Шта је синхрони мотор наизменичне струје са перманентним магнетом без губитка побуде?

развој индустрије и динамика тржишта:
Са све већом потражњом за високоефикасним и штедљивим моторима, удео синхроних мотора са перманентним магнетом на тржишту мотора постепено се ширио, а перспективе развоја сродних индустрија су добиле пажњу. На пример, у индустријској аутоматизацији, кућним апаратима, железничком транзиту и другим областима, примена синхроних мотора са трајним магнетима је све обимнија, што је подстакло развој и унапређење индустрије.
Значај ресурса ретких земаља у производњи синхроног мотора са трајним магнетима постаје све истакнутији, Кина, као земља богата ресурсима ретких земаља, има одређене предности у развоју индустрије синхроних мотора са трајним магнетима, а развој сродних индустрија има одређене предности. такође привукао пажњу.

 

Дефиниција и принцип
Синхрони мотор са сталним магнетом (ПМСМ) је синхрони мотор који генерише синхроно ротирајуће магнетно поље побуђено сталним магнетом. Његов намотај статора ће генерисати ротирајуће магнетно поље након трофазне наизменичне струје, а ротор се састоји од трајних магнета, ослањајући се на магнетно поље које генерише перманентни магнет да интерагује са ротирајућим магнетним пољем статора, тако да ротор мотора ротира синхроно са ротирајућим магнетним пољем статора.
Његов принцип рада заснива се на закону електромагнетне индукције и принципу интеракције магнетног поља. Постоји електромагнетни обртни момент између ротирајућег магнетног поља које ствара струја статора и сталног магнетног поља ротора. Обртни момент покреће ротор мотора да се окреће, а брзина ротора је стриктно синхронизована са брзином ротирајућег магнетног поља статора.

 

Структурне карактеристике
Структура статора је слична оној код обичног трофазног асинхроног мотора, који се састоји од језгра статора и намотаја статора. Језгро статора је обично направљено од силиконског челичног лима ламинираног како би се смањио губитак језгра. Намотај статора је трофазни намотај, који је уграђен у прорез статора према одређеним правилима, а користи се за стварање ротирајућег магнетног поља пропуштањем трофазне наизменичне струје.
Структура ротора је кључни део синхроног мотора са перманентним магнетом. Трајни магнет је инсталиран на ротору, а материјал трајног магнета је обично НдФеб (Нд-Фе-Б) и други материјали са трајним магнетом високих перформанси. Према различитим методама уградње трајних магнета на ротор, може се поделити на површински трајни магнетни ротор и уграђени ротор перманентног магнета. Трајни магнет површинског типа перманентног магнетног ротора је инсталиран на површини језгра ротора, који је једноставан у структури и процесу, али се трајни магнет лако може ометати спољним магнетним пољем; Трајни магнет уграђеног ротора са перманентним магнетом уграђен је у унутрашње језгро ротора, његова структура је релативно сложена, али има боље карактеристике магнетног кола и механичка својства.

предност
Висока ефикасност: Због употребе трајне магнетне побуде, није потребна додатна струја побуде, смањујући губитак побуде, а у поређењу са традиционалним асинхроним моторима, има већу ефикасност под истим радним условима. Ово може значајно смањити потрошњу енергије и уштедети трошкове енергије за опрему која дуго ради.
Висок фактор снаге: фактор снаге синхроног мотора са перманентним магнетом може бити близу 1, што значи да када се напаја струјна мрежа, реактивна снага коју мотор апсорбује из мреже је веома мала, смањујући оптерећење реактивне снаге мреже и побољшање квалитета напајања мреже.
Брза брзина одзива: његов одзив обртног момента је брз и може брзо да прилагоди брзину и обртни момент према контролном сигналу, што је погодно за прилике које захтевају контролу високе прецизности, као што су индустријске аутоматизоване производне линије, роботи и друга поља.
Компактна структура: Пошто нема потребе за побудним намотајима и повезаним уређајима за побуду, укупна структура мотора је компактнија и мања, што има велике предности у некој опреми са великим захтевима за простором.

Поље апликације
Индустријско поље: широко се користи у опреми за индустријску аутоматизацију, као што су ЦНЦ алатне машине, текстилне машине, машине за штампање, итд. На пример, у ЦНЦ машинама, синхрони мотори са перманентним магнетом могу прецизно контролисати брзину и положај алата, побољшавајући машинску обраду тачност.
Транспортно поље: синхрони мотори са перманентним магнетом се широко користе као погонски мотори у електричним возилима, електричним возовима и другим транспортним возилима. Синхрони мотор са трајним магнетом у електричном возилу има предности високе ефикасности, уштеде енергије и добрих карактеристика обртног момента, што може побољшати домет вожње и перформансе снаге електричног возила.
Кућни апарати: Користи се и у клима уређајима, фрижидерима, веш машинама и другим кућним апаратима. На пример, употреба синхроних мотора са перманентним магнетом за компресоре клима уређаја може побољшати однос енергетске ефикасности клима уређаја и смањити радну буку.
Друго, разумевање и стварна ситуација „без губитка“

 

Идеално без губитка
У идеалним околностима, ако се занемари губитак гвожђа (губитак хистерезе и губитак вртложне струје у гвозденом језгру) и механички губитак (губитак од трења лежајева, губитак отпора ветру, итд.) у мотору, ефикасност конверзије енергије трајног магнета је синхрона мотор може бити близу 100% јер нема губитка побуде, односно такозваног „без губитка“. Ово је засновано на теоријској претпоставци да се под овом претпоставком електрична енергија која се уноси у намотај статора скоро у потпуности претвара у излазну механичку енергију.
Стварно стање губитка
Губитак гвожђа: У стварном раду, силиконски челични лим у језгру статора ће произвести губитак хистерезе и губитак вртложне струје под дејством наизменичног магнетног поља. Губитак хистерезе је због карактеристика хистерезе материјала језгра, због чега се магнетни домен унутар језгра преврће и троши енергију када се магнетно поље промени. Губитак вртложне струје настаје услед вртложне струје индуковане наизменичним магнетним пољем у језгру, које ствара топлоту на отпору језгра и троши енергију.
Механички губитак: ротор мотора у процесу ротације, лежај ће произвести губитак од трења, док ротација мотора и околни ваздух постоји релативно кретање, произвешће губитак отпора ветра. Ови механички губици смањују ефикасност мотора.
Залутали губици: укључујући губитке узроковане интеракцијом хармонијских магнетних поља високог реда у статору и ротору, као и додатни губитак узрокован производним процесом и другим факторима. Иако је ефикасност синхроних мотора са перманентним магнетом релативно висока, ови стварни губици се не могу занемарити.
Треће, карактеристике АЦ мотора су повезане
Прилагодљивост напајања наизменичном струјом
Синхрони мотор са трајним магнетом је врста АЦ мотора, може се директно повезати на трофазно напајање наизменичном струјом. У практичним применама, неопходно је ускладити одговарајуће напајање наизменичном струјом према називном напону и називној фреквенцији мотора. Различити сценарији примене ће можда морати да изврше одговарајућа подешавања напајања наизменичном струјом, као што је у неким индустријским приликама, када су флуктуације напона електричне мреже велике, можда ће бити потребно користити регулатор напона да би се обезбедио нормалан рад мотора.
Поређење са другим АЦ моторима
У поређењу са асинхроним моторима, као што је раније поменуто, синхрони мотори са трајним магнетима имају већу ефикасност, фактор снаге и друге предности. Асинхрони мотор има једноставну структуру, ниску цену и високу поузданост, и широко се користи у неким случајевима где захтев за ефикасношћу није посебно висок и цена је осетљивија.
У поређењу са синхроним релуктантним мотором, синхрони мотор са перманентним магнетом има већу густину обртног момента и може произвести већи обртни момент под истом запремином и снагом. Синхрони релуктантни мотор углавном зависи од релуктантног обртног момента, његова ефикасност и перформансе нису тако добри као синхрони мотор са перманентним магнетом у неким аспектима.