A causa di a so compattezza è a so densità di torque elevata, i mutori sincroni di magneti permanenti sò largamente usati in parechje applicazioni industriali, in particulare per i sistemi di propulsione d'alta prestazione cum'è i sistemi di propulsione sottumarini.I mutori sincroni di magneti permanenti ùn necessitanu micca l'usu di slip rings per eccitazione, riducendu u mantenimentu di u rotore è e perdite.I mutori sincroni à magneti permanenti sò altamente efficaci è adattati per i sistemi di trasmissione d'alta prestazione cum'è macchine utensili CNC, robotica è sistemi di produzzione automatizati in l'industria.
In generale, u disignu è a custruzzione di muturi sincroni à magneti permanenti deve cunsiderà a struttura di u stator è di u rotore per ottene un mutore d'alta prestazione.
A struttura di u mutore sincronu di magnete permanente
Densità di flussu magneticu di l'aria:Determinatu secondu u disignu di mutori asincroni, etc., u disignu di rotori di magneti permanenti è l'usu di esigenze speciali per cambià l'avvolgimentu di u stator.Inoltre, si assume chì u stator hè un stator slotted.A densità di flussu di l'aria hè limitata da a saturazione di u core di u stator.In particulare, a densità di u flussu di punta hè limitata da a larghezza di i denti di l'ingranaggio, mentre chì a parte posteriore di u stator determina u flussu tutale massimu.
Inoltre, u livellu di saturazione permessa dipende da l'applicazione.Di genere, i mutori d'alta efficienza anu una densità di flussu più bassa, mentre chì i mutori cuncepiti per a densità di torque massima anu una densità di flussu più altu.A densità di flussu di u piccu di l'aria hè di solitu in u range di 0,7-1,1 Tesla.Hè da nutà chì questu hè a densità di flussu tutale, vale à dì a somma di i flussi di rotore è stator.Questu significa chì se a forza di reazione di l'armatura hè bassa, significa chì u torque d'allineamentu hè altu.
Tuttavia, per ottene una grande cuntribuzione di torque di riluttanza, a forza di reazione di u stator deve esse grande.I paràmetri di a macchina mostranu chì a grande m è a piccula induttanza L sò principarmenti necessaria per ottene torque di allineamentu.Questu hè di solitu adattatu per u funziunamentu sottu a velocità di basa, postu chì l'alta induttanza riduce u fattore di putenza.
Materiale magneticu permanente:
I magneti ghjucanu un rolu impurtante in parechji dispusitivi, per quessa, migliurà a prestazione di sti materiali hè assai impurtante, è l'attenzione hè attualmente focalizata nantu à e terre rare è i materiali basati in metalli di transizione chì ponu ottene magneti permanenti cù proprietà magnetiche elevate.Sicondu a tecnulugia, i magneti anu diverse proprietà magnetiche è meccaniche è mostranu una diversa resistenza à a corrosione.
I magneti NdFeB (Nd2Fe14B) è Samarium Cobalt (Sm1Co5 è Sm2Co17) sò i materiali di magneti permanenti cummerciale più avanzati dispunibili oghje.Dentru ogni classa di magneti di terra rara ci hè una larga varietà di gradi.I magneti NdFeB sò stati cumercializzati in i primi anni 1980.Sò largamente usati oghje in parechje applicazioni diverse.U costu di stu materiale magneticu (per produttu energeticu) hè paragunabile à quellu di i magneti di ferrite, è nantu à una basa per kilogramu, i magneti NdFeB custanu circa 10 à 20 volte quant'è i magneti di ferrite.
Certi pruprietà impurtanti utilizati per paragunà i magneti permanenti sò: rimanenza (Mr), chì misura a forza di u campu magneticu di magnetu permanente, forza coercitiva (Hcj), a capacità di u materiale per resiste à a demagnetizazione, u produttu energeticu (BHmax), a densità di l'energia magnetica. ;Temperature Curie (TC), a temperatura à a quale u materiale perde u so magnetismu.magnets Neodymium hannu supiriuri rimanenza, supiriuri coercivity è prodottu energia, ma sò generalmente di u tipu di temperatura Curie bassu, Neodymium travaglia cù Terbium è Dysprosium in ordine di mantene a so proprietà magnetichi à altu temperature.
Disegnu di Motore Sincronu à Magneti Permanenti
In u disignu di un mutore sincronu di magnete permanente (PMSM), a custruzzione di u rotore di magnete permanente hè basatu annantu à u quadru di statore di un mutore di induzione trifase senza cambià a geometria di u stator è l'avvolgimenti.Specificazioni è geometria includenu: velocità di u mutore, frequenza, numeru di poli, lunghezza di u stator, diametri interni è esterni, numeru di slot di rotore.U disignu di PMSM include perdita di rame, EMF posteriore, perdita di ferru è induttanza di sè stessu è mutuale, flussu magneticu, resistenza di stator, etc.
Calculu di l'autoinduttanza è l'induttanza mutuale:
L'induttanza L pò esse definita cum'è u rapportu di u ligame di u flussu à u currente chì produce u flussu I, in Henrys (H), uguali à Weber per ampere.Un inductor hè un dispositivu utilizatu per almacenà l'energia in un campu magneticu, simile à cumu un condensatore almacena energia in un campu elettricu.Induttori sò generalmente custituiti da bobine, generalmente avvolte intornu à un core ferrite o ferromagneticu, è u so valore inductance hè solu ligatu à a struttura fisica di u cunduttore è a permeabilità di u materiale attraversu quale u flussu magneticu passa.
I passi per truvà l'induttanza sò i seguenti:1. Suppone chì ci hè una corrente I in u cunduttore.2. Aduprà a lege di Biot-Savart o a lege di loop d'Ampere (se dispunibule) per stabilisce chì B hè abbastanza simmetricu.3. Calculate u flussu tutale chì culliga tutti i circuiti.4. Multiplicà u flussu magneticu tutale da u nùmeru di loops per ottene u ligame di flussu, è eseguisce u disignu di u mutore sincronu di magnete permanente per evaluà i parametri necessarii.
U studiu hà truvatu chì u disignu di l'usu di NdFeB cum'è u materiale di rotore di magnete permanente AC hà aumentatu u flussu magneticu generatu in u spaziu di l'aria, risultatu in una riduzione di u raghju internu di u stator, mentre chì u raghju internu di u stator utilizendu u samarium cobalt permanente. materiale di rotore magnetu era più grande.I risultati mostranu chì a perdita di cobre efficace in NdFeB hè ridutta da 8,124%.Per u samarium cobalt cum'è un materiale di magnetu permanente, u flussu magneticu serà una variazione sinusoidale.In generale, u disignu è a custruzzione di muturi sincroni à magneti permanenti deve cunsiderà a struttura di u stator è di u rotore per ottene un mutore d'alta prestazione.
in cunclusioni
U mutore sincronu di magneti permanenti (PMSM) hè un mutore sincronu chì usa materiali magnetichi elevati per magnetizazione, è hà e caratteristiche di alta efficienza, struttura simplice è cuntrollu faciule.Stu mutore sincronu di magnete permanente hà applicazioni in a tecnulugia di trazione, automobilistica, robotica è aerospaziale.A densità di putenza di i muturi sincroni di magneti permanenti hè più altu ch'è di i muturi à induzione di u listessu rating perchè ùn ci hè micca una putenza statare dedicata à generà u campu magneticu..
Attualmente, u disignu di PMSM richiede micca solu una putenza più alta, ma ancu una massa più bassa è un momentu di inerzia più bassu.
Tempu di post: Jul-01-2022