Motor DC segerak magnet kekal berbeza daripada struktur motor berus yang kita pelajari dalam buku teks. Ia menggunakan gegelung gegelung sebagai pemegun dan magnet kekal sebagai pemutar. Magnet kekal terutamanya diperbuat daripada bahan magnet boron magnet neodymium, dan kerana ia mengandung nadir bumi, kosnya sangat tinggi. Nasib baik, gaya Cina adalah sebuah negara dengan kandungan nadir bumi yang sangat tinggi di dunia, dengan begitu bersungguh-sungguh membangunkan kenderaan elektrik tidak akan membahayakan keselamatan negara. 钕 Magnetisme mungkin biasa dengan banyak rakan yang bermain audio. Jika pembesar suara diperbuat daripada neodymium, sifat magnetnya akan sangat tinggi, yang bermaksud bahawa jumlah kecil boleh membuat bunyi yang kuat dan memerlukan kuasa tinggi. Bas yang boleh ditekan boleh mengejutkan. Oleh itu, menggunakan magnet neodymium sebagai magnet kekal di dalam motor juga akan meningkatkan ketumpatan kuasa motor, mengurangkan jumlah dan berat badan.
Pemegun motor DC segerak magnet kekal terdiri daripada lilitan tiga fasa. Oleh itu, pemutar tidak bertenaga dan arusnya dihidupkan oleh stator. Medan medan berputar diperlukan untuk membuat motor berputar. Oleh kerana pemutar sudah menjadi magnet kekal dan paras magnetnya tetap, medan magnet berputar hanya boleh dihasilkan oleh lintasan stator.
Kelebihan prestasi magnet kekal DC motor segerak
Oleh kerana pek bateri untuk kenderaan menghasilkan kuasa voltan tinggi DC, motor magnet DC kekal magnet tidak memerlukan penyongsang berkuasa tinggi untuk menukar kuasa DC ke dalam kuasa AC sinusoidal berbanding dengan motor asynchronous AC. Lagipun, proses penukaran ini adalah disebabkan oleh tahap kehilangan tenaga elektrik. Oleh itu, dalam hal ini, magnet kekal motor DC segerak meningkatkan kecekapan menggunakan bateri.
Pemutar menggunakan struktur magnet kekal, jadi pemutar itu sendiri mempunyai medan magnet, dan tidak perlu menghasilkan medan magnet dengan arus induksi tambahan seperti motor asynchronous AC. Iaitu, pemutar tidak memerlukan elektrik untuk menjana daya magnet, jadi penggunaan tenaga adalah lebih rendah daripada motor asynchronous AC.
Selepas menggunakan tanah nadir sebagai bahan magnet yang tinggi, berat rotor dikurangkan dan ketumpatan kuasa motor diperbaiki. Oleh itu, dalam keadaan kuasa yang sama, motor magnet DC DC kekal lebih ringan dan lebih kecil saiz, dan kelajuan tindak balas rotor lebih cepat.
Motor segerak magnet tetap boleh menggerakkan motor pada gandar untuk membentuk sistem pemacu langsung integral, iaitu, satu gandar adalah unit memandu, menghapuskan satu kotak gear. Ciri-ciri motor segerak magnet kekal adalah seperti berikut:
(1) PMSM sendiri mempunyai kecekapan kuasa tinggi dan faktor kuasa tinggi;
(2) PMSM mempunyai penjanaan haba yang rendah, jadi sistem penyejukan motor mempunyai struktur mudah, jumlah kecil dan bunyi rendah;
(3) Sistem ini menggunakan struktur sepenuhnya tertutup, tiada pemakaian gear penghantaran, tiada bunyi gear penghantaran, tiada pelinciran, tiada penyelenggaraan;
(4) Beban semasa yang dibenarkan oleh PMSM adalah besar, dan kebolehpercayaannya meningkat dengan ketara;
(5) Keseluruhan sistem penghantaran adalah cahaya dalam berat badan, dan berat unsprung lebih ringan daripada transmisi gandar konvensional, dan berat kuasa per unit adalah besar;
(6) Oleh kerana tiada kotak gear, sistem bogie boleh direka bentuk dengan bebas: seperti bogie lembut dan bogie paksi tunggal, prestasi dinamik kereta api bertambah baik.
Dalam mengubah arus pengujaan penjana, secara umumnya ia tidak secara langsung dijalankan dalam litar pemutarnya, kerana litar semasa adalah besar dan tidak mudah untuk melakukan pelarasan langsung. Kaedah yang biasa digunakan ialah untuk menukar arus pengujaan penggali untuk mencapai peraturan penjana. Tujuan arus pemutar. Kaedah umum termasuk mengubah rintangan litar pengujaan penguja, mengubah arus pengujaan tambahan penggali, mengubah sudut pengaliran thyristor, dan lain-lain.
Apakah hubungan antara motor DC brushless dan motor segerak magnet kekal?
Dalam motor DC brushless, tiang pemutar biasanya diperbuat daripada keluli magnet jenis jubin. Melalui reka bentuk litar magnet, jurang udara ketumpatan magnet bagi gelombang trapezoid boleh diperolehi. Lintasan pemegun kebanyakannya tertumpu dan disepadukan, oleh itu daya elektromotip belakang adalah trapezoid. Kawalan motor DC brushless memerlukan maklum balas maklumat kedudukan. Ia mesti mempunyai sensor posisi atau teknik taksiran sensor tanpa kedudukan untuk membentuk sistem kawalan kelajuan kendiri. Semasa mengawal, arus fasa juga dikawal sebagai gelombang persegi sebanyak mungkin, dan voltan keluaran penyongsang boleh dikawal mengikut kaedah PWM motor DC. Pada dasarnya, motor DC brushless juga merupakan sejenis motosikal magnet kekal segerak, dan peraturan kelajuan sebenarnya tergolong dalam kategori pemboleh ubah kelajuan kekerapan pembolehubah voltan yang berubah-ubah.
Secara umumnya, motor segerak magnet kekal mempunyai stator tiga fasa yang diagungkan berliku dan pemutar magnet kekal, dan daya gelombang elektromotif yang dipacu adalah sinusoidal dalam struktur litar magnet dan pengedaran penggulungan, dan voltan stator dan arus yang digunakan juga harus gelombang sinusoidal, umumnya bergantung pada transformasi voltan AC. Inverter menyediakan. Sistem kawalan motor segerak magnet kekal sering menggunakan jenis kawalan diri dan juga memerlukan maklumat maklum balas kedudukan. Ia boleh mengamalkan kawalan vektor (kawalan arah medan) atau strategi kawalan lanjutan kawalan tork langsung.
Perbezaan antara kedua-duanya boleh dianggap sebagai konsep reka bentuk yang disebabkan oleh gelombang persegi dan kawalan gelombang sinus.
Prinsip DC brushless motor sama dengan motor DC dengan berus karbon. DC boleh memikirkan gelombang persegi sebagai kombinasi dua arus langsung dengan arah yang berbeza (tidak ditumpaskan), satu akan positif, satu akan negatif, hanya dengan cara ini. Arus boleh membuat angker motor terus berputar. Sebenarnya, jika arus angker dalam motor DC menyikat adalah sama dengan arus ini
Ciri-ciri yang berkaitan
1, peraturan voltan
Pelarasan automatik sistem pengujaan dapat dilihat sebagai sistem kawalan maklum balas negatif dengan voltan sebagai jumlah yang perlu diselaraskan. Arus beban reaktif adalah penyebab utama kejatuhan voltan di terminal penjana. Apabila arus pengujaan adalah malar, voltan terminal penjana akan berkurangan apabila peningkatan semasa reaktif. Walau bagaimanapun, untuk memenuhi keperluan pengguna untuk kualiti tenaga, voltan terminal penjana harus kekal pada dasarnya sama. Cara untuk mencapai keperluan ini adalah untuk menyesuaikan arus pengujaan penjana dengan perubahan arus reaktif.
2. Pelarasan kuasa reaktif:
Apabila penjana dan sistem dikendalikan secara selari, ia boleh dianggap beroperasi dengan bus dari bekalan kuasa kapasiti besar yang tidak terhingga. Arus pengujaan penjana mesti diubah, dan potensi teraruh dan arus stator juga berubah. Pada masa ini, arus reaktif penjana juga berubah. Apabila penjana dikendalikan selari dengan sistem kapasiti yang tidak terhingga, untuk menukar kuasa reaktif penjana, arus pengujaan penjana mesti diselaraskan. Arus pengujaan penjana yang diubah pada masa ini tidak dipanggil "peraturan", tetapi hanya mengubah kuasa reaktif yang dihantar ke sistem.
3. Pengagihan beban reaktif:
Penjana yang beroperasi secara selari adalah diedarkan secara proporsional dengan arus reaktif mengikut kapasiti penarafan masing-masing. Penjana kapasiti besar harus menanggung beban reaktif yang lebih besar, sementara yang lebih kecil memberikan beban reaktif yang kurang. Untuk merealisasikan pengagihan automatik beban reaktif, arus pengujaan pengawal voltan automatik automatik boleh digunakan untuk menukar arus pengujaan penjana untuk mengekalkan pemalar voltan terminal, dan kecenderungan ciri-ciri pengawal voltan penjana boleh diselaraskan untuk merealisasikan operasi penjana selari. Pengagihan beban reaktif yang munasabah.
Perbezaan antara motor segerak magnet kekal dan motor tanpa brushless DC
Pada umumnya, apabila motor DC brushless direka bentuk, medan magnet jurang udara adalah gelombang persegi (gelombang trapezoid) dan bahagian atas rata adalah rata yang mungkin. Oleh itu, dalam pemilihan logaritma tiang, satu slot integer pekat penggulungan seperti slot 4-tiang 12 biasanya dipilih, dan keluli Magnetik secara amnya cincin berbentuk kipas sepusat, yang bermagnet tinggi. Ia biasanya dilengkapi dengan sensor Dewan untuk mengesan kedudukan dan kelajuan. Kaedah pemanduan pada amnya adalah pemacu gelombang persegi enam langkah untuk keadaan di mana keperluan kedudukan tidak begitu tinggi;
Penyelarasan magnet kekal adalah jurang udara sinusoidal, lebih baik sinusoidal, jadi penggulungan slot pecahan dipilih pada logaritma tiang, seperti slot 4-tiang 15, tiang 10 12, dan lain-lain. Keluli magnet biasanya berbentuk roti , pemagnetan selari, dan sensor pada umumnya Mengkonfigurasi pengekod tambahan, resolver, encoder mutlak, dan lain-lain. Mod Drive i umumnya didorong oleh gelombang sinus, seperti algoritma FOC. Untuk aplikasi servo.
Anda boleh membezakan antara struktur dalaman, sensor, pemandu, dan aplikasi. Jenis motor ini juga boleh digunakan secara bergantian, tetapi ia akan menurunkan prestasi. Bagi kebanyakan bentuk gelombang jurang udara, terdapat motor magnet kekal antara kedua-duanya, terutamanya bergantung kepada mod pemacu. .
Kelajuan motor DC brushless magnet tetap boleh diubah. Motor semboyan magnet tetap memerlukan pemacu khas untuk mengalihkan kelajuan, seperti pemacu Servo tiga kristal S3000B.
Mengikut keperluan jentera pengeluaran perindustrian dan pertanian yang berbeza, pemacu motor dibahagikan kepada tiga jenis: pemacu kelajuan tetap, pemacu kawalan kelajuan dan pemacu kawalan ketepatan.
1, pemacu kelajuan tetap
Terdapat sejumlah besar jentera pengeluaran dalam pengeluaran perindustrian dan pertanian yang memerlukan operasi berterusan dalam satu arah pada kelajuan yang berterusan, seperti peminat, pam, pemampat, dan alat mesin am. Pada masa lalu, kebanyakan mesin ini didorong oleh tiga fasa atau fasa tak segerak fasa tunggal. Motor asynchronous adalah kos rendah, mudah dalam struktur dan mudah dikekalkan, dan sangat sesuai untuk memandu mesin tersebut. Walau bagaimanapun, motor asynchronous mempunyai kecekapan yang rendah, faktor kuasa rendah dan kehilangan besar, dan motor jenis ini mempunyai luas permukaan yang besar, jadi sejumlah besar tenaga elektrik terbuang digunakan. Kedua, banyak peminat dan pam yang digunakan dalam industri dan pertanian sering perlu menyesuaikan kadar aliran mereka, biasanya dengan menyesuaikan peredam dan injap, yang membuang banyak tenaga elektrik. Sejak 1970, orang menggunakan penyongsang untuk menyesuaikan kelajuan motor tak segerak dalam peminat dan pam untuk menyesuaikan kadar aliran mereka, dan mencapai penjimatan tenaga yang banyak. Walau bagaimanapun, kos penyongsang mengehadkan penggunaannya, dan kecekapan rendah motor asynchronous itu sendiri masih wujud.
Sebagai contoh, pemampat penyaman udara isi rumah pada asalnya menggunakan motor asinkron fasa tunggal, dan operasi mereka dikawal dengan menukar, dan bunyi dan variasi suhu tinggi tidak mencukupi. Pada awal 1990s, Toshiba Corporation of Japan pertama kali menggunakan peraturan kelajuan frekuensi ubahsuaian motor asynchronous dalam kawalan pemampat. Kelebihan peraturan kelajuan penukaran kekerapan mempromosikan pembangunan penghawa dingin penyongsang. Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, Jepun Hitachi, Sanyo dan syarikat-syarikat lain telah mula menggunakan motosikal magnet tanpa magnet kekal daripada kawalan kekerapan motor asynchronous, meningkatkan kecekapan yang ketara, mencapai penjimatan tenaga yang lebih baik dan mengurangkan bunyi bising pada kuasa undian yang sama dan kelajuan diberi nilai. Seterusnya, isipadu dan berat motor tak segerak fasa tunggal ialah 100%, dan isipadu magnet DC brushless magnet kekal adalah 38.6%, beratnya adalah 34.8%, jumlah tembaga adalah 20.9%, dan jumlah besi adalah 36.5%. Lebih daripada 10%, dan kelajuannya mudah, harganya sama dengan kawalan kekerapan motor asynchronous. Penggunaan magnet DC brushless magnet kekal dalam penghawa dingin menggalakkan peningkatan penghawa dingin.
2, pemacu kawalan kelajuan
Terdapat banyak mesin kerja, dan kelajuan berjalan mereka perlu sewenang-wenangnya ditetapkan dan diselaraskan, tetapi keperluan ketepatan kawalan kelajuan tidak begitu tinggi. Sistem pemacu sedemikian mempunyai banyak aplikasi dalam jentera pembungkusan, jentera makanan, jentera percetakan, jentera pengendalian bahan, jentera tekstil dan kenderaan pengangkutan. Yang paling banyak digunakan dalam bidang aplikasi peraturan kelajuan seperti ini ialah sistem kawalan kelajuan motor DC. Selepas pembangunan teknologi elektronik kuasa dan teknologi kawalan di 1970s, peraturan kelajuan kekerapan pembolehubah motor asynchronous cepat menembusi ke dalam bidang aplikasi sistem kawalan kelajuan DC asal. . Ini adalah kerana di satu pihak, harga prestasi sistem kawalan laju kekerapan pemboleh ubah tidak segerak adalah setanding dengan sistem kawalan kelajuan DC. Sebaliknya, motor asynchronous mempunyai proses pembuatan mudah, kecekapan yang tinggi, dan kurang tembaga untuk motor kuasa yang sama daripada motor DC. Kelebihan penyelenggaraan yang mudah dan sebagainya. Oleh itu, peraturan kelajuan penukaran kekerapan motor asynchronous telah cepat menggantikan sistem peraturan kelajuan DC dalam banyak keadaan.
Pemacu kawalan ketepatan 3
1 Sistem kawalan servis ketepatan tinggi
Motor servo memainkan peranan penting dalam pengendalian operasi automasi perindustrian. Keperluan prestasi permohonan motor servo juga berbeza. Dalam aplikasi praktikal, motor servo mempunyai pelbagai kaedah kawalan, seperti kawalan tork / kawalan semasa, kawalan kelajuan, kawalan kedudukan, dan sebagainya. Sistem motor servo juga telah mengalami sistem servo DC, sistem servo AC, sistem pemacu motor stepper, dan sehingga baru-baru ini, sistem servo AC magnet kekal magnet yang paling menarik. Kebanyakan peralatan automasi yang diimport, peralatan pemprosesan automatik dan robot yang diimport pada tahun-tahun kebelakangan ini telah menerima sistem servo AC motor segerak magnet kekal.
2 Motor segerak magnet kekal dalam teknologi maklumat
Pada masa kini, teknologi maklumat sangat maju, dan pelbagai peranti komputer dan peralatan automasi pejabat juga sangat maju. Permintaan untuk mikro-mikro dengan komponen utama adalah tinggi, dan ketepatan dan keperluan prestasi semakin tinggi dan lebih tinggi. Keperluan untuk micromotors itu adalah pengecilan, penipisan, kelajuan tinggi, hayat panjang, kebolehpercayaan yang tinggi, bunyi yang rendah dan getaran rendah, dan keperluan ketepatan sangat tinggi.
Motor segerak magnet kekal adalah motor segerak yang menjana medan magnet yang berputar segerak dengan pengujaan magnet kekal. Magnet kekal bertindak sebagai pemutar untuk menjana medan magnet berputar. Penggulungan stator tiga fasa melewati tindak balas angker di bawah tindakan medan magnet yang berputar untuk mendorong arus simetri tiga fasa.
Pada masa ini, tenaga kinetik pemutar ditukarkan menjadi tenaga elektrik, dan motor segerak magnet tetap digunakan sebagai penjana. Di samping itu, apabila bahagian stator disambungkan ke arus simetri tiga fasa, kerana stator tiga fasa berbeza oleh 120 dalam kedudukan ruang, arus pemegar tiga fasa berada di angkasa. Medan magnet berputar dihasilkan, dan medan magnet berputar pemutar tertakluk kepada tindakan daya elektromagnetik. Pada masa ini, tenaga elektrik ditukar menjadi tenaga kinetik, dan motor segerak magnet tetap digunakan sebagai motor.
Cara kerja:
1. Beberapa cara untuk penjana mendapatkan arus pengujaan
1) Mod pengujaan bekalan kuasa penjana DC
Penjana pengujaan jenis ini mempunyai penjana DC yang berdedikasi. Penjana DC khas ini dipanggil pengintip DC. Penguja umumnya bersifat coaxial dengan penjana. Penggulungan penggulungan penjana melewati gelang slip yang dipasang pada batang besar. Dan berus tetap menerima arus DC dari penguja. Mod pengujaan ini mempunyai kelebihan arus pengujaan yang bebas, operasi yang boleh dipercayai dan mengurangkan penggunaan elektrik sendiri. Ia adalah mod penjana utama penjana sejak beberapa dekad lalu dan mempunyai pengalaman operasi matang. Kelemahannya adalah bahawa kelajuan penyesuaian pengujaan perlahan dan beban kerja penyelenggaraan adalah besar, jadi jarang digunakan dalam unit di atas 10MW.
2) Mod pengujaan bekalan kuasa exciter AC
Sesetengah penjana berkapasiti moden menggunakan pengegar untuk memberikan pengujaan semasa. Penguja AC juga dipasang pada batang besar penjana. Keluaran semasa AC diperbaiki dan dibekalkan kepada pemutar rotor untuk pengujaan. Pada masa ini, mod pengujaan penjana tergolong dalam mod pengujaan, dan kerana peranti pembetulan statik, ia juga dipanggil Untuk pengujaan pengujaan statik, penggali sekunder AC menyediakan arus pengujaan. Penguja sekunder AC boleh menjadi peranti pengukur magnet kekal atau alternator yang mempunyai peranti voltan tetap yang menarik. Untuk meningkatkan kelajuan peraturan pengujaan, penggali AC biasanya menggunakan penjana frekuensi sederhana 100-200 Hz, sementara penguja bantuan tambahan AC menggunakan penjana frekuensi perantaraan 400-500 Hz. Pengujaan DC yang berliku dan penggulungan AC tiga fasa penjana akan luka di slot stator. Pemutar hanya mempunyai gigi dan slot dan tiada belitan, seperti gear. Oleh itu, ia tidak mempunyai bahagian berputar seperti berus dan cincin slip, dan mempunyai operasi yang boleh dipercayai. Model utiliti mempunyai kelebihan struktur mudah, proses pembuatan mudah dan sebagainya. Kelemahannya ialah bunyi yang besar dan komponen harmonik dari potensi AC juga besar.
3) Mod pengujaan penggali
Dalam mod pengujaan, penunggang khas tidak disediakan, dan kuasa pengujaan diperoleh daripada penjana itu sendiri, dan kemudian diperbetulkan dan kemudian dibekalkan kepada penjana itu sendiri untuk pengujaan, yang dipanggil pengujaan statik yang teruja. Pengujaan statik yang teruja dapat dibahagikan kepada pengujaan diri dan pengujaan semula diri. Mod pengujaan diri Ia memperoleh pengujaan semasa melalui pengubah penyearah yang disambungkan ke outlet penjana, dan membekalkannya kepada penjana untuk pengujaan selepas pembetulan. Mod pengujaan ini mempunyai kelebihan struktur mudah, peralatan kurang, kurang pelaburan dan penyelenggaraan yang kurang. Sebagai tambahan kepada pembetulan dan transformasi, mod pengujaan diri sendiri juga mempunyai pengubah arus kuasa tinggi yang terhubung secara bersiri ke litar pemegun penjana. Fungsi pengubah ini adalah untuk menyediakan arus pengujaan besar kepada penjana sekiranya berlaku litar pintas untuk mengimbangi kekurangan output pengubah penerus. Kaedah pengujaan ini mempunyai dua jenis sumber kuasa pengujaan, sumber tegangan yang diperolehi oleh pengubah penyearah dan sumber semasa yang diperolehi oleh pengubah siri.
