Haien trinkotasuna eta momentu-dentsitate handia dela eta, iman iraunkorreko motor sinkronoak oso erabiliak dira industria-aplikazio askotan, batez ere errendimendu handiko gidatzeko sistemetan, hala nola itsaspeko propultsio-sistemetan.Iman iraunkorreko motor sinkronoek ez dute eraztun irristagarririk erabili behar kitzikapenerako, errotorearen mantentze-lanak eta galerak murriztuz.Iman iraunkorreko motor sinkronoak oso eraginkorrak dira eta errendimendu handiko gidatzeko sistemetarako egokiak dira, hala nola CNC makina-erreminta, robotika eta industriako produkzio sistema automatizatuetarako.
Orokorrean, iman iraunkorreko motor sinkronoen diseinuak eta eraikuntzak estatorea zein errotorearen egitura kontuan hartu behar ditu errendimendu handiko motor bat lortzeko.
Iman iraunkorreko motor sinkronoaren egitura
Aire-hutsunearen fluxu magnetikoaren dentsitatea:Motor asinkronoen diseinuaren eta abarren diseinuaren arabera zehazten da, iman iraunkorreko errotoreen diseinua eta estatorearen harilkatuak aldatzeko baldintza bereziak erabiltzea.Horrez gain, estator zirrikituzko estator bat dela suposatzen da.Aire hutsunearen fluxu-dentsitatea estatorearen nukleoaren saturazioak mugatzen du.Bereziki, goi-fluxu-dentsitatea engranaje-hortzen zabalerak mugatzen du, estatorearen atzek, berriz, fluxu total maximoa zehazten du.
Gainera, baimendutako saturazio maila aplikazioaren araberakoa da.Normalean, eraginkortasun handiko motorrek fluxu-dentsitate txikiagoa dute, eta momentu maximorako diseinatutako motorrek, berriz, fluxu-dentsitate handiagoa dute.Aire tartearen fluxu-dentsitatea 0,7-1,1 Tesla artekoa izan ohi da.Kontuan izan behar da fluxu-dentsitate osoa dela, hau da, errotorearen eta estatorearen fluxuen batura.Horrek esan nahi du armaduraren erreakzio-indarra txikia bada, lerrokatze momentua handia dela esan nahi du.
Hala ere, errezelo-momentuaren ekarpen handia lortzeko, estatorearen erreakzio-indarrak handia izan behar du.Makinaren parametroek erakusten dute m handia eta L induktanza txikia behar direla batez ere lerrokadura-momentua lortzeko.Oinarrizko abiaduraren azpitik funtzionatzeko egokia da normalean, induktantzia handiak potentzia-faktorea murrizten baitu.
Iman iraunkorreko materiala:
Imanek zeregin garrantzitsua dute gailu askotan, beraz, material horien errendimendua hobetzea oso garrantzitsua da, eta gaur egun arreta lur arraroetan eta trantsizio metaletan oinarritutako materialetan jartzen da arreta, propietate magnetiko handiko iman iraunkorrak lor ditzaketenak.Teknologiaren arabera, imanek propietate magnetiko eta mekaniko desberdinak dituzte eta korrosioarekiko erresistentzia desberdinak dituzte.
NdFeB (Nd2Fe14B) eta Samario Kobaltoa (Sm1Co5 eta Sm2Co17) imanak gaur egun eskuragarri dauden iman iraunkorreko material komertzial aurreratuenak dira.Lur arraroen imanen klase bakoitzaren barruan maila ugari daude.NdFeB imanak 1980ko hamarkadaren hasieran merkaturatu ziren.Gaur egun asko erabiltzen dira hainbat aplikaziotan.Material iman honen kostua (produktu energetiko bakoitzeko) ferrita imanenaren parekoa da, eta kilogramo bakoitzeko, NdFeB imanek ferrita imanek baino 10 eta 20 aldiz gehiago balio dute.
Iman iraunkorrak alderatzeko erabiltzen diren propietate garrantzitsu batzuk hauek dira: erremanentzia (Mr), iman iraunkorren eremu magnetikoaren indarra neurtzen duena, indar hertsatzailea (Hcj), materialak desmagnetizazioari aurre egiteko duen gaitasuna, produktu energetikoa (BHmax), dentsitate energia magnetikoa. ;Curie tenperatura (TC), materialak magnetismoa galtzen duen tenperatura.Neodimio imanek erremanentzia handiagoa, koertzibitate handiagoa eta energia produktua dute, baina orokorrean Curie tenperatura baxuagokoak dira, Neodimioak Terbio eta Disprosioarekin funtzionatzen du bere propietate magnetikoak tenperatura altuetan mantentzeko.
Iman iraunkorreko motor sinkronoen diseinua
Iman iraunkorreko motor sinkronoaren (PMSM) diseinuan, iman iraunkorreko errotorearen eraikuntza indukzio-motor trifasiko baten estator-markoan oinarritzen da, estatorearen eta harilkatuen geometria aldatu gabe.Zehaztapenak eta geometriak honako hauek dira: motorraren abiadura, maiztasuna, polo kopurua, estatorearen luzera, barruko eta kanpoko diametroak, errotoreen zirrikituen kopurua.PMSMren diseinuak kobre-galera, atzealdeko EMF, burdin-galera eta auto eta elkarrekiko induktantzia, fluxu magnetikoa, estatorearen erresistentzia, etab.
Autoinduktantziaren eta elkarrekiko induktantziaren kalkulua:
L induktantzia fluxu-loturaren erlazioa gisa defini daiteke fluxua sortzen duen korrontearen I, Henrys-en (H), Weber-en ampereko berdina.Induktorea eremu magnetiko batean energia gordetzeko erabiltzen den gailu bat da, kondentsadore batek eremu elektriko batean energia metatzen duenaren antzera.Induktoreak bobinak izan ohi dira, normalean ferrita edo nukleo ferromagnetiko baten inguruan inguratuta, eta haien induktantzia-balioa eroalearen egitura fisikoarekin eta fluxu magnetikoa igarotzen den materialaren iragazkortasunarekin soilik dago lotuta.
Induktantzia aurkitzeko urratsak hauek dira:1. Demagun eroalean I korronte bat dagoela.2. Erabili Biot-Savart-en legea edo Ampereren begizta-legea (baldin badago) B aski simetrikoa dela zehazteko.3. Kalkulatu zirkuitu guztiak lotzen dituen fluxu osoa.4. Fluxu magnetiko osoa biderkatu fluxu-lotura lortzeko begizta kopuruarekin, eta iman iraunkorreko motor sinkronoaren diseinua egin behar diren parametroak ebaluatuz.
Azterketak aurkitu zuen NdFeB AC iman iraunkorreko errotorearen material gisa erabiltzearen diseinuak aire-hutsunean sortutako fluxu magnetikoa areagotu zuela, estatorearen barne-erradioa murriztea eragin zuela, eta estatorearen barne-erradioa samario kobalto iraunkorra erabiliz. iman errotorearen materiala handiagoa zen.Emaitzek erakusten dute NdFeB-n kobre-galera eraginkorra % 8,124 murrizten dela.Samario kobaltoa iman iraunkorreko material gisa, fluxu magnetikoa aldakuntza sinusoidala izango da.Orokorrean, iman iraunkorreko motor sinkronoen diseinuak eta eraikuntzak estatorea zein errotorearen egitura kontuan hartu behar ditu errendimendu handiko motor bat lortzeko.
Laburbilduz
Iman iraunkorreko motor sinkronoa (PMSM) magnetizaziorako material magnetiko handiak erabiltzen dituen motor sinkronoa da, eta eraginkortasun handiko, egitura sinplearen eta kontrol errazaren ezaugarriak ditu.Iman iraunkorreko motor sinkrono honek trakzio, automozio, robotika eta teknologia aeroespazialean ditu aplikazioak.Iman iraunkorreko motor sinkronoen potentzia-dentsitatea maila bereko indukzio-motorena baino handiagoa da, eremu magnetikoa sortzeko estatore-potentziarik ez dagoelako..
Gaur egun, PMSMren diseinuak potentzia handiagoa ez ezik, masa txikiagoa eta inertzi momentu txikiagoa ere eskatzen ditu.
Argitalpenaren ordua: 2022-07-01