Ako dodávateľ motora typu PMSM som mal tú česť ponoriť sa hlboko do zložitosti synchrónnych motorov s permanentným magnetom (PMSM). Jedným z najzákladnejších aspektov PMSM je usporiadanie trvalých magnetov v rotore. Toto usporiadanie nielen diktuje výkon motora, ale aj jeho účinnosť, hustotu energie a celkovú spoľahlivosť. V tomto blogu preskúmam rôzne spôsoby, ako sú trvalé magnety usporiadané do rotora PMSM a ako tieto usporiadania ovplyvňujú charakteristiky motora.
Rotor s permanentným magnetom (SPM) namontovaným povrchom
Najjednoduchšie a najpriamejšie usporiadanie je permanentný magnet rotor namontovaný na povrchu. V tomto návrhu sú trvalé magnety pripevnené k vonkajšiemu povrchu jadra rotora. Toto usporiadanie je relatívne ľahké vyrábať, čo je náklady - efektívne pre mnoho aplikácií.
Magnety v rotore SPM sú typicky vyrobené z materiálov s vysokou energiou - hustota, ako je Neodymium - železo - bór (NDFEB). Magnetické pole vyrábané týmito povrchovými magnetmi je relatívne ľahko vypočítané, čo zjednodušuje proces navrhovania motora. Cesta toku v rotore SPM je relatívne jednoduchá, pričom magnetický tok tečie radiálne z magnetov cez vzduch - medzeru do statora.
Jednou z hlavných výhod rotora SPM je jeho nízka indukčnosť rotora. Táto nízka indukčnosť umožňuje vysoký pomer výkonu - k hmotnosti, vďaka čomu sú motory SPM vhodné pre aplikácie, v ktorých je potrebná vysoká rýchlosť a rýchle zrýchlenie. Rotory SPM však majú určité obmedzenia. Magnety sú vystavené vzduchovej medzere, čo znamená, že sú náchylnejšie na mechanické poškodenie a demagnetizáciu v dôsledku vysokých teplôt alebo vonkajších magnetických polí.
Ak máte záujem o motory s týmto typom usporiadania rotora, môžete si pozrieť náš motor [PMSM Electric Motor] (/Motor/Permanent - Magnet - Synchrónny - Motor/PMSM - Electric - Motor.html).
Rotor s permanentným magnetom v interiéri (IPM)
Rotory s permanentným magnetom v interiéri ponúkajú zložitejšiu, ale vysoko efektívnejšiu alternatívu k rotorom SPM. V rotore IPM sú trvalé magnety zabudované do jadra rotora. Toto usporiadanie poskytuje niekoľko výhod oproti dizajnu SPM.
Po prvé, zabudované magnety sú lepšie chránené pred mechanickým poškodením a demagnetizáciou. Jadro rotora pôsobí ako štít, čím sa znižuje riziko, že magnety sú ovplyvnené vonkajšími faktormi. Po druhé, rotory IPM môžu využiť výhody magnetického krútiaceho momentu produkovaného trvalými magnetmi a momentom neochoty generovaného variáciou magnetickej neochoty rotora.
Usporiadanie magnetov v rotore IPM sa môže výrazne líšiť. Jednou z bežných konfigurácií je rotor IPM s jednou vrstvou, kde sú magnety usporiadané v jednom riadku vo vnútri jadra rotora. Ďalšou pokročilejšou konfiguráciou je rotor IPM s viacerými vrstvami, ktorý má viac riadkov magnetov. Návrh viacerých vrstiev umožňuje zložitejšiu distribúciu magnetického poľa, čo môže viesť k vyššej hustote a účinnosti krútiaceho momentu.
Motory IPM sa často používajú v aplikáciách, kde je potrebný vysoký krútiaci moment pri nízkej rýchlosti a vysokej účinnosti v širokom rozsahu rýchlosti, ako sú elektrické vozidlá a priemyselné jednotky. Náš [štandardný motor PMSM] (/motor/permanentný - magnet - Synchrónny - Motor/IEC - štandard - PMSM - Motor.html) ponúka pokročilú technológiu rotora IPM pre rôzne priemyselné aplikácie.
V - tvar a u - usporiadanie magnetov tvaru
V oblasti rotorov IPM získali značnú popularitu značnú popularitu. Tieto usporiadania ne -lineárnych magnetov sú navrhnuté tak, aby optimalizovali distribúciu magnetického poľa v rotore.
V usporiadaní magnetov v tvare V - magnety sú umiestnené v konfigurácii podobnej v jadre rotora. Toto usporiadanie pomáha zvyšovať hustotu magnetického toku vo vzduchovej medzere, ktorá zase vedie k vyššej produkcii krútiaceho momentu. Tvar V tiež pomáha znižovať krútiaci moment, čo je zvlnenie krútiaceho momentu spôsobené interakciou medzi zubami statora a magnetmi rotora.
Usporiadanie magnetového magnetu U - je podobné tvaru V, ale so zaoblenejšou konfiguráciou. Ponúka podobné výhody, pokiaľ ide o zvýšenú hustotu krútiaceho momentu a znížený krútiaci moment. Tieto pokročilé usporiadanie magnetov vyžadujú presné výrobné techniky na zabezpečenie optimálneho výkonu.
Axial - Flux PMSM rotor
Axial - tok PMSM majú iný návrh rotora v porovnaní s tradičným radiálnym tokom PMSMS. V axiálnom toku PMSM tečie magnetický tok axiálne medzi statorom a rotorom. Trvalé magnety v axiálnom toku rotora PMSM sú zvyčajne usporiadané v kruhovom vzorke na rotore s plochým diskom.
Výhodou dizajnu axiálneho toku je jeho vysoká hustota výkonu a kompaktná veľkosť. Axiálny tok PMSM môže dosiahnuť vyšší pomer krútiaceho krútiaceho momentu - k objemu v porovnaní s motormi radiálnych tokov, vďaka čomu je vhodný pre aplikácie, kde je priestor obmedzený. Náš [6 -fázový motor PMSM] (/motor/permanentný - magnet - Synchrónny - Motor/6 - Phase - PMSM - Motor.html) obsahuje niektoré návrhy axiálnych tokov, ktoré ponúkajú zvýšený výkon v konkrétnych aplikáciách.
Vplyv usporiadania magnetu na výkon motora
Usporiadanie trvalých magnetov v rotore má hlboký vplyv na výkonnosť PMSM. Rôzne usporiadania môžu ovplyvniť krútiaci moment motora - rýchlosť, účinnosť, hustotu energie a spoľahlivosť.
Napríklad rotory SPM sú známe svojimi schopnosťami vysokej rýchlosti, ale môžu chýbať vysoký výkon momentu rotorov IPM. Na druhej strane rotory IPM môžu poskytnúť vysoký krútiaci moment pri nízkych rýchlostiach a vysokú účinnosť v širokom rozsahu rýchlosti, vďaka čomu sú vhodné pre širšiu škálu aplikácií.
Pokročilé usporiadanie magnetov, ako je V - tvar a tvar U - v rotoroch IPM, môžu ďalej zvýšiť výkon motora zvýšením hustoty krútiaceho momentu a znížením krútiaceho momentu. Axial - Flux PMSM ponúka jedinečnú kombináciu vysokej hustoty výkonu a kompaktnej veľkosti, ktorá môže byť hrou - menič v aplikáciách, kde je priestor na prémiu.
Záver
Záverom možno povedať, že usporiadanie trvalých magnetov v rotore PMSM je kritickým faktorom, ktorý určuje výkon a vhodnosť motora pre rôzne aplikácie. Ako dodávateľ motora typu PMSM chápeme dôležitosť týchto usporiadaní magnetov a ponúkame širokú škálu motorov s rôznymi dizajnmi rotora, ktoré uspokoja rôzne potreby našich zákazníkov.
Či už hľadáte vysokorýchlostný motor s rotorom SPM, vysoký krútiaci moment a efektívny motor s rotorom IPM alebo kompaktný a výkonný axiálny tok PMSM, máme pre vás riešenie. Ak máte záujem dozvedieť sa viac o našich produktoch PMSM alebo máte konkrétne požiadavky na vašu aplikáciu, odporúčame vám, aby ste nás kontaktovali a požiadali o diskusiu o obstarávaní. Zaviazali sme sa, že vám poskytnete najlepšie motorické riešenia, ktoré spĺňajú vaše potreby efektívnosti a efektívnosti nákladov a nákladov.
Odkazy
- Miller, Tje (2001). Trvalé kefy - Motorové jednotky magnetu a neochoty. Oxford University Press.
- Jahns, TM, & Lu, B. (2001). Vnútorné permanentné - Magnetové synchrónne motory pre nastaviteľné - rýchlostné jednotky. Transakcie IEEE v oblasti priemyselných aplikácií, 37 (4), 1018 - 1027.
- Rahman, MA a Hoque, Me (2010). Axiálny - Tokový tok trvalý - synchrónne stroje Magnet: prehľad. Transakcie IEEE pri konverzii energie, 25 (2), 328 - 341.