Plastik Ekstruder İçin Düşük Gürültülü Yüksek Verimli 3 Fazlı Motor PMSM 500kw Bakım Gerektirmiyor

Sabit Mıknatıslı Motor ile Asenkron Motor Arasındaki Farklar

01. Rotor Yapısı

Asenkron motor: Rotor, bir demir çekirdek ve bir sargıdan oluşur, esas olarak sincap kafesli ve tel sargılı rotorlardır.Bir sincap kafesli rotor, alüminyum çubuklarla dökülmüştür.Statoru kesen alüminyum çubuğun manyetik alanı rotoru çalıştırır.

PMSM Motoru: Kalıcı mıknatıslar, rotorun manyetik kutuplarına gömülüdür ve aynı fazın manyetik kutuplarının farklı itmeleri çekmesi ilkesine göre statorda üretilen dönen manyetik alan tarafından döndürülmek üzere tahrik edilir.

02. Verimlilik

Asenkron motorlar: Belirli bir miktarda enerji kaybı, motor reaktif akımı ve düşük güç faktörü ile sonuçlanan şebeke uyarımından akımı emme ihtiyacı.

PMSM Motor: Manyetik alan kalıcı mıknatıslar tarafından sağlanır, rotorun heyecan verici akıma ihtiyacı yoktur ve motor verimliliği artırılır.

03. Hacim ve Ağırlık

Yüksek performanslı sabit mıknatıslı malzemelerin kullanılması, sabit mıknatıslı senkron motorların hava boşluğu manyetik alanını asenkron motorlardan daha büyük hale getirir.Asenkron motorlara kıyasla boyut ve ağırlık azaltılmıştır.Asenkron motorlardan bir veya iki kasa daha küçük olacaktır.

04. Motor Başlangıç ​​Akımı

Asenkron motor: Doğrudan güç frekansı elektriği ile başlatılır ve başlangıç ​​akımı büyüktür, bu da anma akımının 5 ila 7 katına ulaşabilir, bu da elektrik şebekesi üzerinde anında büyük bir etkiye sahiptir.Büyük başlatma akımı, stator sargısının kaçak direnci voltaj düşüşünün artmasına neden olur ve başlatma torku küçüktür, bu nedenle ağır hizmet başlatma elde edilemez.Sürücü kullanılsa bile, yalnızca nominal çıkış akımı aralığında çalışabilir.

PMSM Motoru: Redüktörün nominal çıkış gereksinimlerinden yoksun olan özel bir kontrolör tarafından çalıştırılır.Gerçek başlangıç ​​akımı küçüktür, akım yüke göre kademeli olarak artar ve başlangıç ​​torku büyüktür.

05. Güç Faktörü

Asenkron motorların güç faktörü düşüktür, elektrik şebekesinden büyük miktarda reaktif akım emmeleri gerekir, asenkron motorların büyük başlangıç ​​akımı elektrik şebekesi üzerinde kısa süreli bir etkiye neden olur ve uzun süreli kullanım belirli hasarlara neden olur. elektrik şebekesi ekipmanına ve transformatörlere.Güç şebekesinin kalitesini sağlamak ve ekipman kullanım maliyetini artırmak için güç kompanzasyon birimleri eklemek ve reaktif güç kompanzasyonu yapmak gereklidir.

Kalıcı mıknatıslı senkron motorun rotorunda indüklenen akım yoktur ve motorun güç faktörü yüksektir, bu da güç şebekesinin kalite faktörünü artırır ve bir kompansatör takma ihtiyacını ortadan kaldırır.

06. Bakım

Asenkron motor + redüktör yapısı, titreşim, ısı, yüksek arıza oranı, büyük yağ tüketimi ve yüksek manuel bakım maliyeti üretecektir;belirli aksama süresi kayıplarına neden olacaktır.

Üç fazlı Kalıcı mıknatıslı senkron motor, ekipmanı doğrudan çalıştırır.Redüktör ortadan kaldırıldığı için motor çıkış hızı düşüktür, mekanik gürültü düşüktür, mekanik titreşim küçüktür ve arıza oranı düşüktür.Tahrik sisteminin tamamı neredeyse bakım gerektirmez.

EMF ve Tork Denklemi

Senkron bir makinede, faz başına indüklenen ortalama EMF, senkron motorda dinamik indüklenen EMF olarak adlandırılır, her bir iletken tarafından devir başına kesilen akı Pϕ Weber

O halde bir devri tamamlamak için geçen süre 60/N sn'dir.

İletken başına indüklenen ortalama EMF şu şekilde hesaplanabilir:

( PϕN / 60 ) x Zph = ( PϕN / 60 ) x 2Tph

Burada Tph = Zph / 2

Bu nedenle, faz başına ortalama EMF,

= 4 x ϕ x Tph x PN/120 = 4ϕfTph

Tph = hayır.Faz başına seri bağlı dönüş sayısı

ϕ = Weber'de akı/kutup

P= hayır.kutupların

F= Hz olarak frekans

Zph= hayır.Faz başına seri bağlı iletkenlerin sayısı.= Zph/3

EMF denklemi statordaki bobinlere ve iletkenlere bağlıdır.Bu motor için dağıtım faktörü Kd ve hatve faktörü Kp de dikkate alınır.

Dolayısıyla, E = 4 x ϕ xfx Tph xKd x Kp

Sabit mıknatıslı senkron motorun tork denklemi şu şekilde verilir:

T = (3 x Eph x Iph x sinβ) / ωm

Kalıcı mıknatıslı AC (PMAC) motorlar, aşağıdakileri içeren geniş bir uygulama yelpazesine sahiptir:

Endüstriyel Makineler: PMAC motorları, pompalar, kompresörler, fanlar ve takım tezgahları gibi çeşitli endüstriyel makine uygulamalarında kullanılır.Yüksek verimlilik, yüksek güç yoğunluğu ve hassas kontrol sunarak bu uygulamalar için idealdirler.

Robotik: PMAC motorları, yüksek tork yoğunluğu, hassas kontrol ve yüksek verimlilik sundukları robotik ve otomasyon uygulamalarında kullanılır.Genellikle robotik kollarda, kıskaçlarda ve diğer hareket kontrol sistemlerinde kullanılırlar.

HVAC Sistemleri: PMAC motorları, yüksek verimlilik, hassas kontrol ve düşük gürültü seviyeleri sundukları ısıtma, havalandırma ve iklimlendirme (HVAC) sistemlerinde kullanılır.Bu sistemlerde genellikle fan ve pompalarda kullanılırlar.

Yenilenebilir Enerji Sistemleri: PMAC motorları, yüksek verimlilik, yüksek güç yoğunluğu ve hassas kontrol sundukları rüzgar türbinleri ve güneş izleyicileri gibi yenilenebilir enerji sistemlerinde kullanılır.Bu sistemlerde jeneratör ve takip sistemlerinde sıklıkla kullanılmaktadır.

Tıbbi Ekipman: PMAC motorları, yüksek tork yoğunluğu, hassas kontrol ve düşük gürültü seviyeleri sundukları MRI makineleri gibi tıbbi ekipmanlarda kullanılır.Bu makinelerde hareketli parçaları tahrik eden motorlarda sıklıkla kullanılırlar.

SPM'ye karşı IPM

Bir PM motoru iki ana kategoriye ayrılabilir: yüzey kalıcı mıknatıslı motorlar (SPM) ve dahili sabit mıknatıslı motorlar (IPM).Motor tasarım tiplerinden hiçbiri rotor çubukları içermez.Her iki tip de rotorun içine veya içine yapıştırılmış kalıcı mıknatıslar tarafından manyetik akı üretir.

SPM motorlarında, rotor yüzeyinin dışına yapıştırılmış mıknatıslar bulunur.Bu mekanik montaj nedeniyle, mekanik dayanımları IPM motorlarından daha zayıftır.Zayıflamış mekanik güç, motorun maksimum güvenli mekanik hızını sınırlar.Ek olarak, bu motorlar çok sınırlı manyetik belirginlik (Ld ≈ Lq) sergiler.Rotor terminallerinde ölçülen endüktans değerleri, rotor konumundan bağımsız olarak tutarlıdır.Bire yakın belirginlik oranı nedeniyle, SPM motor tasarımları, tork üretmek için tamamen olmasa da önemli ölçüde manyetik tork bileşenine güvenir.

IPM motorlarında, rotorun kendisine gömülü kalıcı bir mıknatıs bulunur.SPM muadillerinin aksine, kalıcı mıknatısların konumu, IPM motorlarını mekanik olarak çok sağlam ve çok yüksek hızlarda çalışmaya uygun hale getirir.Bu motorlar ayrıca nispeten yüksek manyetik çıkıntı oranlarıyla (Lq > Ld) tanımlanır.Manyetik belirginlikleri nedeniyle, bir IPM motor, motorun hem manyetik hem de relüktans tork bileşenlerinden yararlanarak tork üretme yeteneğine sahiptir.

Nadir Toprak Daimi Mıknatıslı Motorların Avantajları

Yüksek verimlilik: Asenkron motorun verimlilik eğrisi genellikle nominal yükün %60'ının altına daha hızlı düşer ve hafif yükte verimlilik çok düşüktür.Nadir toprak sabit mıknatıslı motorun verimlilik eğrisi yüksek ve düzdür ve nominal yükün %20~%120'sinde yüksek verimlilik alanındadır.

Yüksek güç faktörü: Nadir toprak sabit mıknatıslı senkron motorun güç faktörünün ölçülen değeri, 1.0 sınır değerine yakındır.Güç faktörü eğrisi, verimlilik eğrisi kadar yüksek ve düzdür.Güç faktörü yüksektir.Alçak gerilim reaktif güç kompanzasyonu gerekli değildir ve güç dağıtım sistemi kapasitesinin tamamı kullanılır.

Stator akımı küçük: Rotorun uyarma akımı yoktur, reaktif güç azalır ve stator akımı önemli ölçüde azalır.Aynı kapasitedeki asenkron motora göre stator akım değeri %30 ile %50 arasında azaltılabilir.Aynı zamanda, stator akımı büyük ölçüde azaldığından, motor sıcaklık artışı azalır ve yatak gresi ve yatak ömrü uzar.

Yüksek adım dışı tork ve içeri çekme torku: Nadir toprak sabit mıknatıslı senkron motorlar, daha yüksek adım dışı torka ve içeri çekme torkuna sahiptir, bu da motorun daha yüksek yük kapasitesine sahip olmasını ve sorunsuz bir şekilde senkronizasyona çekilebilmesini sağlar.

Nadir Toprak Daimi Mıknatıslı Motorların Dezavantajları

Yüksek maliyet: Aynı spesifikasyona sahip asenkron motorla karşılaştırıldığında, stator ve rotor arasındaki hava boşluğu daha küçüktür ve her bileşenin işleme hassasiyeti yüksektir;rotor yapısı daha karmaşıktır ve nadir toprak manyetik çelik malzemenin fiyatı yüksektir;bu nedenle, asenkron motorlar için yaklaşık 2 kat yaygın olan motor üretim maliyeti yüksektir.

Tam güç çalıştırmada büyük etki: Tam basınçta çalıştırma sırasında senkron hız çok kısa sürede çekilebilir.Mekanik şok büyüktür.Başlangıç ​​akımı, anma akımının 10 katından fazladır.Güç kaynağı sistemi üzerindeki etki büyüktür ve büyük bir güç kaynağı sistemi kapasitesi gerektirir.

Nadir toprak mıknatıs çeliğinin manyetikliğini gidermek kolaydır: Kalıcı mıknatıs malzemesi titreşime, yüksek sıcaklığa ve aşırı yük akımına maruz kaldığında, manyetik geçirgenliği azalabilir veya kalıcı mıknatıs motorunun performansını azaltan manyetikliği giderme olayı meydana gelebilir.

Sabit mıknatıslı motor seçerken hangi faktörlerin dikkate alınması gerekir?

① Başvuru Gereksinimlerinizi Düşünün

Bir neodimyum mıknatıslı motor seçmenin ilk adımı, uygulama gereksinimlerinizi dikkate almaktır.Hangi güç çıkışına ihtiyacınız var?Uygulamanızın hangi hız ve tork gereksinimleri var?Bu soruları yanıtlamak, seçeneklerinizi daraltmanıza ve özel uygulamanız için çalışacak bir motor seçmenize yardımcı olacaktır.

② Maliyet

Elbette, herhangi bir satın alma işleminde maliyet her zaman bir faktördür ve buna motor seçimi de dahildir.Sabit mıknatıslı motorların fiyatları birkaç yüz dolardan birkaç bin dolara kadar değişebilir.Kararınızı vermeden önce farklı tedarikçilerin fiyatlarını karşılaştırdığınızdan emin olun.Ancak bazen ödediğinizin karşılığını aldığınızı da unutmayın.Bu yüzden önce araştırmanızı yapmadan en ucuz seçeneği seçmeyin.

③ Boyut/Ağırlık

Motorun boyutu ve ağırlığı, güç gereksinimlerinize ve kullanılacağı uygulamaya göre belirlenir.Alan çok değerliyse, bunu karar verme sürecinize dahil etmeniz gerekir.

④ Bakım

Neodimyum mıknatıslı motorlar genellikle çok az bakım gerektirir, ancak yağ değişimi ve fren tamiri gibi rutin bakım görevlerini gerçekleştirmenin ne kadar kolay veya zor olacağını düşünmek yine de önemlidir.

⑤ Verimlilik Gereksinimleri

Verimlilik, bir PM motoru seçerken dikkate alınması gereken bir diğer önemli husustur.Daha yüksek verimlilik derecesine sahip motorlar daha az enerji kullanır ve bu da uzun vadede paradan tasarruf etmenizi sağlar.Verimlilik derecelerini karşılaştırırken, aynı boyutta ve benzer güç çıkışlarına sahip motorlara bakarak elmaları elmalarla karşılaştırdığınızdan emin olun.

⑥ Dayanıklılık

Kalıcı mıknatıslı motorlar uzun süreli kullanım için tasarlanmıştır ancak bazı modeller diğerlerinden daha dayanıklıdır.Uygulamanız özellikle zorluysa, özel uygulamanızın zorluklarına dayanabilecek bir motor seçtiğinizden emin olmanız gerekir.

⑦ Montaj Seçenekleri

Motor nasıl monte edilecek?Bazı motorlar birden fazla montaj seçeneğiyle gelirken diğerleri yalnızca bir veya iki olasılıkla sınırlıdır.Seçtiğiniz motorun uygulamanız için gerekli olan şekilde monte edilebildiğinden emin olmanız gerekir.

⑧ Doğru Tedarikçiyi Seçin

Son olarak, doğru tedarikçiyi seçtiğinizden emin olun.PM motorları tasarlama ve üretme konusunda deneyime sahip saygın bir tedarikçiyle çalışmak, özel ihtiyaçlarınızı karşılayan kaliteli bir ürün elde etmenize yardımcı olacaktır.