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Indústria de alta eficiência de três fases utiliza motor elétrico de ím permanente
O que é o motor síncrono de ím permanente?
Um motor de ím permanente (PM) é um motor de CA que utiliza íms incorporados na superfície do rotor ou ligados a ele.interior e superfícieNo caso de um motor de PM de superfície, os íms podem ser posicionados ou inseridos na superfície do rotor, aumentando a durabilidade do projeto do motor.Por outro lado,, o posicionamento e a concepço dos íms num motor de ím permanente (IPM) interior podem apresentar variações significativas.Os íms em um motor IPM podem ser inseridos como um grande bloco ou escalonados medida que se aproximam do núcleo, enquanto outra abordagem envolve incorporá-los num padro de espigas.
Construço de PMSM:
Um motor síncrono básico e um motor síncrono de ím permanente (PMSM) so construídos de forma semelhante, sendo o projeto do rotor a principal distinço.O rotor de um PMSM usa íms permanentes para criar polos de campo no lugar de enrolamentos de campoDevido sua elevada permeabilidade, o ferro de grau médio, o boro e o samário-cobalto so frequentemente usados para fazer íms permanentes.
Os íms permanentes de neodímio-boro-ferro so os mais usados porque esto prontamente disponíveis e a um preço razoável.que está normalmente instalado no interior do estator do motor elétricoPor outro lado, certas configurações de motor incluem um rotor externo, o que leva a um projeto de dentro para fora.
O rotor é composto principalmente por estes poderosos íms permanentes, que so selecionados por sua alta força coercitiva.Em muitos casos, um projeto que incorpora enrolamentos de duas ou três fases é comumente adotado para o estator.
Princípio de funcionamento da PMSM
Um motor síncrono funciona com base na interaço entre o campo magnético constante do rotor e o campo magnético giratório do estator.Um campo magnético giratório é produzido pelo estator de um motor síncronoA lei de Ampere afirma que o binário é produzido pela corrente alternada síncrona dos enrolamentos do estator e pelo campo magnético do rotor.Este binário permite que o rotor gire mais facilmente.
Um campo magnético constante é produzido por íms permanentes no rotor de motores síncronos de íms permanentes (PMSM).Os polos do rotor alinham-se com o campo magnético giratório do estator quando ele gira velocidade síncronaComo resultado, quando ligados diretamente a uma rede de corrente trifásica, os PMSM no so capazes de iniciar-se por conta própria.
Aplicaço do motor de ím permanente de terras raras
As vantagens dos íms de terras raras motores de ím permanenteA sua baixa rotaço por minuto e a sua potência de torque elevada tornam-na perfeita para aplicações de accionamento directo.Além disso, o seu baixo nível de ruído significa que é ideal para utilizaço em ambientes onde a reduço do ruído é uma prioridade.A sua baixa exigência de manutenço torna-a uma opço rentável a longo prazo..
Vantagens dos motores de ím permanente de terras raras
Alta eficiência: a curva de eficiência do motor assíncrono geralmente cai mais rapidamente abaixo de 60% da carga nominal e a eficiência é muito baixa em carga leve.A curva de eficiência do motor de ím permanente de terras raras é alta e plana, e encontra-se na zona de elevada eficiência a 20%~120% da carga nominal.
Fator de potência elevado: o valor medido do fator de potência do motor síncrono de ím permanente de terras raras é próximo do valor limite de 1.0A curva do fator de potência é to alta e plana como a curva de eficiência.No é necessária uma compensaço de potência reativa de baixa tenso e a capacidade do sistema de distribuiço de energia é totalmente utilizada.
A corrente do estator é pequena: o rotor no tem corrente de excitaço, a potência reativa é reduzida e a corrente do estator é significativamente reduzida.,O valor da corrente do estator pode ser reduzido de 30% a 50%. Ao mesmo tempo, como a corrente do estator é muito reduzida, o aumento da temperatura do motor é reduzido,e a gordura do rolamento e a vida útil do rolamento so prolongadas.
Torque de saída e torque de entrada elevados: os motores síncronos de íms permanentes de terras raras têm um torque de saída e um torque de entrada mais elevados,o que faz com que o motor tenha maior capacidade de carga e possa ser facilmente puxado para a sincronizaço.
Desvantagens dos motores de ím permanente de terras raras
Alto custo: em comparaço com o motor assíncrono da mesma especificaço, a lacuna de ar entre o estator e o rotor é menor e a preciso de processamento de cada componente é alta;A estrutura do rotor é mais complicada e o preço do material de aço magnético de terras raras é altoPor conseguinte, o custo de fabrico do motor é elevado, o que é comum para motores assíncronos cerca de 2 vezes.
Grande impacto ao arrancar a plena potência: quando se arranca a presso máxima, a velocidade síncrona pode ser desenhada em um tempo muito curto.A corrente de arranque é superior a 10 vezes a corrente nominalO impacto no sistema de alimentaço é grande, exigindo uma grande capacidade do sistema de alimentaço.
O aço de íms de terras raras é fácil de desmagnetizar: quando o material de ím permanente é submetido a vibrações, alta temperatura e corrente de sobrecarga, sua permeabilidade magnética pode diminuir,ou o fenômeno de desmagnetismo ocorre, o que reduz o desempenho do motor de ím permanente.
Variaço da indutividade do motor PM com a carga
Só um certo fluxo pode ser ligado a um pedaço de ferro para gerar
binário. Eventualmente, o ferro se satura e no permite mais que o
fluxo se ligue.O resultado é uma reduço na indutividade do caminho
tomado por um campo de fluxoEm uma máquina de PM, os valores de
indutividade do eixo d e do eixo q diminuiro com o aumento da
corrente de carga.
A indutividade do eixo d e do eixo q de um motor SPM é quase idêntica.No entanto, a indutividade de um motor IPM irá reduzir de forma diferente. Novamente, a indutividade do eixo d é naturalmente menor porque o ím está no caminho do fluxo e no gera uma propriedade indutiva.,Há menos ferro a saturar no eixo d, o que resulta numa reduço significativamente menor do fluxo em relaço ao eixo q.
Enfraquecimento/intensificaço do fluxo dos motores PM
O fluxo num motor de ím permanente é gerado pelos íms. O campo de
fluxo segue um certo caminho, que pode ser aumentado ou
contrariado.Aumentar ou intensificar o campo de fluxo permitirá que
o motor para aumentar temporariamente a produço de binárioO campo
magnético reduzido limitará a produço de binário, mas reduzirá a
tenso de volta-emf.A tenso de volta-EMF reduzida libera a tenso
para empurrar o motor para operar a velocidades de saída mais
altasOs dois tipos de operaço exigem corrente adicional do motor. A
direcço da corrente do motor através do eixo d, fornecida pelo
controlador do motor, determina o efeito desejado.
IPM VS SPM
Um motor PM pode ser separado em duas categorias principais: motores de íms permanentes de superfície (SPM) e motores de íms permanentes interiores (IPM). Nenhum tipo de projeto de motor contém barras de rotor.Ambos os tipos geram fluxo magnético pelos íms permanentes fixados no rotor ou no interior.
Os motores SPM possuem íms fixados no exterior da superfície do rotor.A força mecnica enfraquecida limita a velocidade mecnica máxima segura do motorAlém disso, estes motores apresentam uma saliência magnética muito limitada (Ld ≈ Lq).Por causa da relaço de saliência de quase uma unidade, os projetos de motores SPM dependem significativamente, se no completamente, do componente de binário magnético para produzir binário.
Os motores IPM têm um ím permanente incorporado no próprio rotor.e adequado para operar a velocidades muito elevadasEstes motores so também definidos pela sua relaço de saliência magnética relativamente elevada (Lq > Ld).Um motor IPM tem a capacidade de gerar binário aproveitando os componentes magnéticos e de rotulagem de relutncia do motor..
Porquê usar motores de íms permanentes?
- No.
Os motores síncronos de ím permanente (PMSM) so motores elétricos avançados de CA compostos por um estator e um rotor conectados ao eixo de saída.Os motores de íms permanentes normalmente usam íms de neodímio que so incorporados no rotor para criar binário gerado pelo eletromagnetismoEste tipo de motor difere da maioria dos outros motores elétricos, em que o rotor gera o seu próprio campo magnético através da induço.ou onde as correntes de campo so transferidas para o rotor por pincéis e anéis de deslizamentoOs motores PMSM so uma excelente escolha para uma série de aplicações de controlo de movimento.
Tendência de desenvolvimento dos motores de íms permanentes de terras raras
Os motores de íms permanentes de terras raras esto a desenvolver-se em direcço a alta potência (alta velocidade, alto binário), alta funcionalidade e miniaturizaço,e esto constantemente a expandir novas variedades de motores e campos de aplicaçoPara satisfazer as necessidades, é ainda necessário inovar continuamente a concepço e o processo de fabrico dos motores de íms permanentes de terras raras.A estrutura eletromagnética será mais complexa, a estrutura de cálculo será mais precisa e o processo de fabrico será mais avançado e aplicável.
Aplicaço do motor de ím permanente de terras raras
Devido superioridade dos motores de íms permanentes de terras raras, as suas aplicações esto a tornar-se cada vez mais extensas.
Os motores de íms permanentes de terras raras têm como principais objectivos de aplicaço os grandes consumidores de energia,motores síncronos de íms permanentes de terras raras para indústrias têxteis e de fibras químicas, motores síncronos de íms permanentes de terras raras para várias máquinas de mineraço e transporte utilizadas em campos petrolíferos e minas de carvo,motores síncronos de íms permanentes de terras raras para acionamento de várias bombas e ventiladores.