Ықшамдығы мен жоғары айналу моментінің тығыздығына байланысты тұрақты магнитті синхронды қозғалтқыштар көптеген өнеркәсіптік қолданбаларда, әсіресе суасты қозғалтқышы жүйелері сияқты өнімділігі жоғары жетек жүйелері үшін кеңінен қолданылады.Тұрақты магнитті синхронды қозғалтқыштар қозу үшін сырғанау сақиналарын пайдалануды қажет етпейді, роторға техникалық қызмет көрсетуді және шығындарды азайтады.Тұрақты магнитті синхронды қозғалтқыштар жоғары тиімді және CNC станоктары, робототехника және өнеркәсіптегі автоматтандырылған өндіріс жүйелері сияқты өнімділігі жоғары жетек жүйелеріне жарамды.
Әдетте, тұрақты магнитті синхронды қозғалтқыштардың дизайны мен құрылысы жоғары өнімді қозғалтқышты алу үшін статор мен ротордың құрылымын ескеруі керек.
Тұрақты магнитті синхронды қозғалтқыштың құрылымы
Ауа саңылауындағы магнит ағынының тығыздығы:Асинхронды қозғалтқыштардың конструкциясына және т.б., тұрақты магнит роторларының конструкциясына және статор орамдарын ауыстырып қосуға арналған арнайы талаптарды қолдануға сәйкес анықталады.Сонымен қатар, статор ойық статор болып табылады деп болжанады.Ауа саңылауларының ағынының тығыздығы статор өзегінің қанығуымен шектеледі.Атап айтқанда, ең жоғары ағынның тығыздығы тісті беріліс тістерінің енімен шектеледі, ал статордың артқы жағы максималды жалпы ағынды анықтайды.
Сонымен қатар, рұқсат етілген қанықтылық деңгейі қолданбаға байланысты.Әдетте, жоғары тиімді қозғалтқыштар ағынының тығыздығы төмен, ал максималды айналу моментінің тығыздығына арналған қозғалтқыштар жоғары ағынның тығыздығына ие.Ауа саңылауларының ең жоғары ағынының тығыздығы әдетте 0,7-1,1 Тесла аралығында болады.Айта кету керек, бұл ағынның жалпы тығыздығы, яғни ротор мен статор ағындарының қосындысы.Бұл егер якорь реакциясының күші төмен болса, бұл туралау моменті жоғары дегенді білдіреді.
Дегенмен, үлкен құлықсыз момент үлесіне жету үшін статордың реакция күші үлкен болуы керек.Машина параметрлері туралау моментін алу үшін негізінен үлкен m және кіші индуктивтілік L қажет екенін көрсетеді.Бұл әдетте негізгі жылдамдықтан төмен жұмыс үшін қолайлы, себебі жоғары индуктивтілік қуат коэффициентін азайтады.
Тұрақты магнит материалы:
Магниттер көптеген құрылғыларда маңызды рөл атқарады, сондықтан осы материалдардың өнімділігін арттыру өте маңызды және қазіргі уақытта жоғары магниттік қасиеттері бар тұрақты магниттерді алуға болатын сирек жер және өтпелі метал негізіндегі материалдарға назар аударылады.Технологияға байланысты магниттер әртүрлі магниттік және механикалық қасиеттерге ие және әртүрлі коррозияға төзімділік көрсетеді.
NdFeB (Nd2Fe14B) және Самарий кобальт (Sm1Co5 және Sm2Co17) магниттері бүгінгі таңда қол жетімді ең жетілдірілген коммерциялық тұрақты магниттік материалдар болып табылады.Сирек жер магниттерінің әрбір класында әртүрлі сорттар бар.NdFeB магниттері 1980 жылдардың басында коммерцияланған.Олар бүгінде әртүрлі қолданбаларда кеңінен қолданылады.Бұл магниттік материалдың құны (энергетикалық өнімге) феррит магниттерімен салыстыруға болады және бір килограмм негізінде NdFeB магниттері феррит магниттерінен шамамен 10-20 есе қымбат тұрады.
Тұрақты магниттерді салыстыру үшін қолданылатын кейбір маңызды қасиеттер: тұрақты магнит өрісінің күшін өлшейтін реманенттілік (Mr), коэрцив күші (Hcj), материалдың магнитсізденуге қарсы тұру қабілеті, энергия өнімі (BHmax), тығыздық магниттік энергия. ;Кюри температурасы (ТК), материал магниттілігін жоғалтатын температура.Неодим магниттері жоғары реманенттілікке, жоғары коэрцивтілікке және энергия өніміне ие, бірақ әдетте Кюри температурасының төмен түріне жатады, Неодим жоғары температурада магниттік қасиеттерін сақтау үшін тербия және диспрозиямен жұмыс істейді.
Тұрақты магнитті синхронды қозғалтқыштың дизайны
Тұрақты магнитті синхронды қозғалтқышты (ПМСМ) жобалауда тұрақты магнитті ротордың құрылысы статор мен орамалардың геометриясын өзгертпей үш фазалы асинхронды қозғалтқыштың статор рамасына негізделген.Техникалық сипаттамалар мен геометрия мыналарды қамтиды: қозғалтқыш жылдамдығы, жиілік, полюстер саны, статор ұзындығы, ішкі және сыртқы диаметрлер, ротор ұяларының саны.PMSM конструкциясына мыстың жоғалуы, кері ЭҚК, темірдің жоғалуы және өзіндік және өзара индуктивтілігі, магнит ағыны, статор кедергісі және т.б.
Өздік индуктивті және өзара индуктивтілікті есептеу:
L индуктивтілігін Генрис (H) бойынша ағынның қосылуының ағын тудыратын I токқа қатынасы ретінде анықтауға болады, бір амперге Веберге тең.Индуктор - бұл конденсатордың электр өрісіндегі энергияны қалай сақтайтынына ұқсас магнит өрісінде энергияны сақтау үшін қолданылатын құрылғы.Индукторлар әдетте катушкалардан тұрады, әдетте феррит немесе ферромагниттік өзекке оралған және олардың индуктивтілік мәні тек өткізгіштің физикалық құрылымына және магнит ағыны өтетін материалдың өткізгіштігіне байланысты.
Индуктивтілікті табу қадамдары келесідей:1. Өткізгіште I ток бар делік.2. В жеткілікті симметриялы екенін анықтау үшін Био-Саварт заңын немесе Ампер цикл заңын (бар болса) пайдаланыңыз.3. Барлық тізбектерді қосатын жалпы ағынды есептеңіз.4. Ағынның байланысын алу үшін жалпы магнит ағынын контурлар санына көбейтіңіз және қажетті параметрлерді бағалау арқылы тұрақты магнитті синхронды қозғалтқыштың дизайнын орындаңыз.
Зерттеу NdFeB тұрақты магнитті ротор материалы ретінде айнымалы токты пайдалануды жобалау ауа саңылауында пайда болатын магнит ағынын арттырып, статордың ішкі радиусының қысқаруына әкелетінін, ал статордың ішкі радиусы тұрақты кобальтты пайдаланатын самариялық кобальтты қолданатыны анықталды. магнит роторының материалы үлкенірек болды.Нәтижелер NdFeB-дегі тиімді мыстың шығыны 8,124%-ға төмендегенін көрсетеді.Тұрақты магнит материалы ретінде самарий кобальт үшін магнит ағыны синусоидалы вариация болады.Әдетте, тұрақты магнитті синхронды қозғалтқыштардың дизайны мен құрылысы жоғары өнімді қозғалтқышты алу үшін статор мен ротордың құрылымын ескеруі керек.
қорытындысында
Тұрақты магнитті синхронды қозғалтқыш (PMSM) - магниттелу үшін жоғары магнитті материалдарды пайдаланатын және жоғары тиімділік, қарапайым құрылым және оңай басқару сипаттамалары бар синхронды қозғалтқыш.Бұл тұрақты магнитті синхронды қозғалтқыш тартым, автомобиль, робототехника және аэроғарыштық технологияда қосымшаларға ие.Тұрақты магнитті синхронды қозғалтқыштардың қуат тығыздығы бірдей номиналды индукциялық қозғалтқыштарға қарағанда жоғары, өйткені магнит өрісін құруға арналған статор қуаты жоқ..
Қазіргі уақытта PMSM конструкциясы тек жоғары қуатты ғана емес, сонымен қатар төменгі массаны және төменгі инерция моментін қажет етеді.
Жіберу уақыты: 01 шілде 2022 ж