QINGDAO ENNENG MOTOR CO.,LTD.
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Motor de magneto permanente de alta eficiencia con velocidad variable IPM SPM
¿Qué es el motor sincrónico de imán permanente?
El motor síncrono de imán permanente está compuesto principalmente por el estator, el rotor, el chasis, la cubierta delantera y trasera, los rodamientos, etc.La estructura del estator es la misma que la de los motores asíncronos ordinarios, y la principal diferencia entre el motor síncrono de imán permanente y otros tipos de motores es su rotor.
El material de imán permanente con un imán pre-magnetizado (cargado magnéticamente) en la superficie o en el interior del imán permanente del motor, proporciona el campo magnético de la brecha de aire necesario para el motor.Esta estructura del rotor puede reducir eficazmente el volumen del motor, reducir las pérdidas y mejorar la eficiencia.
Funcionamiento de un motor síncrono con imán permanente:
El funcionamiento del motor síncrono de imán permanente es muy simple, rápido y eficaz en comparación con los motores convencionales.El funcionamiento de PMSM depende del campo magnético giratorio del estator y el campo magnético constante del rotorLos imanes permanentes se utilizan como el rotor para crear flujo magnético constante y operar y bloquear a velocidad síncrona.
Los grupos de fasores se forman uniendo los devanados del estator entre sí.y de doble y de fase únicaPara 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.
Ventajas de los motores de imanes permanentes de tierras raras
Alta eficiencia: la curva de eficiencia del motor asincrónico generalmente cae más rápido por debajo del 60% de la carga nominal, y la eficiencia es muy baja con una carga ligera.La curva de eficiencia del motor del imán permanente de tierras raras es alta y plana, y se encuentra en el área de alta eficiencia en un 20%~120% de la carga nominal.
Factor de potencia elevado: el valor medido del factor de potencia del motor síncrono de imán permanente de tierras raras está cerca del valor límite de 1.0La curva del factor de potencia es tan alta y plana como la curva de eficiencia.No se requiere una compensación de potencia reactiva de bajo voltaje y la capacidad del sistema de distribución de energía se utiliza plenamente.
La corriente del estator es pequeña: el rotor no tiene corriente de excitación, la potencia reactiva se reduce y la corriente del estator se reduce significativamente.,el valor de la corriente del estator puede reducirse entre un 30% y un 50%; al mismo tiempo, debido a que la corriente del estator se reduce en gran medida, el aumento de la temperatura del motor se reduce,y la grasa del rodamiento y la vida del rodamiento se extienden.
Torque fuera de paso y torque de tracción: los motores síncronos con imanes permanentes de tierras raras tienen un par fuera de paso y un par de tracción más altos,lo que hace que el motor tenga una mayor capacidad de carga y se puede tirar sin problemas en la sincronización.
Desventajas de los motores con imanes permanentes de tierras raras
Alto costo: en comparación con el motor asincrónico de la misma especificación, el espacio entre el estator y el rotor es menor y la precisión de procesamiento de cada componente es alta;la estructura del rotor es más complicada y el precio del material de acero magnético de tierras raras es altoPor lo tanto, el coste de fabricación del motor es alto, que es común para los motores asíncronos aproximadamente 2 veces.
Gran impacto al arranque a plena potencia: cuando se arranca a plena presión, la velocidad síncrona se puede obtener en un tiempo muy corto.La corriente de arranque es más de 10 veces la corriente nominalEl impacto en el sistema de alimentación es grande, lo que requiere una gran capacidad del sistema de alimentación.
El acero con imán de tierras raras es fácil de desmagnetizar: cuando el material de imán permanente está expuesto a vibraciones, altas temperaturas y corriente de sobrecarga, su permeabilidad magnética puede disminuir,o el fenómeno de desmagnetismo se produce, lo que reduce el rendimiento del motor del imán permanente.
Construcciones de motores de partículas
Las estructuras del motor de PM se pueden separar en dos categorías: interior y superficial.Un motor de partículas de superficie puede tener sus imanes en o insertados en la superficie del rotorLa posición y el diseño de un motor de imán permanente interior pueden variar ampliamente.Los imanes del motor IPM se pueden insertar como un bloque grande o escalonados a medida que se acercan al núcleoOtro método es tenerlos incrustados en un patrón de rayos.
Variación de la inductancia del motor PM con la carga
Sólo se puede unir una cantidad de flujo a una pieza de hierro para generar torque.El resultado es una reducción en la inductancia del camino tomado por un campo de flujoEn una máquina de PM, los valores de inductancia del eje d y del eje q se reducirán con el aumento de la corriente de carga.
Las inductancias del eje d y del eje q de un motor SPM son casi idénticas. Debido a que el imán está fuera del rotor, la inductancia del eje q caerá a la misma velocidad que la inductancia del eje d.Sin embargo, la inductancia de un motor IPM se reducirá de manera diferente. De nuevo, la inductancia del eje d es naturalmente menor porque el imán está en la trayectoria del flujo y no genera una propiedad inductiva. Por lo tanto,,En el eje d hay menos hierro para saturar, lo que resulta en una reducción significativamente menor del flujo con respecto al eje q.
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.
Estructura del motor IPM (imán permanente interior)
Un motor SPM convencional (imán permanente de superficie) tiene una estructura en la que un imán permanente está unido a la superficie del rotor.el motor IPM utiliza la reluctancia a través de la resistencia magnética además del par magnético mediante la incorporación de un imán permanente en el propio rotor.
Se aplicará el método siguiente:
Características del motor IPM (imán permanente interior)
Alto par y alta eficiencia
El par elevado y la potencia elevada se obtienen mediante el uso del par de reluctancia además del par magnético.
Operación de ahorro de energía
Consume hasta un 30% menos de energía en comparación con los motores SPM convencionales.
Rotación de alta velocidad
Puede responder a la rotación del motor a alta velocidad controlando los dos tipos de par utilizando el control vectorial.
Seguridad
Dado que el imán permanente está incrustado, se mejora la seguridad mecánica ya que, a diferencia de un SPM, el imán no se desprenderá debido a la fuerza centrífuga.
Características de control del vector:
Mientras que un sistema convencional (sistema de conducción de 120 grados) tiene la corriente impresa en el motor como una onda cuadrada,un control vectorial imprime voltaje que se convierte en una onda senoidal hacia la posición del rotor (ángulo del imán), por lo que se hace posible controlar la corriente del motor.
Aplicación:
Industria textil:
Los motores síncronos de imán permanente (PMSM) ofrecen varias ventajas sobre los motores de inducción cuando se utilizan en la industria textil.hacerla capaz de responder a los rápidos cambios de proceso requeridos en la producción textilSu alta precisión de control y sus excelentes capacidades de posicionamiento le permiten satisfacer las necesidades de procesamiento textil de alta precisión.Los motores síncronos de imanes permanentes tienen una mayor eficiencia y pueden lograr ahorros de energía en el funcionamiento de las máquinas textiles..
Minería:
En la industria minera, los PMSM ofrecen ventajas significativas sobre los motores de inducción.y cargas pesadas,Los motores síncronos de imán permanente tienen una alta densidad de par y una capacidad de operación de velocidad variable.lo que los hace ideales para equipos mineros que requieren arranques y paradas frecuentes y requisitos de operación cambiantes.
Industria petrolera:
Los motores síncronos de imán permanente (PMSM) ofrecen importantes ventajas cuando se utilizan en la industria petrolera.resolver problemas comunes encontrados con los motores de inducciónEl PMSM también proporciona un par elevado y un control preciso, por lo que es adecuado para aplicaciones que requieren un control preciso del caudal y una regulación de la presión.Su tamaño compacto y su diseño ligero lo hacen ideal para instalaciones de espacio limitado en la industria petrolera.
En resumen, la aplicación de motores en diversas industrias desempeña un papel vital para lograr un funcionamiento eficiente y fiable.tienen limitaciones que pueden afectar su rendimiento y fiabilidadSin embargo, los motores síncronos de imán permanente (PMSM) ofrecen varias ventajas que los convierten en una mejor alternativa a los motores de inducción en industrias como la minería y el petróleo.El PMSM tiene las ventajas de un tiempo de respuesta más rápido, mayor precisión de control, mayor eficiencia y mayor densidad de par.Estas ventajas convierten al PMSM en una solución valiosa que mejora la eficiencia general del proceso y la producción al tiempo que reduce los costes operativosLa selección del tipo de motor adecuado y la estrategia de control basada en requisitos específicos y condiciones ambientales es fundamental para un rendimiento y una fiabilidad óptimos en aplicaciones del mundo real.En generalLa aplicación de los motores síncronos de imán permanente representa un progreso tecnológico significativo y un futuro brillante para muchas industrias.