Die permanente magneet DC-sinchroniese motor verskil van die borselmotorstruktuur wat ons in die handboek geleer het. Dit gebruik die spoelwikkeling as die stator en die permanente magneet as die rotor. Die permanente magneet is hoofsaaklik van neodymium-ysterboormagnetiese materiaal vervaardig, en aangesien dit seldsame aarde bevat, is die koste baie hoog. Gelukkig is die Chinese styl 'n land met 'n baie hoë seldsame aardinhoud in die wêreld, so die ontwikkeling van elektriese voertuie sal die nasionale veiligheid nie in gevaar stel nie. 钕 Magnetisme is miskien baie vriende wat klank speel, bekend. As die luidspreker van neodymium is, sal die magnetiese eienskappe daarvan baie hoog wees, wat beteken dat 'n klein volume 'n harde geluid kan maak en hoë krag benodig. Die bas wat ingedruk kan word, kan skokkend wees. Daarom sal die gebruik van die neodymiummagneet as permanente magneet in die motor ook die drywingsdigtheid van die motor aansienlik verhoog, wat die volume en gewig verminder.
Die stator van 'n permanente magneet DC-sinchrone motor bestaan uit driefase-windings. Daarom is die rotor nie aangeskakel nie en word die stroom deur die stator aangeskakel. 'N Roterende magnetiese veld is nodig om die motor te laat draai. Aangesien die rotor reeds 'n permanente magneet is en die magnetiese vlak daarvan vas is, kan die roterende magneetveld slegs deur die statorwindings gegenereer word.
Prestasievoordele van 'n permanente magneet DC-sinchrone motor
Aangesien die batterypak vir die voertuig hoogspanning GS-krag lewer, benodig die permanente magneet GS-sinchroonmotor nie 'n hoëspanningsomskakelaar om die GS-krag in 'n sinusvormige WS-drywing te omskep in vergelyking met die asinchroniese WS-motor nie. Per slot van rekening is hierdie omskakelingsproses 'n sekere mate van verlies aan elektriese energie. In hierdie opsig verbeter die permanente magneet DC-sinchrone motor die doeltreffendheid van die gebruik van die battery.
Die rotor neem 'n permanente magneetstruktuur aan, dus het die rotor self 'n magneetveld en hoef nie 'n magneetveld op te wek deur 'n addisionele geïnduseerde stroom soos 'n asynchrone motor nie. Dit wil sê, die rotor het nie elektrisiteit nodig om magnetisme op te wek nie, dus is die energieverbruik laer as die van die asynchrone motor.
Nadat seldsame aarde as 'n hoë magnetiese materiaal gebruik is, word die gewig van die rotor verminder en word die drywingsdigtheid van die motor verbeter. Daarom, in dieselfde kragsituasie, is die permanente magneet DC-sinchrone motor ligter in gewig en kleiner in grootte, en die reaksiesnelheid van die rotor is vinniger.
Die sinchroonmotor met permanente magneet kan die motor integraal op die as monteer om 'n integrale regstelsel te vorm, dit wil sê dat een as 'n aandryfeenheid is, en een ratkas uitskakel. Die kenmerke van sinchrone motors met permanente magneet is hoofsaaklik soos volg:
(1) PMSM het self 'n hoë drywingsdoeltreffendheid en 'n hoë arbeidsfaktor;
(2) PMSM het lae hitteopwekking, dus het die motorverkoelingstelsel 'n eenvoudige struktuur, klein volume en lae geraas;
(3) Die stelsel aanvaar ten volle omheinde struktuur, geen slytasie in die transmissie, geen ruis van die ratkas, geen smering, geen onderhoud;
(4) Die oorbelastingsstroom wat deur PMSM toegelaat word, is groot, en die betroubaarheid word aansienlik verbeter;
(5) Die hele transmissiestelsel het 'n ligte gewig, en die ongespronge gewig is ligter as die van die konvensionele as-transmissie, en die drywing per gewig per eenheid is groot;
(6) Aangesien daar geen ratkas is nie, kan die bogie-stelsel vrylik ontwerp word: soos 'n sagte boggie en 'n enkelas-boggie, word die trein se dinamiese werkverrigting aansienlik verbeter.
By die verandering van die opwekkingsstroom van die kragopwekker word dit gewoonlik nie direk in die rotorkring uitgevoer nie, omdat die stroom in die stroombaan groot is en dit nie gerieflik is om direkte verstelling uit te voer nie. Die algemeen gebruikte metode is om die opwekkingsstroom van die opwekker te verander om die generator te reguleer. Die doel van die rotorstroom. Algemene metodes sluit in die verandering van die weerstand van die opwindingskringloop van die opwakker, die verandering van die addisionele opwekkingsstroom van die opwakker, die verandering van die geleidingshoek van die tyristor, ens.
Wat is die verband tussen gelykstaande borsellose motors en sinchrone motors met permanente magneet?
In borsellose GS-motors is die rotorpole gewoonlik van teëlvormige magnetiese staal. Deur die ontwerp van die magnetiese stroombaan kan die magnetiese digtheid van die luggaping van trapesiumgolwe verkry word. Die statatorwikkeling is meestal gekonsentreerd en geïntegreerd, dus is die geïnduseerde elektromotoriese krag van die rug trapesium. Die bestuur van die borsellose GS-motor vereis terugvoer oor die posisie van inligting. Dit moet 'n posisiesensor of 'n posisiesensorlose beramingstegniek hê om 'n selfbeheerde snelheidsbeheerstelsel te vorm. By die regulering word die fasestrome ook soveel as vierkante golwe beheer, en die uitsetspanning van die omskakelaar kan volgens die geborste GS-motor PWM-metode beheer word. In wese is die borsellose GS-motor ook 'n soort sinchrone motor met permanente magneet, en die snelheidsregulering behoort eintlik tot die kategorie veranderlike frekwensie-regulering van veranderlike spanning.
In die algemeen het 'n permanente magneet-sinchrone motor 'n drie-fasige verspreide wikkeling en 'n permanente magneetrotor, en die geïnduseerde elektromotoriese kraggolfvorm is sinusvormig in die magnetiese stroombaanstruktuur en die wikkeling, en die toegepaste statorspanning en stroom moet ook wees sinusvormige golwe, meestal afhanklik van AC spanning transformasie. Die omskakelaar voorsien. Die permanente magneet sinchrone motoriese beheerstelsel neem dikwels selfbeheertipe aan en benodig ook inligting oor posisiesterugvoer. Dit kan vektorbeheer (veldrigtingbeheer) of gevorderde beheerstrategie van direkte wringkragbeheer aanneem.
Die verskil tussen die twee kan beskou word as die ontwerpkonsep wat veroorsaak word deur vierkantsgolf- en sinusgolfbeheer.
Die beginsel van DC-borsellose motor is dieselfde as dié van GS-motor met koolstofborstel. DC kan aan vierkantsgolf dink as die kombinasie van twee direkte strome met verskillende rigtings (nie onder mekaar nie), een sal positief wees, een negatief, slegs op hierdie manier. Die stroom kan die motorarmatuur laat draai. In werklikheid, as die stroom van die anker in die geborselde GS-motor dieselfde is as hierdie stroom
Verwante eienskappe
1, spanningsregulering
Die outomatiese verstelling van die opwindingstelsel kan gesien word as 'n negatiewe terugvoerbeheerstelsel met spanning as die hoeveelheid wat aangepas moet word. Die reaktiewe lasstroom is die hoofoorsaak van die spanningsval by die generatorterminal. As die opwekkingsstroom konstant is, sal die terminale spanning van die generator afneem namate die reaktiewe stroom toeneem. Om aan die gebruiker se vereistes vir kraggehalte te voldoen, moet die terminale spanning van die generator egter basies dieselfde bly. Die manier om hierdie vereiste te bereik, is om die opwekkingsstroom van die generator aan te pas met die verandering van die reaktiewe stroom.
2. Aanpassing van reaktiewe krag:
Wanneer die kragopwekker en die stelsel parallel bestuur word, kan dit oorweeg word om met die draad van die oneindige kragbron met groot kapasiteit te werk. Die opwekkingsstroom van die generator moet verander word, en die geïnduseerde potensiaal en die statorstroom ook verander. Op hierdie tydstip verander die reaktiewe stroom van die kragopwekker ook. Wanneer die kragopwekker parallel met 'n oneindige kapasiteitsstelsel gebruik word, moet die opwekkingsstroom van die kragopwekker verstel word om die reaktiewe drywing van die kragopwekker te verander. Die kragopwekkingsstroom wat tans verander word, is nie die sogenaamde "regulering" nie, maar verander bloot die reaktiewe drywing wat na die stelsel gestuur word.
3. Verdeling van reaktiewe las:
Die kragopwekkers wat parallel werk, word proporsioneel met reaktiewe stroom versprei volgens hul onderskeie gegradeerde vermoëns. Opwekkers met groot kapasiteit moet meer reaktief dra, terwyl kleiner krag minder reaktief is. Om die outomatiese verdeling van reaktiewe las te realiseer, kan die opwekkingsstroom van die outomatiese hoogspanningsregulering gebruik word om die opwekkingsstroom van die kragopwekker te verander om die terminale spanning konstant te hou, en kan die helling van die generator-spanning-regulering kenmerkend wees aangepas om die parallelle werking van die generator te realiseer. Redelike verdeling van reaktiewe las.
Die verskil tussen 'n permanente magneet sinchrone motor en borsellose GS motor
Oor die algemeen, as die borsellose GS-motor ontwerp is, is die magnetiese veld van die lugspleet vierkantig (trapesiumgolf) en is die plat bo-gedeelte so plat as moontlik. Daarom word in die polarlogaritme-keuse gewoonlik 'n heelgetal gleuf gekonsentreerde wikkeling soos 'n 4-paal 12-gleuf gekies, en die magnetiese staal is oor die algemeen 'n konsentriese waaiervormige ring wat radiaal gemagnetiseer is. Dit is oor die algemeen toegerus met 'n Hall-sensor om die posisie en snelheid op te spoor. Die ritmetode is gewoonlik 'n ses-stap vierkante golfaandrywing vir geleenthede waar die posisievereiste nie baie hoog is nie;
Die permanente magneet-sinchronisasie is 'n sinusvormige lugspleet, hoe beter is die sinusvormige, dus word die breukgleufwikkeling op die poollogaritme gekies, soos 4-pool 15-gleuf, 10-pool 12-gleuf, ens. Die magnetiese staal is oor die algemeen broodvormig , parallelle magnetisering, en die sensor is oor die algemeen instel van inkrementele enkodeerder, resolver, absolute enkodeerder, ens. Drive i-modus word oor die algemeen aangedryf deur sinusgolf, soos FOC-algoritme. Vir servo-toepassings.
U kan onderskei tussen interne strukture, sensors, drywers en toepassings. Hierdie tipe motor kan ook uitruilbaar gebruik word, maar dit verlaag die werkverrigting. Vir die meeste luggolfvorms is daar 'n permanente magneetmotor tussen die twee, hoofsaaklik afhangend van die aandrywingsmodus. .
Die snelheid van die permanente magneet borsellose GS-motor kan verander word. Permanente magneet-sinchrone motors benodig spesiale aandrywers om snelhede te verskuif, soos die driekristal S3000B servo-aandrywing.
Volgens die vereistes van verskillende industriële en landbouproduksiemasjinerie word motoraandrywing in drie soorte verdeel: vaste snelheidsaandrywing, snelheidsbeheer en presisiebeheer.
1, vaste snelheidsrit
Daar is 'n groot aantal produksiemasjinerie in industriële en landbouproduksie wat deurlopend in 'n enkele rigting teen ongeveer konstante snelhede benodig word, soos waaiers, pompe, kompressors en algemene masjiengereedskap. In die verlede is die meeste van hierdie masjiene aangedryf deur driefase- of enkelfase asinchrone motors. Asinkroniese motors is goedkoop, eenvoudig in struktuur en maklik om te onderhou en is baie geskik vir die bestuur van sulke masjiene. Die asinchroniese motor het egter 'n lae doeltreffendheid, lae drywingsfaktor en groot verlies, en hierdie tipe motor het 'n groot oppervlakte, dus word 'n groot hoeveelheid elektriese energie vermors tydens gebruik. Tweedens moet die groot aantal waaiers en pompe wat in die industrie en landbou gebruik word, hul vloeitempo gereeld aanpas, gewoonlik deur die demper en klep aan te pas, wat baie elektriese energie vermors. Sedert die 1970's het mense omsetters gebruik om die snelheid van asynchrone motors in waaiers en pompe aan te pas om hul vloeitempo aan te pas, en het dit aansienlike energiebesparing behaal. Die koste van die omskakelaar beperk egter die gebruik daarvan, en die lae effektiwiteit van die asynchroniese motor self bestaan steeds.
Byvoorbeeld, huishoudelike lugversorgingskompressors het oorspronklik asfase asynchrone motors gebruik, en die werking daarvan is beheer deur die skakelaar, en die geluid- en hoë temperatuurvariasiewydte was onvoldoende. In die vroeë 1990's het Toshiba Corporation van Japan die regulering van die asynchroniese motor met veranderlike frekwensies vir die eerste keer in die kompressorbeheer aangeneem. Die voordele van frekwensie-omskakelingsnelheidsregulering het die ontwikkeling van lugversorger vir omsetters bevorder. Die afgelope jare het die Hitachi, Sanyo en ander maatskappye in Japan begin om permanente magneetborsellose motors te gebruik in plaas van asynchrone motorfrekwensiebeheer, wat die doeltreffendheid aansienlik verbeter, beter energiebesparing behaal en die geraas met dieselfde gegradeerde drywing en gegradeerde snelheid verder verminder. Vervolgens is die volume en gewig van die enkelfase asynchrone motor 100%, en die volume van die permanente magneet borsellose GS-motor is 38.6%, die gewig is 34.8%, die hoeveelheid koper is 20.9%, en die hoeveelheid yster is 36.5%. Meer as 10%, en die snelheid is gerieflik, is die prys gelyk aan die asynchrone motorfrekwensiebeheer. Die toepassing van 'n permanente magneet borsellose GS-motor in lugversorging bevorder die opgradering van lugversorger.
2, spoedbeheer
Daar is baie werkmasjiene, en hul snelheid moet willekeurig ingestel en aangepas word, maar die vereistes vir die snelheidsbeheer is nie baie hoog nie. Sulke aandryfstelsels het 'n groot aantal toepassings in verpakkingsmasjinerie, voedselmasjinerie, drukmasjinerie, materiaalhanteringsmasjinerie, tekstielmasjinerie en vervoervoertuie. Die GS-snelheidsbeheerstelsel word die meeste gebruik in hierdie soort snelheidsregulerende toepassingsveld. Na die ontwikkeling van kragelektronika en beheertegnologie in die 1970's, het die veranderlike frekwensie-regulering van asynchrone motor vinnig binnegedring in die toepassingsveld van die oorspronklike GS-snelheidsbeheerstelsel. . Dit is omdat enersyds die prestasieprys van die asynchrone motorveranderlike frekwensie-snelheidsbeheerstelsel vergelykbaar is met dié van die GS-snelheidsbeheerstelsel. Aan die ander kant het die asynchrone motor 'n eenvoudige vervaardigingsproses, hoë doeltreffendheid, en minder koper vir dieselfde kragmotor as die GS-motor. Die voordele van maklike onderhoud en so aan. Daarom het die asynchroniese motorfrekwensie-omskakelingsnelheid in baie geleenthede die DC-snelheidsreguleringsisteem vinnig vervang.
3, presisiebeheeraandrywing
1 Servo-beheerstelsel met hoë presisie
Servomotore speel 'n belangrike rol in die bestuur van industriële outomatisering. Die diensprestasievereistes van servomotore is ook anders. In praktiese toepassings het servomotore verskillende beheermetodes, soos wringkragbeheer / stroombeheer, snelheidsbeheer, posisies en so meer. Die servomotorstelsel het ook ervaar dat DC-servostelsel, AC-servosisteem, die trapmotoraandrywingstelsel, en tot onlangs, die aantreklikste permanente-magneetmotor-AC-servostelsel is. Die meeste van die ingevoerde outomatiseringstoerusting, outomatiese verwerkingstoerusting en robotte wat die afgelope jaar ingevoer is, het die AC-servostelsel van 'n permanente magneet-sinchroonmotor gebruik.
2 Permanente magneet sinchrone motor in inligtingstegnologie
Deesdae is inligtingstegnologie hoogs ontwikkel, en verskeie rekenaar-randapparatuur en kantooroutomatiseringstoerusting is ook baie ontwikkel. Die vraag na mikro-motors met sleutelkomponente is groot, en die vereistes vir akkuraatheid en werkverrigting word al hoe groter. Die vereistes vir sulke mikromotors is miniatuur, dunner, hoë snelheid, lang lewe, hoë betroubaarheid, lae geraas en lae vibrasie, en die akkuraatheidsvereistes is veral hoog.
Die sinchrone motor met permanente magneet is 'n sinchrone motor wat 'n sinchrone roterende magnetiese veld opwek deur permanente magneetopwekking. Die permanente magneet dien as 'n rotor om 'n roterende magnetiese veld te genereer. Die driefase-statatorwikkeling gaan deur die ankerreaksie onder die werking van 'n roterende magneetveld om 'n driefase-simmetriese stroom te veroorsaak.
Op die oomblik word die kinetiese energie van die rotor omgeskakel in elektriese energie en word die permanente magneet sinchrone motor as 'n kragopwekker gebruik. Boonop, as die statorkant aan die driefase-simmetriese stroom gekoppel is, aangesien die driefase-stator met 120 in die ruimtelike posisie verskil, is die driefase-statorstroom in die ruimte. Die roterende magnetiese veld word opgewek, en die roterende magnetiese veld van die rotor word onderwerp aan die werking van die elektromagnetiese krag. Op hierdie tydstip word die elektriese energie omgeskakel in kinetiese energie en word die permanente magneet sinchrone motor as 'n motor gebruik.
Maniere van werk:
1. Verskeie maniere waarop die generator die opwekkingsstroom kan verkry
1) Opwindingsmodus van DC-kragbron
Hierdie tipe opwekkingsgenerator het 'n toegewyde GS-opwekker. Hierdie spesiale DC generator word 'n DC exciter genoem. Die eksiter is gewoonlik koaksiaal met die kragopwekker. Die opwinding van die kragopwekker gaan deur 'n glyring wat op die groot as gemonteer is. En die vaste borsel ontvang gelykstroom van die exciter. Hierdie opwindingsmodus het die voordele van onafhanklike opwekkingsstroom, betroubare werking en verminderde verbruik van elektrisiteit vir selfgebruik. Dit is die belangrikste opwindingsmodus van kragopwekkers die afgelope paar dekades en het volwasse bedryfservaring. Die nadeel is dat die snelheid van die aanpassingspoed stadig is en die werklading onderhoud groot is, dus word dit selde in eenhede bo 10MW gebruik.
2) Opwindingsmodus van AC-opwekker-kragbron
Sommige moderne grootkapasiteit kragopwekkers gebruik 'n opwinding om opwindingsstroom te bied. Die AC-exciter is ook op die groot as van die kragopwekker gemonteer. Die AC-stroomuitset word reggestel en aan die generatorrotor gelewer vir opwinding. Op die oomblik behoort die opwekkingsmodus van die kragopwekker tot die opwekkingsmodus, en as gevolg van die statiese regstellingstoestel, word dit ook genoem Vir die opwinding van die statiese opwekking, verskaf die AC sekondêre opwinding die opwekkingsstroom. Die AC sekondêre exciter kan 'n permanente magneet meetapparaat wees of 'n alternator met 'n self-opwindende konstante spanningsapparaat. Om die spoed van die opwekkingsregulering te verbeter, gebruik die AC-opwekker gewoonlik 'n mediumfrekwensie-generator van 100-200 Hz, terwyl die AC-hulpopwekker 'n intermediêre frekwensie-generator van 400-500 Hz gebruik. Die GS-opwinding en die driefase WS-wikkeling van die kragopwekker word in die statorgleuf gewikkel. Die rotor het slegs tande en gleuwe en geen windings, soos 'n rat. Daarom het dit geen roterende onderdele soos borsels en glyringe nie, en het dit betroubare werking. Die nutsmodel het die voordele van eenvoudige struktuur, maklike vervaardigingsproses en dies meer. Die nadeel is dat die geraas groot is en die harmoniese komponent van die WS-potensiaal ook groot is.
3) Opwindingsmodus van die opwekker
In die opwindingsmodus word 'n spesiale opwakker nie voorsien nie, en die opwekkingsvermoë word vanaf die generator self verkry en dan reggestel en dan aan die opwekker self voorsien vir opwinding, wat self opgewonde statiese opwekking genoem word. Statiese opwekking van self-opgewondenheid kan verdeel word in self-opwinding en self-opwekking. Self-opwindingsmodus Dit verkry die opwekkingsstroom deur die gelykrigter-transformator wat aan die kragopgang gekoppel is, en word na die regstelling aan die kragopwekker voorsien vir opwinding. Hierdie opwindingsmodus het die voordele van eenvoudige struktuur, minder toerusting, minder belegging en minder onderhoud. Benewens die gelykstelling en transformasie, het die selfher-eksitasie-modus ook 'n hoë-kragstroomtransformator wat in serie aan die statorstroombaan van die generator gekoppel is. Die funksie van hierdie transformator is om 'n groot opwekkingsstroom aan die kragopwekker te gee in geval van 'n kortsluiting om die tekort aan die gelykstroom-transformatoruitset te vergoed. Hierdie opwekkingsmetode bestaan uit twee soorte opwekkingskragbronne, 'n spanningsbron wat deur 'n gelykrigter-transformator verkry word en 'n stroombron wat deur 'n serie-transformator verkry word.
