QINGDAO ENNENG MOTOR CO.,LTD.
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Motor de magnetismo permanente de baja velocidad y de alto par de accionamiento directo
¿Qué es el motor sincrónico de imán permanente?
Los motores síncronos de imán permanente, como cualquier motor eléctrico giratorio, consisten en un rotor y un estator.La construcción del motor síncrono del imán permanente es similar al motor síncrono básicoEn este tipo de motor, los imanes permanentes están montados en el rotor y el rotor no tiene ningún enrollamiento de campo.
Los imanes permanentes se utilizan para crear polos de campo. Los imanes permanentes utilizados en el PMSM están compuestos de samario-cobalto y medio, hierro y boro debido a su mayor permeabilidad.El imán permanente más utilizado es el neodimio-boro-hierro debido a su bajo costo y fácil disponibilidad.
El funcionamiento del motor síncrono de imán permanente es muy simple, rápido y eficaz en comparación con los motores convencionales.Su funcionamiento se basa en la interacción del campo magnético giratorio del estator con el campo magnético constante del rotorLos imanes permanentes se utilizan como el rotor para crear flujo magnético constante, opera y bloquea a velocidad síncrona.
Los grupos de fasores se forman uniendo los devanados del estator entre sí.y de una sola fasePara reducir las tensiones armónicas, los devanados deben enrollarse brevemente entre sí.
Cuando se suministra el suministro de CA de 3 fases al estator, se crea un campo magnético giratorio y se induce el campo magnético constante debido al imán permanente del rotor.Este rotor funciona en sincronismo con la velocidad síncronaTodo el funcionamiento del PMSM depende del espacio de aire entre el estator y el rotor sin carga.
Si la brecha de aire es grande, entonces las pérdidas de viento del motor se reducirán.Los motores síncronos de imán permanente no son motores de arranque automáticoPor lo tanto, es necesario controlar la frecuencia variable del estator electrónicamente.
Back emf es la abreviatura de la fuerza electromotriz posterior, pero también se conoce como la fuerza contra-electromotriz.La fuerza electromotriz inversa es el voltaje que se produce en los motores eléctricos cuando hay un movimiento relativo entre los devanados del estator y el campo magnético del rotorLas propiedades geométricas del rotor determinarán la forma de la forma de onda de retro-EMF. Estas formas de onda pueden ser sinusoidales, trapezoidales, triangulares o algo intermedio.
Tanto las máquinas de inducción como las de PM generan formas de onda de retro-EMF. En una máquina de inducción, la forma de onda de retro-EMF se decaerá a medida que el campo residual del rotor se decaiga lentamente debido a la falta de un campo del estator.Sin embargoPor lo tanto, se puede inducir un voltaje en los devanados del estator cada vez que el rotor está en movimiento.El voltaje de contra-EMF aumentará linealmente con la velocidad y es un factor crucial en la determinación de la velocidad máxima de operación.
Los motores SPM tienen imanes fijados en el exterior de la superficie del rotor.La fuerza mecánica debilitada limita la velocidad máxima segura del motorAdemás, estos motores presentan una saliencia magnética muy limitada (Ld ≈ Lq).Debido a la relación de saliencia de casi unidad, los diseños de motores SPM dependen significativamente, si no completamente, del componente de par magnético para producir par.
A diferencia de sus homólogos SPM, la ubicación de los imanes permanentes hace que los motores IPM sean muy mecánicamente sólidos,y adecuado para funcionar a velocidades muy altasEstos motores también se definen por su relación de saliencia magnética relativamente alta (Lq > Ld).un motor IPM tiene la capacidad de generar torque aprovechando tanto los componentes de torque magnético como de reluctancia del motor..
¿Qué aplicaciones utilizan los motores PMSM?
- ¿ Qué?
Las industrias que utilizan motores PMSM incluyen metalurgia, cerámica, caucho, petróleo, textiles y muchos otros.Los motores PMSM pueden diseñarse para funcionar a velocidad síncrona desde una fuente de voltaje y frecuencia constantes, así como aplicaciones de Variable Speed Drive (VSD)Ampliamente utilizados en vehículos eléctricos (EV) debido a su alta eficiencia y densidad de potencia y par, son generalmente una opción superior en aplicaciones de par alto, como mezcladores, molinadoras, bombas, ventiladores,sopladores, transportadores y aplicaciones industriales donde tradicionalmente se encuentran los motores de inducción.
Motores síncronos con imán permanente y imanes internos: Eficiencia energética máxima
El motor síncrono de imán permanente con imanes internos (IPMSM) es el motor ideal para aplicaciones de tracción donde el par máximo no se produce a la velocidad máxima.Este tipo de motor se utiliza en aplicaciones que requieren una alta dinámica y capacidad de sobrecarga. Y también es la opción perfecta si desea operar ventiladores o bombas en la gama IE4 e IE5.siempre y cuando usted lo opera con la unidad de frecuencia variable correcta.
Nuestros accionadores de frecuencia variable montados en el motor utilizan una estrategia de control integrada basada en MTPA (torque máximo por ampere).Esto le permite operar sus imanes permanentes motores síncronos con la máxima eficiencia energéticaLa sobrecarga del 200%, el excelente par de arranque y el amplio rango de regulación de velocidad permiten aprovechar al máximo la potencia del motor.Para una recuperación rápida de los costes y los procesos de control más eficientes.
Motores síncronos de imán permanente con imanes externos para aplicaciones servoclásicas
Los motores síncronos de imán permanente con imanes externos (SPMSM) son motores ideales cuando se necesitan sobrecargas altas y una aceleración rápida, por ejemplo en aplicaciones de servo clásicas.El diseño alargado también da como resultado una baja inercia de masa y se puede instalar de manera óptimaSin embargo, una desventaja del sistema que consiste en SPMSM y unidad de frecuencia variable son los costes asociados, ya que a menudo se utilizan tecnología de enchufe costosa y codificadores de alta calidad.
Debilitación/intensificación del flujo de los motores PM
El flujo en un motor de imán permanente es generado por los imanes.Aumentar o intensificar el campo de flujo permitirá al motor aumentar temporalmente la producción de parEl campo magnético reducido limitará la producción de torque, pero reducirá el voltaje de retroalimentación.El voltaje de retro-EMF reducido libera el voltaje para empujar el motor a funcionar a velocidades de salida más altasLos dos tipos de operación requieren corriente adicional del motor. La dirección de la corriente del motor a través del eje d, proporcionada por el controlador del motor, determina el efecto deseado.
Ventajas de los motores PMSM
- ¿ Qué?
Alta eficiencia
Esto es particularmente cierto a velocidades más bajas. El motor de imán permanente no requiere que se suministre corriente a su rotor para generar el campo del rotor,por lo tanto, eliminando las pérdidas del rotor casi por completoEn comparación con los motores de inducción o de reluctancia, también requiere corrientes más bajas en el estator y tiene un factor de potencia más grande, lo que lleva a calificaciones de corriente más pequeñas en el controlador.y aumentar la eficiencia general del sistema de accionamiento.
Conducir a velocidades más bajas con una mayor eficiencia que un motor de inducción podría eliminar el requisito de una transmisión de reducción de velocidad, eliminando la complejidad de la disposición mecánica.
Torque constante
Este tipo de motor puede generar un par constante y mantener el par completo a bajas velocidades.
Tamaño
El tamaño más pequeño, el peso más ligero y la menor bobina proporcionan una mayor densidad de potencia.
Eficacia en cuanto a costes
Con la ausencia de cepillos, se reducen los costos de mantenimiento.
Calor mínimo
En el PMSM, el calor se genera en las bobinas del estator y no hay cepillos y solo se genera un calor mínimo en el rotor, lo que facilita el enfriamiento del motor.Como funcionan más frío que los motores de inducción, la fiabilidad y la vida útil del motor aumentan.
Rango de velocidad
Este tipo de motor puede tener un amplio rango de velocidades con el uso del debilitamiento del campo y puede adoptar la estrategia de control de par máximo/corrente (MTPA) durante el funcionamiento con par constante.