Jakie są silniki synchroniczne magnesu trwałego?

Silniki synchroniczne magnesu stałego (PMSM) są podobne do tradycyjnych silników synchronicznych prądu przemiennego, ale pole w tym przypadku jest podekscytowane stałymi magnesami, które tworzą sinusoidalne EMF z tyłu. Są podobne do typowych obrotowych silników elektrycznych, które składają się z wirnika i stojana. Jednak silniki synchroniczne magnesu trwałego używają tylko wirnika, który tworzy pole magnetyczne.

Budowa

Silniki synchroniczne na stałe magnes są bardzo wydajne, bezszczotkowe, bezpieczne, bardzo szybkie i oferują wysoką dynamiczną wydajność. Ze względu na swoje zalety stałe silniki synchroniczne mają wiele zastosowań w różnych branżach. Wielu producentów wytwarza obecnie silniki synchroniczne magnesu stałego z różnymi specyfikacjami dla różnych zastosowań.

Należy zauważyć, że silniki synchroniczne prądu przemiennego są najczęściej używanymi 3-fazowymi silnikami prądu przemiennego w systemach elektrycznych, w których pomagają przekształcić energię elektryczną na energię mechaniczną. Silniki działają z synchroniczną prędkością, która jest stała i synchroniczna z częstotliwością zasilania cykli AC. Ponieważ silniki synchroniczne prądu przemiennego mają prędkość silnika, która jest równa obracającym się polu magnetycznym, są one najczęściej stosowane w systemach zasilania w celu poprawy współczynnika mocy systemu.

Jak działają stałe magnetyczne silniki synchroniczne

Zasada operacji silników synchronicznych magnesu stałego oparta jest na oddziaływaniu obracającego się pola magnetycznego stojana i stałego pola magnetycznego wirnika. Silniki synchroniczne stałego magnesu (PMSM) są znane jako dość wydajne, bezszczotkowe, bardzo szybkie, bezpieczne i zapewniają wysoką wydajność dynamiczną w porównaniu z silnikami konwencjonalnymi. Są równie bardzo niezawodne.

W takim przypadku, zamiast używać uzwojenia wirnika, magnesy trwałe są zamontowane w celu wygenerowania obracającego się pola magnetycznego. Tego rodzaju silniki są bardzo proste i mniej kosztowne. Dzięki stojanowi (zainstalowane 3 uzwojenia) i wirnik z zamontowanym magnesem stałym (do utworzenia pola obrotowego), 3-fazowe zasilanie prądu przemiennego jest dostarczane do stojana, aby mógł zacząć działać.

Należy zauważyć, że PMSM jest silnikami synchronicznymi AC, których wzbudzenie pola zapewnia stałe magnesy z sinusoidalnym przebiegiem EMF z tyłu. Za pomocą magnesów stałych PMSM może generować moment obrotowy z zerową prędkością.

Rodzaje PMSM

Typy PMSM zależą od tego, jak magnesy są przymocowane do wirnika, a także od konstrukcji wirnika. Synchroniczny silnik magnesowy stały można podzielić na dwa typy:

• Synchroniczny silnik magnesów stałych powierzchniowych (SPMSM)
• Wewnętrzny stały magnes synchroniczny (IPMSM).
• SPMSM zamontuje wszystkie kawałki magnesu na powierzchni
• IPMSM umieszcza magnesy wewnątrz wirnika

Dodatkowo, w zależności od projektu stojana, PMSM można również sklasyfikować jako:

• Z rozproszonym uzwojeniem
• Ze skoncentrowanym uzwojeniem

Właściwości stałych magnetycznych silników synchronicznych

• PMSM nie emituje iskier i są bezpieczniejsze w środowiskach wybuchowych.
• Są czyste, bardzo szybkie i wydajne.
• Są bardziej kompaktowe i lżejsze niż ACIM.
• PMSM zazwyczaj działa z enkoderami pozycji/bez.
• Gładka wydajność o niskiej i szybkiej prędkości. Działaj dobrze w przypadku aplikacji o wysokiej wydajności.
• Wytwarza niski dźwięk i EMI.
• Generują wysoki moment obrotowy w połączeniu z kontrolą zorientowaną na pole (FOC).

Podstawowe zalety

Oto niektóre podstawowe zalety silnika synchronicznego stałego magnesu:

• Wysoka gęstość mocy
• Znacznie mniej hałasu
• Dynamiczna wydajność zarówno w operacji o wysokiej, jak i niskiej prędkości
• Wysoka efektywność przy dużych prędkościach
• Skuteczne rozpraszanie ciepła
• Niska bezwładność wirnika ułatwia kontrolę
• Brak tętnienia momentu obrotowego, gdy silnik jest do pracy
• Wysoki i gładki moment obrotowy i dynamiczna wydajność
• Odporny na zużycie
• Dostępne w małych rozmiarach w różnych pakietach
• Łatwa konserwacja i instalacja niż silnik indukcyjny
• Zdolne do utrzymania pełnego momentu obrotowego przy niskich prędkościach
• Wysoka niezawodność

Dalsze odczyt: Zalety i zastosowania silnika synchronicznego magnesu stałego

Niedogodności

Głównymi wadami silników synchronicznych magnesów trwałego są:

• Wysokie koszty początkowe i bardzo drogie w porównaniu z silnikami indukcyjnymi.
• Może być trudny do uruchomienia, ponieważ nie są one silnikami samodzielnymi.

Zastosowania stałych magnetycznych silników synchronicznych

Synchroniczne silniki magnesu stałe mają zastosowania w następujących obszarach:

• Sprężarki AC
• Lodówki
• Pralki z napędem bezpośrednim
• Automotive Electrical wspomaganie kierownicy
• Narzędzia maszynowe
• Klimatyzatory
• Kontrola przyczepności
• Jednostki przechowywania danych
• Napędy serwo
• Pojazd elektryczny
• Duże systemy elektroenergetyczne, w których wymagane są ulepszone czynniki mocy wiodące i opóźnione
• Robotyka
• Aerospace

Wniosek

PMSM to 3-fazowy silnik synchroniczny prądu przemiennego, który działa z synchroniczną prędkością z zastosowanym źródłem prądu przemiennego. Wytwarza gładki moment obrotowy i niski hałas. Służy głównie do aplikacji szybkich, takich jak robotyka. Zasada działania silników synchronicznych magnesu stałego oparta jest na oddziaływaniu obracającego się pola magnetycznego stojana i stałego pola magnetycznego wirnika.

Dziękujemy za przeczytanie naszego artykułu i mamy nadzieję, że pomoże ci to lepiej zrozumieć silniki synchroniczne magnetycznego. Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o magnesach, chcielibyśmy doradzić, aby odwiedzić magnesy Stanford , aby uzyskać więcej informacji.

Jako wiodący dostawca magnesów na całym świecie, Stanford Magnets jest zaangażowany w badania i rozwój, produkcję i sprzedaż magnesów od lat 90. Zapewnia klientom wysokiej jakości magnesy stałe, takie jak magnesy SMCO, magnesy neodymu, magnesy Alnico i magnesy ferrytowe (magnesy ceramiczne) w bardzo konkurencyjnej cenie.