Pastāvīgā magnēta tiešās piedziņas motors

Pēdējos gados pastāvīgā magnēta tiešās piedziņas motori ir guvuši ievērojamus panākumus un galvenokārt tiek izmantoti zema ātruma slodzēs, piemēram, lentes konveijeros, maisītājos, stiepļu vilkšanas mašīnās, zema ātruma sūkņos, aizstājot elektromehāniskās sistēmas, kas sastāv no ātrgaitas motoriem un mehāniskiem reduktoru mehānismiem. Motora ātruma diapazons parasti ir zem 500 apgr./min. Pastāvīgā magnēta tiešās piedziņas motorus galvenokārt var iedalīt divās strukturālās formās: ārējais rotors un iekšējais rotors. Ārējā rotora pastāvīgā magnēta tiešā piedziņa galvenokārt tiek izmantota lentes konveijeros.

Projektējot un lietojot pastāvīgā magnēta tiešās piedziņas motorus, jāņem vērā, ka pastāvīgā magnēta tiešā piedziņa nav piemērota īpaši zemiem izejas ātrumiem. Kad lielākā daļa slodžu ir50 apgr./min darbina tiešās piedziņas motors. Ja jauda paliek nemainīga, tas rada lielu griezes momentu, kas noved pie augstām motora izmaksām un samazinātas efektivitātes. Nosakot jaudu un ātrumu, ir jāsalīdzina tiešās piedziņas motoru, lielāka ātruma motoru un pārnesumu (vai citu ātrumu palielinošu un samazinošu mehānisku konstrukciju) kombinācijas ekonomiskā efektivitāte. Pašlaik vēja turbīnas ar jaudu virs 15 MW un zem 10 apgr./min pakāpeniski pāriet uz daļēji tiešās piedziņas shēmu, izmantojot pārnesumus, lai atbilstoši palielinātu motora ātrumu, samazinātu motora izmaksas un galu galā samazinātu sistēmas izmaksas. Tas pats attiecas uz elektromotoriem. Tāpēc, ja ātrums ir mazāks par 100 apgr./min, rūpīgi jāapsver ekonomiskie apsvērumi un var izvēlēties daļēji tiešās piedziņas shēmu.

Pastāvīgā magnēta tiešās piedziņas motoros parasti tiek izmantoti uz virsmas montēti pastāvīgā magnēta rotori, lai palielinātu griezes momenta blīvumu un samazinātu materiāla patēriņu. Zemā rotācijas ātruma un mazā centrbēdzes spēka dēļ nav nepieciešams izmantot iebūvētu pastāvīgā magnēta rotora struktūru. Parasti rotora pastāvīgā magnēta nostiprināšanai un aizsardzībai tiek izmantoti spiediena stieņi, nerūsējošā tērauda uzmavas un stiklšķiedras aizsarguzmavas. Tomēr dažiem motoriem ar augstām uzticamības prasībām, relatīvi mazu polu skaitu vai augstu vibrāciju arī tiek izmantotas iebūvētas pastāvīgā magnēta rotora struktūras.

Zema ātruma tiešās piedziņas motoru darbina frekvences pārveidotājs. Kad polu skaits sasniedz augšējo robežu, turpmāka ātruma samazināšana novedīs pie zemākas frekvences. Kad frekvences pārveidotāja frekvence ir zema, PWM darba cikls samazinās un viļņu forma ir slikta, kas var izraisīt svārstības un nestabilu ātrumu. Tāpēc īpaši zema ātruma tiešās piedziņas motoru vadība ir diezgan sarežģīta. Pašlaik daži īpaši zema ātruma motori izmanto magnētiskā lauka modulācijas motora shēmu, lai izmantotu augstāku piedziņas frekvenci.

Zema ātruma pastāvīgā magnēta tiešās piedziņas motorus galvenokārt var dzesēt ar gaisu un šķidrumu. Gaisa dzesēšana galvenokārt izmanto neatkarīgu ventilatoru IC416 dzesēšanas metodi, un šķidruma dzesēšana var būt ar ūdens dzesēšanu (IC71W), ko var noteikt atbilstoši apstākļiem uz vietas. Šķidruma dzesēšanas režīmā siltuma slodzi var projektēt lielāku un konstrukciju kompaktāku, taču uzmanība jāpievērš pastāvīgā magnēta biezuma palielināšanai, lai novērstu pārslodzes demagnetizāciju.

Zema ātruma tiešās piedziņas motoru sistēmām ar ātruma un pozīcijas precizitātes kontroles prasībām ir jāpievieno pozīcijas sensori un jāizmanto vadības metode ar pozīcijas sensoriem; Turklāt, ja palaišanas laikā ir nepieciešams liels griezes moments, ir nepieciešama arī vadības metode ar pozīcijas sensoru.

Lai gan pastāvīgā magnēta tiešās piedziņas motoru izmantošana var likvidēt sākotnējo samazināšanas mehānismu un samazināt uzturēšanas izmaksas, nepamatots dizains var izraisīt augstas pastāvīgā magnēta tiešās piedziņas motoru izmaksas un sistēmas efektivitātes samazināšanos. Vispārīgi runājot, pastāvīgā magnēta tiešās piedziņas motoru diametra palielināšana var samazināt izmaksas uz griezes momenta vienību, tāpēc tiešās piedziņas motorus var izgatavot no liela diska ar lielāku diametru un īsāku kaudzes garumu. Tomēr diametra palielināšanai ir arī ierobežojumi. Pārāk liels diametrs var palielināt korpusa un vārpstas izmaksas, un pat konstrukcijas materiāli pakāpeniski pārsniegs efektīvo materiālu izmaksas. Tāpēc tiešās piedziņas motora projektēšanai ir jāoptimizē garuma un diametra attiecība, lai samazinātu motora kopējās izmaksas.

Visbeidzot, es vēlētos uzsvērt, ka pastāvīgā magnēta tiešās piedziņas motori joprojām ir frekvences pārveidotāja piedziņas motori. Motora jaudas koeficients ietekmē strāvu frekvences pārveidotāja izejas pusē. Kamēr vien tas ir frekvences pārveidotāja jaudas diapazonā, jaudas koeficientam ir maza ietekme uz veiktspēju un tas neietekmēs jaudas koeficientu tīkla pusē. Tāpēc motora jaudas koeficienta projektēšanai jācenšas nodrošināt, lai tiešās piedziņas motors darbotos MTPA režīmā, kas ģenerē maksimālu griezes momentu ar minimālu strāvu. Svarīgs iemesls ir tas, ka tiešās piedziņas motoru frekvence parasti ir zema, un dzelzs zudumi ir daudz mazāki nekā vara zudumi. Izmantojot MTPA metodi, var samazināt vara zudumus. Tehniķiem nevajadzētu ietekmēt tradicionālie tīklam pieslēgtie asinhronie motori, un nav pamata spriest par motora efektivitāti, pamatojoties uz strāvas lielumu motora pusē.

Anhui Mingteng pastāvīgo magnētisko mašīnu un elektroiekārtu Co., Ltd ir moderna augsto tehnoloģiju kompānija, kas integrē pastāvīgo magnētu motoru pētniecību un attīstību, ražošanu, pārdošanu un apkopi. Produktu klāsts un specifikācijas ir pilnīgas. Starp tām zema ātruma tiešās piedziņas pastāvīgo magnētu motori (7,5–500 apgr./min) tiek plaši izmantoti rūpnieciskās slodzēs, piemēram, ventilatoros, lentes konveijeros, virzuļsūkņos un dzirnavās cementa, būvmateriālu, ogļu raktuvēs, naftas, metalurģijas un citās nozarēs, nodrošinot labus ekspluatācijas apstākļus.