Hva er en permanent magnet synkron AC-motor uten eksitasjonstap?

bransjeutvikling og markedsdynamikk:
Med den økende etterspørselen etter høyeffektive og energibesparende motorer, har andelen av permanentmagnet synkronmotorer i motormarkedet gradvis utvidet seg, og utviklingsutsiktene til relaterte bransjer har fått oppmerksomhet. For eksempel, i industriell automasjon, husholdningsapparater, jernbanetransport og andre felt, er bruken av permanentmagnetiske synkronmotorer mer og mer omfattende, noe som har fremmet utviklingen og oppgraderingen av industrien.
Betydningen av sjeldne jordartsressurser i produksjonen av permanentmagnet synkronmotor har blitt stadig mer fremtredende, Kina, som et land rikt på sjeldne jordartsressurser, har visse fordeler i utviklingen av permanent magnet synkronmotorindustri, og utviklingen av relaterte næringer har vakte også oppmerksomhet.

 

Definisjon og prinsipp
En Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM) er en synkronmotor som genererer et synkront roterende magnetfelt eksitert av en permanent magnet. Dens statorvikling vil generere et roterende magnetfelt etter den trefasede vekselstrømmen, og rotoren er sammensatt av permanente magneter, avhengig av magnetfeltet generert av permanentmagneten for å samhandle med statorens roterende magnetfelt, slik at motorrotoren roterer synkront med statorens roterende magnetfelt.
Driftsprinsippet er basert på loven om elektromagnetisk induksjon og prinsippet om magnetfeltinteraksjon. Det er et elektromagnetisk dreiemoment mellom det roterende magnetfeltet generert av statorstrømmen og det permanente magnetiske feltet til rotoren. Dreiemomentet driver rotoren til motoren til å rotere, og rotorhastigheten er strengt synkronisert med den til statorens roterende magnetfelt.

 

Strukturelle egenskaper
Statorstrukturen ligner den til den vanlige trefase asynkronmotoren, som er sammensatt av statorkjernen og statorviklingen. Statorkjernen er vanligvis laget av silisium stålplate laminert for å redusere kjernetap. Statorviklingen er en trefaset vikling, som er innebygd i statorsporet i henhold til visse regler, og brukes til å generere et roterende magnetfelt ved å sende trefaset vekselstrøm.
Rotorstrukturen er nøkkeldelen av permanent magnet synkronmotor. En permanent magnet er installert på rotoren, og materialet til permanentmagneten er vanligvis NdFeb (Nd-Fe-B) og andre høyytelses permanentmagnetmaterialer. I henhold til de forskjellige installasjonsmetodene for permanentmagneter på rotoren, kan den deles inn i overflate permanentmagnetrotor og innebygd permanentmagnetrotor. Den permanente magneten til overflatetypen permanentmagnetrotoren er installert på overflaten av rotorkjernen, som er enkel i struktur og prosess, men permanentmagneten er lett å bli forstyrret av eksternt magnetfelt; Den permanente magneten til den innebygde permanentmagnetrotoren er innebygd i rotorens indre kjerne, dens struktur er relativt kompleks, men den har bedre magnetiske kretsegenskaper og mekaniske egenskaper.

fordel
Høy effektivitet: På grunn av bruken av permanent magneteksitasjon er det ikke nødvendig med ekstra eksitasjonsstrøm, noe som reduserer eksitasjonstapet, og sammenlignet med tradisjonelle asynkronmotorer har den høyere effektivitet under de samme arbeidsforholdene. Dette kan redusere energiforbruket betydelig og spare energikostnader for langsiktig driftsutstyr.
Høy effektfaktor: Effektfaktoren til synkronmotoren med permanent magnet kan være nær 1, noe som betyr at når strømnettet forsynes, er den reaktive effekten som absorberes av motoren fra nettet veldig liten, noe som reduserer den reaktive effektbelastningen til nettet og forbedre strømforsyningskvaliteten til nettet.
Rask responshastighet: dens dreiemomentrespons er rask, og den kan raskt justere hastigheten og dreiemomentet i henhold til kontrollsignalet, som er egnet for anledninger som krever høypresisjonskontroll, for eksempel industrielle automatiserte produksjonslinjer, roboter og andre felt.
Kompakt struktur: Fordi det ikke er behov for eksitasjonsviklinger og tilhørende magnetiseringsenheter, er den generelle strukturen til motoren mer kompakt og mindre, noe som har store fordeler i noe utstyr med store plassbehov.

Søknadsfelt
Industrielt felt: mye brukt i industrielt automasjonsutstyr, for eksempel CNC-maskinverktøy, tekstilmaskiner, trykkemaskiner, etc. For eksempel i CNC-maskinverktøy kan synkronmotorer med permanent magnet nøyaktig kontrollere hastigheten og posisjonen til verktøyet, og forbedre maskineringen nøyaktighet.
Transportfelt: synkronmotorer med permanent magnet er mye brukt som drivmotorer i elektriske kjøretøy, elektriske tog og andre transportkjøretøyer. Permanent magnet synkronmotor i elektriske kjøretøy har fordelene med høy effektivitet, energisparing og gode dreiemomentegenskaper, noe som kan forbedre kjøreområdet og kraftytelsen til elektrisk kjøretøy.
Hvitevarer: Det brukes også i klimaanlegg, kjøleskap, vaskemaskiner og andre hvitevarer. For eksempel kan bruken av permanentmagnet-synkronmotorer for klimaanlegg-kompressorer forbedre energieffektivitetsforholdet til klimaanlegg og redusere driftsstøy.
For det andre, forståelsen og den faktiske situasjonen "ingen tap"

 

Ideelt sett ingen tap
Under ideelle omstendigheter, hvis jerntapet (hysteresestap og virvelstrømstap i jernkjernen) og mekanisk tap (lagerfriksjonstap, vindmotstandstap, etc.) i motoren ignoreres, vil energikonverteringseffektiviteten til permanentmagneten synkroniseres. motor kan være nær 100% fordi det ikke er noe eksitasjonstap, det vil si den såkalte "ingen tap". Dette er basert på den teoretiske antakelsen at under denne antakelsen blir den elektriske energitilførselen til statorviklingen nesten fullstendig omdannet til mekanisk energiutgang.
Faktisk tapstilstand
Jerntap: I faktisk drift vil silisiumstålplaten i statorkjernen produsere hysterese tap og virvelstrømtap under påvirkning av vekslende magnetfelt. Hysteresetapet skyldes kjernematerialets hysteresekarakteristika, som får det magnetiske domenet inne i kjernen til å snu og forbruke energi når magnetfeltet endres. Virvelstrømstap er forårsaket av virvelstrømmen indusert av det vekslende magnetfeltet i kjernen, som genererer varme på motstanden til kjernen og forbruker energi.
Mekanisk tap: rotoren til motoren i rotasjonsprosessen, lageret vil produsere friksjonstap, mens motorrotasjonen og den omkringliggende luften er relativ bevegelse, vil produsere vindmotstandstap. Disse mekaniske tapene reduserer motorens effektivitet.
Herreløse tap: inkludert tap forårsaket av samspillet mellom høyordens harmoniske magnetiske felt i statoren og rotoren, og det ekstra tapet forårsaket av produksjonsprosessen og andre faktorer. Selv om effektiviteten til permanentmagnet synkronmotorer er relativt høy, kan disse faktiske tapene ikke ignoreres.
For det tredje er egenskapene til AC-motoren relatert
Tilpasningsevne for AC-strømforsyning
Permanent magnet synkronmotor er en slags AC-motor, den kan kobles direkte til den trefasede AC-strømforsyningsdriften. I praktiske applikasjoner er det nødvendig å matche den tilsvarende AC-strømforsyningen i henhold til nominell spenning og nominell frekvens til motoren. Ulike applikasjonsscenarier kan trenge å foreta passende justeringer av AC-strømforsyningen, for eksempel i noen industrielle anledninger, når spenningssvingningene i strømnettet er store, kan det være nødvendig å bruke en spenningsregulator for å sikre normal drift av motoren.
Sammenligning med andre AC-motorer
Sammenlignet med asynkronmotorer, som tidligere nevnt, har permanentmagnetsynkronmotorer høyere effektivitet, effektfaktor og andre fordeler. Asynkronmotoren har enkel struktur, lav pris og høy pålitelighet, og er mye brukt i noen anledninger der effektivitetskravet ikke er spesielt høyt og kostnadene er mer følsomme.
Sammenlignet med synkron reluktansmotor, har permanent magnet synkronmotor høyere dreiemomenttetthet, og kan gi større dreiemoment under samme volum og kraft. Synkron reluktansmotor avhenger hovedsakelig av reluktansmomentdriften, dens effektivitet og ytelse er ikke like god som permanentmagnet synkronmotor i noen aspekter.