In einem elektrischen System, Synchronmotoren. sind der am häufigsten verwendete Steady-State 3-Phase Wechselstrommotoren, die elektrische Energie in mechanische Energie umwandeln. Dieses Der Motortyp arbeitet bei synchroner Geschwindigkeit, was konstant ist und es ist synchron mit der Zufuhrfrequenz und der Rotationszeit ist gleich dem Integral-Nr. von AC Zyklen. Das bedeutet, dass die Drehzahl des Motors dem rotierenden magnetischen Feld ist. Dieses Art des Motors, der hauptsächlich in verwendet wird Energiesystemeum die Macht zu verbessern. Es gibt Nicht aufgeregt und dc angeregte synchrone Motoren, die entsprechend der Magnetkraft des Motors arbeitet. Reluktanzmotoren, Hysterese-Motoren und Permanentmagnetmotoren sind die Nicht aufgeregt Synchron Motoren. Dieses Artikel dreht sich alles um das Arbeiten eines Permanentmagneten-Synchronmotors.

Was ist ein dauerhafter Magnet Synchron Motor?

Die Permanentmagnet-Synchronmotoren sind einer der Arten von Wechselstromsynchronmotoren, wo Das Feld wird von dauerhaften Magneten angeregt, die sinusförmig zurück EMF erzeugen. Es enthält einen Rotor und einen Stator wie das von einem Induktionsmotor , aber ein permanenter Magnet wird als Rotor verwendet, um ein magnetisches Feld zu erzeugen. Daher besteht keine Notwendigkeit, Feldwicklung aufzuwickeln der Rotor . Es ist auch als 3-Phase bekannt bürstenlos Permanente Sinuswelle Motor. Das Permanentmagnet-synchrones Motordiagrammist gezeigt unten.

Permanentmagnet-Synchronmotor-Theorie

Die Permanentmagnet-Synchronmotoren sind sehr effizient, bürstenlos, sehr schnell, sicher und geben eine hohe dynamische Leistung bei im Vergleich zu den herkömmlichen Motoren. Es erzeugt ein reibungsloses Drehmoment, geräuscharm und hauptsächlich für Highspeed-Anwendungen wie Robotik . Es ist eine 3-Phase Wechselstrom-Synchronmotor, der bei synchroner Geschwindigkeit mit der angewendeten AC-Quelle läuft.

Anstatt Wicklung für den Rotor zu verwenden, sind Permanentmagnete montiert, um ein rotierendes Magnetfeld zu erzeugen. Da gibt es kein Angebot an Gleichstromquelle, diese Arten von Motoren.sind sehr einfach und weniger Kosten. Es enthält einen Stator mit 3 Wicklungen, das darauf installiert ist, und ein Rotor mit einem permanenten Magneten, der angebaut ist, um Feld zu erstellen. Die 3-Phase Die Eingabe-Wechselstromversorgung wird dem Stator angegeben, um das Arbeiten zu beginnen.

Arbeitsprinzip

Das Permanentmagnetsynchronmotor-Arbeitsprinzipähnelt dem synchronen Motor. Es hängt vom rotierenden Magnetfeld ab, das eine elektromotorische Kraft bei synchroner Drehzahl erzeugt. Wann Die Statorwicklung wird erregt, indem die 3-Phase Lieferung, ein rotierendes Magnetfeld wird zwischen der Luft-Lücken geschaffen.

Dieses produziert das Drehmoment Wann Die Rotorfeldpole halten das rotierende Magnetfeld bei synchroner Geschwindigkeit und der Rotor dreht sich kontinuierlich. wie diese Motoren sind nicht selbststart Motoren ist es notwendig, eine variable Frequenzleistung bereitzustellen.

EMF- und Drehmomentgleichung

In einer synchronen Maschine wird der durchschnittliche EMF induziert pro Die Phase heißt dynamisch induziert EMF in einem Synchronmotor, der Flussmittel, der von jedem Leiter pro Revolution ist pφ Weber
Dann ist die Zeit, um eine Revolution abzuschließen, ist 60 / n Seltsamkeit

Der durchschnittliche EMF induzierte pro Dirigent kann mit der Verwendung berechnet werden

( Pφn / 60 ) x ZPH = ( Pφn / 60 ) x 2tph

Wo TPH = ZPH / 2.

Daher der durchschnittliche EMF pro Phase ist,

= 4 x φ x TPH x pn / 120 = 4δftph

Wo TPH = Nein. Von dreht sich in Serie Phase

φ = Flussmittel / Pole in Weber

P = Nein. Von Stangen

F = Häufigkeit in Hz

ZPH = Nein. Von Dirigenten in Reihe geschaltet pro Phase. = ZPH / 3

Die EMF-Gleichung hängt von den Spulen und den Leitern des Stators ab. Für Dieser Motor, Vertriebsfaktor KD und Pitch-Faktor KP ist auch in Betracht gezogen.

Daher, E = 4 x φ x f x tph xkd x kp

Die Drehmomentgleichung eines Permanentmagneten-Synchronmotors wird als gegeben,

t = (3 x Eph x iph x Sinβ) / ωm

Direkte Drehmomentsteuerung des Dauermagnetsynchronmotors

Zu Steuern Sie den Dauermagnet-Synchronmotor, verwenden wir verschiedene Arten von Kontroll systeme . Je nach Aufgabe ist die notwendige Steuerungstechnik verwendet. Die unterschiedlichen Steuermethoden des Dauermagnetsynchronmotors sind,

sinusförmige Kategorie.

• Skalar
• Vektor: Feldorientierte Steuerung (foc) (mit und ohne Position Sensor)
• direkte Drehmomentkontrolle.

Trapezkategorie.

• Open-Loop
• Closed-Loop (mit und ohne Position Sensor)

Die direkte Drehmomentsteuerungstechnologie dieses Motors ist ein sehr einfacher Steuerkreis mit effektiver dynamischer Leistung und guter Kontrolle. IT nicht erfordern einen Positionssensor für den Rotor. Der Hauptnachteil der Verwendung dieses Steuerungsverfahrens ist, es erzeugt ein hohes Drehmoment und einen Stromkräutern.

Konstruktion

Das Permanentmagnet-Synchronmotor-Konstruktionist ähnlich dem grundlegenden synchronen Motor, der einzige Unterschied ist jedoch mit dem Rotor. Der Rotor nicht Haben Sie eine beliebige Feldwicklung, aber die Permanentmagnete werden verwendet, um Feldpfosten zu erstellen. Die Permanentmagnete, die im PMSM verwendet werden bestehen aus Samarium-Kobalt und mittel, Eisen und Bor Weil von ihr höher Permeabilität.

Der am häufigsten verwendete Permanentmagnet ist Neodym-Bor-Eisen Weil von ihren effektiven Kosten und Leichtigkeit der Verfügbarkeit. In diesem Typ sind die Permanentmagnete auf dem Rotor montiert. Basierend auf der Montage des Permanentmagneten auf dem Rotor ist der Aufbau eines Permanentmagneten-Synchronmotors in zweitische Typen unterteilt. Sie sind,

Oberflächenmontiert Pmsm

Bei dieser Konstruktion ist der Magnet auf der Oberfläche des Rotors montiert. Es eignet sich für Highspeed-Anwendungen, da es nicht robust ist. Es bietet einen einheitlichen Luftspalt, weil Die Permeabilität des Permanentmagneten und der Luftspalt ist das gleiche. Kein Reluktanzmoment, hohe dynamische Leistung und für Hochgeschwindigkeitsgeräte wie Robotik und Werkzeuge geeignet.

Begraben pmsm oder Innenraum PMSM

Bei dieser Art der Konstruktion ist der Permanentmagnet wie in der Abbildung unten gezeigt in den Rotor eingebettet. Es eignet sich für High-Speed-Anwendungen und erhält Robustheit. Reluktanzmoment ist auf die Zweiwigkeit des Motors zurückzuführen.

Arbeiten des dauerhaften Magnetsynchronmotors

Das Arbeiten des Permanentmagnet-Synchronmotors ist sehr einfach, schnell und effektiv, wenn im Vergleich zu herkömmlichen Motoren. Die Arbeit von pmsm hängt von dem rotierenden Magnetfeld des Stators und dem konstanten Magnetfeld des Rotors ab. Die Permanentmagnete werden als Rotor verwendet, um einen konstanten magnetischen Fluss zu erzeugen, arbeitet und sperrt bei synchroner Geschwindigkeit. Diese Arten von Motoren sind ähnlich · bürstenlos DC Motoren.

Der Phasor Gruppen werden durch Verbinden der Wicklungen des Stators mit einem einer anderen gebildet. Diese Phasor Gruppen werden miteinander verbunden, um verschiedene Verbindungen wie einen Stern, Delta, Doppel- und Single-Phasen zu bilden. Zu Reduzieren Sie harmonische Spannungen, die Wicklungen mit jedem anders gewunden werden.

Wann die 3-Phase Der AC-Versorgung ist dem Stator angegeben, erzeugt ein rotierendes Magnetfeld und das konstante Magnetfeld wird aufgrund des Permanentmagneten des Rotors induziert. Dieses Rotor arbeitet synchron mit der Synchrondrehzahl. Das ganze arbeitet von pmsm hängt von der Luftspalt zwischen dem Stator und dem Rotor mit Nein Last ab.

WENN Der Luftspalt ist groß, dann werden die Windungsverluste des Motors reduziert. Die vom Permanentmagneten erzeugten Feldstangen sind hervorragend. Die Permanentmagnet-Synchronmotoren sind nicht Selbststart Motoren. So ist es notwendig, die variable Frequenz des Stators elektronisch zu steuern.

Permanentmagnet Synchronmotor vs BLDC

Die Unterschiede zwischen Permanentmagnetsynchronmotor (PMSM) und BLDC ( bürstenlos DC-Motoren. ) enthalten die Folgen.

Vorteile

Das Vorteile des permanenten Magnetsynchronmotors einschließen,

• Bietet höhere Effizienz bei hohen Geschwindigkeiten
• Erhältlich in kleinen Größen in verschiedenen Paketen
• Wartung und Installation sind sehr einfach als ein Induktionsmotor.
• in der Lage, ein volles Drehmoment bei niedrigen Geschwindigkeiten zu erhalten.
• hohe Effizienz und Zuverlässigkeit
• gibt glattes Drehmoment und dynamische Leistung

Nachteile

Die Nachteile von Permanentmagnetsynchronmotoren sind,

• Diese Motorenart sind sehr teuer Wenn im Vergleich zu Induktionsmotoren
• irgendwie schwierig, zu beginnen Weil Sie sind nicht Selbststart Motoren.

Anwendungen

Die Anwendungen der Permanentmagnet-Synchronmotoren sind,

• Klimaanlagen
• Kühlschränke
• AC-Kompressoren
• Waschmaschinen, die Direktantrieb
• Automotive elektrische Servolenkung
• Werkzeugmaschinen
• Große Stromsysteme zur Verbesserung des führenden und verzögerten Leistungsfaktors
• Kontrolle der Traktion.
• Datenspeicher Einheiten.
• Servoantriebe
• Industrieanwendungen wie Robotik, Luft- und Raumfahrt und viele mehr.

Das dreht sich also darum Eine Übersicht über den Permanentmagnet-Synchronmotor - Definition, Arbeit, Arbeitsprinzip, Diagramm, Bau, Vorteile, Nachteile, Anwendungen, EMF und Drehmoment Gleichung. Hier ist eine Frage für Sie, " Was ist der Zweck, einen permanenten Magneten in synchronen Motoren zu verwenden?