem kontrole negativne povratne sprege sa naponom kao količinom koju treba podesiti. Reaktivna struja opterećenja je glavni uzrok pada napona na terminalu generatora. Kada je struja pobude konstantna, terminalni napon generatora će se smanjivati ​​kako se reaktivna struja povećava. Međutim, kako bi se zadovoljili zahtjevi korisnika za kvalitetom električne energije, terminalni napon generatora bi trebao ostati u osnovi isti. Način za postizanje ovog zahtjeva je podešavanje struje pobude generatora promjenom reaktivne struje.
2. Podešavanje reaktivne snage:
Kada generator i sistem rade paralelno, može se smatrati da radi sa sabirnicom beskonačnog napajanja velikog kapaciteta. Struja pobude generatora se mora mijenjati, a mijenjaju se i inducirani potencijal i struja statora. U ovom trenutku mijenja se i reaktivna struja generatora. Kada generator radi paralelno sa sistemom beskonačnog kapaciteta, da bi se promijenila reaktivna snaga generatora, struja pobude generatora mora se podesiti. Struja pobude generatora koja se u ovom trenutku mijenja nije takozvana "regulacija", već samo mijenja reaktivnu snagu koja se šalje sistemu.

3. Raspodjela reaktivnog opterećenja:
Generatori koji rade paralelno su proporcionalno raspoređeni sa reaktivnom strujom prema njihovim odgovarajućim nazivnim kapacitetima. Generatori velikog kapaciteta bi trebali podnijeti veće reaktivno opterećenje, dok manji daju manje reaktivno opterećenje. Da bi se ostvarila automatska distribucija reaktivnog opterećenja, uzbudna struja automatske visokonaponske regulacije može se koristiti za promjenu pobudne struje generatora kako bi se održao konstantan napon terminala, a nagib karakteristike regulacije napona generatora može se prilagođen za realizaciju paralelnog rada generatora. Razumna distribucija reaktivnog opterećenja.

Trajni magnetni sinkroni i bez četkica DC motori

Razlika između sinkronog motora s permanentnim magnetom i DC motora bez četkica
Općenito, kada je dizajniran jednosmjerni motor bez četkica, magnetsko polje zračnog raspora je kvadratni val (trapezoidni val), a ravni gornji dio je što je moguće ravniji. Stoga, u odabiru logaritma polova, općenito se odabire cjelobrojni utor koncentriran namotaj kao što je 4-polni 12 utor, a magnetski čelik je općenito koncentrični prsten u obliku lepeze, koji je radijalno magnetiziran. Općenito je opremljen Hall senzorom za detekciju položaja i brzine. Metoda vožnje je općenito šestostepeni pravokutni pogon za slučajeve u kojima zahtjev za pozicijom nije jako visok;

Sinhronizacija permanentnog magneta je sinusoidalni zračni raspor, što je bolji sinusoidalni, tako da se frakcijski namotaj utora bira na polnom logaritmu, kao što je 4-polni 15 utor, 10-polni 12 utor, itd. Magnetni čelik je općenito u obliku kruha , paralelna magnetizacija, a senzor je općenito Konfigurirajte inkrementalni enkoder, rezolver, apsolutni enkoder, itd. Drive i način rada općenito se pokreće sinusnim valom, kao što je FOC algoritam. Za servo aplikacije.

Možete razlikovati interne strukture, senzore, drajvere i aplikacije. Ovaj tip motora se također može koristiti naizmjenično, ali će smanjiti performanse. Za većinu talasnih oblika zračnog raspora postoji motor s permanentnim magnetom između njih, uglavnom ovisno o načinu pogona. .
Brzina DC motora bez četkica s permanentnim magnetom može se mijenjati. Sinhroni motori s trajnim magnetom zahtijevaju posebne pogone za promjenu brzina, kao što je trokristalni servo pogon S3000B.

Prema zahtjevima različitih industrijskih i poljoprivrednih proizvodnih strojeva, motorni pogon se dijeli na tri tipa: pogon fiksne brzine, pogon kontrole brzine i pogon preciznog upravljanja.


1, pogon fiksne brzine
Postoji veliki broj proizvodnih strojeva u industrijskoj i poljoprivrednoj proizvodnji koji zahtijevaju kontinuirani rad u jednom smjeru pri približno konstantnim brzinama, kao što su ventilatori, pumpe, kompresori i općenito alatni strojevi. U prošlosti su većinu ovih mašina pokretali trofazni ili jednofazni asinhroni motori. Asinhroni motori su niske cijene, jednostavne strukture i laki za održavanje i vrlo su pogodni za pogon takvih strojeva. Međutim, asinhroni motor ima nisku efikasnost, mali faktor snage i velike gubitke, a ovaj tip motora ima veliku površinu, pa se velika količina električne energije gubi u upotrebi. Drugo, veliki broj ventilatora i pumpi koji se koriste u industriji i poljoprivredi često treba da prilagođavaju svoj protok, obično podešavanjem zaklopke i ventila, čime se troši mnogo električne energije. Od 1970-ih, ljudi su koristili pretvarače za podešavanje brzine asinhronih motora u ventilatorima i pumpama kako bi podesili njihov protok i postigli značajne uštede energije. Međutim, cijena pretvarača ograničava njegovu upotrebu, a niska efikasnost samog asinhronog motora još uvijek postoji.

Na primjer, kompresori klima uređaja u kućanstvu su prvobitno koristili jednofazne asinhrone motore, a njihov rad se kontrolirao prebacivanjem, a opseg varijacije buke i visoke temperature bio je nedovoljan. Početkom 1990-ih, Toshiba Corporation iz Japana je prvi put usvojila varijabilnu regulaciju brzine asinhronog motora u kontroli kompresora. Prednosti regulacije brzine konverzije frekvencije potaknule su razvoj inverter klima uređaja. Poslednjih godina, japanske kompanije Hitachi, Sanyo i druge kompanije počele su da koriste motore bez četkica sa trajnim magnetom umesto kontrole frekvencije asinhronog motora, značajno poboljšavajući efikasnost, postižući bolje uštede energije i dodatno smanjujući buku pri istoj nazivnoj snazi ​​i nazivnoj brzini. Zatim, zapremina i težina jednofaznog asinhronog motora su 100%, a zapremina DC motora bez četkica sa permanentnim magnetom je 38.6%, težina je 34.8%, količina bakra je 20.9%, a količina gvožđa iznosi 36.5%. Više od 10%, a brzina je zgodna, cijena je ekvivalentna kontroli frekvencije asinhronog motora. Primjena DC motora bez četkica s permanentnim magnetom u klima uređaju promovira nadogradnju klima uređaja.

2, pogon za kontrolu brzine
Radnih mašina ima dosta i njihovu brzinu rada treba proizvoljno podesiti i podesiti, ali zahtjevi za preciznošću kontrole brzine nisu baš visoki. Ovakvi pogonski sistemi imaju veliki broj primena u mašinama za pakovanje, mašinama za hranu, štamparskim mašinama, mašinama za rukovanje materijalom, tekstilnim mašinama i transportnim vozilima. Najviše korišteni u ovoj vrsti primjene regulacije brzine je sistem kontrole brzine motora DC. Nakon razvoja tehnologije energetske elektronike i tehnologije upravljanja 1970-ih, regulacija brzine promjenjive frekvencije asinhronog motora brzo je prodrla u polje primjene originalnog DC sistema za kontrolu brzine. . To je zato što je, s jedne strane, cijena performansi sistema za kontrolu brzine asinhronog motora s promjenjivom frekvencijom uporediva s onom DC sistema za kontrolu brzine. S druge strane, asinhroni motor ima jednostavan proizvodni proces, visoku efikasnost i manje bakra za istu snagu motora od DC motora. Prednosti praktičnog održavanja i tako dalje. Stoga je regulacija brzine asinhronog motora za konverziju frekvencije brzo zamijenila DC sistem regulacije brzine u mnogim prilikama.

3, pogon preciznog upravljanja
1 Visokoprecizni servo kontrolni sistem
Servo motori igraju važnu ulogu u kontroli rada industrijske automatizacije. Zahtjevi za performanse primjene servo motora su također različiti. U praktičnim primjenama, servo motori imaju različite metode upravljanja, kao što su kontrola momenta/kontrola struje, kontrola brzine, kontrola položaja i slično. Sistem servo motora je također iskusio DC servo sistem, AC servo sistem, koračni motor pogonski sistem, a donedavno najatraktivniji AC servo sistem motora s permanentnim magnetima. Većina uvezene opreme za automatizaciju, opreme za automatsku obradu i robota uvezenih posljednjih godina usvojila je AC servo sistem sinhronog motora s permanentnim magnetom.

2 Sinhroni motor s trajnim magnetom u informatičkoj tehnologiji
Danas je informaciona tehnologija veoma razvijena, a veoma su razvijeni i različiti računarski periferni uređaji i oprema za automatizaciju ureda. Potražnja za mikromotorima sa ključnim komponentama je velika, a zahtjevi za preciznošću i performansama su sve veći i veći. Zahtjevi za takve mikromotore su minijaturizacija, stanjivanje, velika brzina, dug vijek trajanja, visoka pouzdanost, niska razina buke i niske vibracije, a zahtjevi za preciznošću su posebno visoki.

Trajni magnetni sinkroni i bez četkica DC motori

Sinhroni motor s permanentnim magnetom je sinhroni motor koji generira sinkrono rotirajuće magnetsko polje uz pomoć permanentnog magneta. Trajni magnet djeluje kao rotor za stvaranje rotirajućeg magnetnog polja. Trofazni namotaj statora prolazi kroz reakciju armature pod djelovanjem rotirajućeg magnetskog polja kako bi inducirao trofaznu simetričnu struju.
U ovom trenutku kinetička energija rotora se pretvara u električnu energiju, a sinhroni motor s permanentnim magnetom koristi se kao generator. Osim toga, kada je strana statora spojena na trofaznu simetričnu struju, budući da se trofazni stator razlikuje za 120 u prostornom položaju, trofazna struja statora je u prostoru. Generira se rotirajuće magnetsko polje, a rotirajuće magnetsko polje rotora je podvrgnuto dejstvu elektromagnetne sile. U ovom trenutku električna energija se pretvara u kinetičku energiju, a sinhroni motor s permanentnim magnetom se koristi kao motor.

Način rada:
1. Nekoliko načina da generator dobije pobudnu struju
1) Režim pobude napajanja DC generatora
Ovaj tip generatora pobude ima namjenski DC generator. Ovaj specijalni DC generator naziva se DC eksciter. Pobuđivač je generalno koaksijalan sa generatorom. Pobudni namotaj generatora prolazi kroz klizni prsten postavljen na veliku osovinu. A fiksna četkica prima jednosmernu struju iz uzbuđivača. Ovaj način pobude ima prednosti nezavisne struje pobude, pouzdan rad i smanjenu potrošnju električne energije za vlastitu upotrebu. To je glavni način pobude generatora u posljednjih nekoliko decenija i ima zrelo iskustvo u radu. Nedostatak je što je brzina podešavanja pobude mala i opterećenje održavanja veliko, pa se rijetko koristi u jedinicama iznad 10MW.

2) Režim pobude napajanja AC ekscitera
Neki moderni generatori velikog kapaciteta koriste uzbuđivač za osiguranje struje pobude. Uzbuđivač naizmenične struje je takođe montiran na velikom vratilu generatora. Izlaz izmjenične struje se ispravlja i dovodi do rotora generatora za pobudu. U ovom trenutku, režim pobude generatora pripada režimu pobude, a zbog statičkog uređaja za ispravljanje, naziva se i Za pobudu statičke pobude, AC sekundarni pobuđivač obezbeđuje pobudnu struju. Sekundarni uzbudnik naizmenične struje može biti merni uređaj sa trajnim magnetom ili alternator koji ima samouzbudljivi uređaj konstantnog napona. Da bi se poboljšala brzina regulacije pobude, AC pobuđivač obično koristi generator srednje frekvencije od 100-200 Hz, dok pomoćni pobuđivač naizmjenične struje koristi generator srednje frekvencije od 400-500 Hz. DC pobudni namotaj i trofazni AC namotaj generatora su namotani u utor statora. Rotor ima samo zube i proreze i nema namotaja, kao zupčanik. Stoga nema rotirajućih dijelova kao što su četke i klizni prstenovi, te ima pouzdan rad. Korisni model ima prednosti jednostavne strukture, praktičnog procesa proizvodnje i slično. Nedostatak je što je šum velik, a harmonijska komponenta AC potencijala je također velika.

3) Režim pobude uzbuđivača
U režimu pobude nije predviđen poseban pobuđivač, a snaga pobude se dobiva iz samog generatora, a zatim se ispravlja i zatim dovodi do samog generatora za pobudu, što se naziva samopobuđena statička pobuda. Samopobuđena statička pobuda može se podijeliti na samopobudu i samopobuđenje. Režim samopobude Dobiva pobudnu struju kroz ispravljački transformator spojen na izlaz generatora, i napaja je generatoru za pobudu nakon ispravljanja. Ovaj način pobude ima prednosti jednostavne strukture, manje opreme, manje ulaganja i manje održavanja. Pored ispravljanja i transformacije, način samopobuđivanja također ima strujni transformator velike snage spojen serijski na statorsko kolo generatora. Funkcija ovog transformatora je da obezbedi veliku struju pobude generatoru u slučaju kratkog spoja kako bi se nadoknadio nedostatak izlaza ispravljačkog transformatora. Ova metoda pobude ima dvije vrste izvora pobudne energije, izvor napona dobiven od ispravljačkog transformatora i izvor struje dobiven od serijskog transformatora.

Trajni magnetni sinkroni i bez četkica DC motori

 Proizvođač zupčanika i električnih motora

Najbolja usluga direktno od našeg stručnjaka za prijenos pogona u vaš pretinac.

Stupiti u kontakt

Yantai Bonway Manufacturer Co.ltd

ANo.160 Changjiang Road, Yantai, Shandong, Kina(264006)

T + 86 535 6330966

W + 86 185 63806647

© 2024 Sogears. Sva prava zadržana.