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2500kw 360rpm 72hz 10kv motor de ímã de neodímio para misturador interno
O que é o motor síncrono de ímã permanente?
Um motor de ímã permanente (PM) é um motor de CA que utiliza ímãs incorporados na superfície do rotor ou ligados a ele.interior e superfícieNo caso de um motor de PM de superfície, os ímãs podem ser posicionados ou inseridos na superfície do rotor, aumentando a durabilidade do projeto do motor.Por outro lado,, o posicionamento e a concepção dos ímãs num motor de ímã permanente (IPM) interior podem apresentar variações significativas.Os ímãs em um motor IPM podem ser inseridos como um grande bloco ou escalonados à medida que se aproximam do núcleo, enquanto outra abordagem envolve incorporá-los num padrão de espigas.
Análise do princípio do motor de ímã permanente
Um motor síncrono funciona com base na interação 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 ímãs permanentes no rotor de motores síncronos de ímãs permanentes (PMSM).Os polos do rotor alinham-se com o campo magnético giratório do estator quando ele gira à velocidade síncronaComo resultado, quando ligados diretamente a uma rede de corrente trifásica, os PMSM não são capazes de iniciar-se por conta própria.
Diferenças entre o motor de ímã permanente e o motor assíncrono:
01Estrutura do rotor
Motor assíncrono: O rotor consiste em um núcleo de ferro e um enrolamento, principalmente rotores de gaiola de esquilo e de arame.O campo magnético da barra de alumínio cortando o estator impulsiona o rotor.
Motor PMSM: os ímãs permanentes estão incorporados nos polos magnéticos do rotor,e são conduzidos a girar pelo campo magnético giratório gerado no estator de acordo com o princípio dos pólos magnéticos da mesma fase atraindo diferentes repulsões.
02Eficiência
Motores assíncronos: precisam absorver a corrente da excitação da rede, resultando em uma certa quantidade de perda de energia, corrente reativa do motor e baixo fator de potência.
Motor PMSM: O campo magnético é fornecido por ímãs permanentes, o rotor não precisa de corrente excitante e a eficiência do motor é melhorada.
03Volume e Peso
O uso de materiais de ímãs permanentes de alto desempenho torna o campo magnético da lacuna de ar dos motores síncronos de ímãs permanentes maior do que o dos motores assíncronos.O tamanho e o peso são reduzidos em comparação com os motores assíncronosSerá um ou dois quadros menores que os motores assíncronos.
04Corrente de arranque do motor
Motor assíncrono: é ligado diretamente à eletricidade de potência de frequência e a corrente de arranque é grande, podendo atingir 5 a 7 vezes a corrente nominal,que tem um grande impacto na rede de energia em um instanteA grande corrente de arranque faz com que a queda de tensão de resistência à fuga do enrolamento do estator aumente, e o binário de arranque é pequeno, de modo que não se pode obter arranque pesado.Mesmo que o inversor seja usado, só pode ser iniciado dentro da faixa de corrente de saída nominal.
Motor PMSM: é accionado por um controlador dedicado, que não tem os requisitos de potência nominal do redutor.A corrente é gradualmente aumentada de acordo com a carga, e o binário de partida é grande.
05Fator de potência
Os motores assíncronos têm um baixo fator de potência, devem absorver uma grande quantidade de corrente reativa da rede de energia,A grande corrente de arranque dos motores assíncronos causará um impacto a curto prazo na rede de energia, e a utilização a longo prazo causará certos danos ao equipamento da rede eléctrica e transformadores.É necessário acrescentar unidades de compensação de potência e realizar compensação de potência reativa para garantir a qualidade da rede de energia e aumentar o custo de utilização do equipamento..
Não há corrente induzida no rotor do motor síncrono de ímã permanente e o fator de potência do motor é elevado,que melhora o fator de qualidade da rede elétrica e elimina a necessidade de instalar um compensador.
06. Manutenção
A estrutura de motor assíncrono + redutor gerará vibração, calor, alta taxa de falha, grande consumo de lubrificante e alto custo de manutenção manual; causará certas perdas de tempo de inatividade.
O motor síncrono de ímã permanente de três fases conduz o equipamento diretamente, porque o redutor é eliminado, a velocidade de saída do motor é baixa, o ruído mecânico é baixo,A vibração mecânica é pequenaO sistema de accionamento é quase livre de manutenção.
O motor síncrono de ímã permanente de três fases conduz o equipamento diretamente, porque o redutor é eliminado, a velocidade de saída do motor é baixa, o ruído mecânico é baixo,A vibração mecânica é pequenaO sistema de accionamento é quase livre de manutenção.
O motor síncrono de ímã permanente tem as seguintes características:
No sector industrial em geral, a substituição de motores assíncronos de baixa tensão (< 380/660/1140 V) de elevada eficiência, sistema economiza 5% a 30% de energia,e os motores assíncronos de alta tensão ((6kV/10kV) de alta eficiência, o sistema economiza 2% a10%.
Porquê escolher motores de ímã permanente?
1Maior eficiência: os motores de ímã permanente têm maior eficiência do que os motores tradicionais porque têm perdas menores devido à ausência de corrente nos enrolamentos do rotor.
2Melhor densidade de potência: os motores de ímã permanente têm uma maior densidade de potência do que os motores tradicionais, porque podem gerar um campo magnético mais forte com uma menor quantidade de material.
3. Dimensões e peso menores: devido à sua maior densidade de potência, os motores de ímã permanente podem ser projetados para serem menores e mais leves do que os motores tradicionais,tornando-os ideais para aplicações onde o espaço e o peso são uma preocupação.
4. Menor manutenção: os motores de ímã permanente têm menos partes móveis do que os motores tradicionais, o que significa que exigem menos manutenção e têm uma vida útil mais longa.
5Melhor controlo: os motores de ímã permanente têm um melhor controlo porque podem responder mais rapidamente às alterações de carga e velocidade, tornando-os adequados para aplicações que exigem um controlo preciso.
Um motor de ímã permanente (também chamado de PM) pode ser separado em duas categorias principais: Ímã Permanente Interior (IPM) e Ímã Permanente Superficial (SPM).Ambos os tipos geram fluxo magnético pelos ímãs permanentes fixados no rotor ou no interior.
SPM
Magneto permanente de superfície
Um tipo de motor em que os ímãs permanentes estão ligados à circunferência do rotor.
Os motores SPM têm ímãs fixados no exterior da superfície do rotor, sua resistência mecânica é tão fraca do que o IPM.A força mecânica enfraquecida limita a velocidade mecânica máxima segura do motorAlém disso, estes motores apresentam uma saliência magnética muito limitada (Ld ≈ Lq).Por causa da relação de saliência de quase uma unidade, os projetos de motores SPM dependem significativamente, se não completamente, do componente de binário magnético para produzir binário.
MIP
Magnético permanente interior
Um tipo de motor que tem um rotor incorporado com ímãs permanentes é chamado de IPM.
Os motores IPM têm um ímã permanente incorporado no próprio rotor.e adequado para operar a velocidades muito elevadasEstes motores são também definidos pela sua relação de saliência magnética relativamente elevada (Lq > Ld).Um motor IPM tem a capacidade de gerar binário aproveitando os componentes magnéticos e de rotulagem de relutância do motor..
Por que escolher um motor IPM em vez de um SPM?
1O torque elevado é alcançado através da utilização do torque de relutância para além do torque magnético.
2Os motores IPM consomem até 30% menos de energia em comparação com os motores eléctricos convencionais.
3A segurança mecânica é melhorada, uma vez que, ao contrário de um SPM, o ímã não se desprende devido à força centrífuga.
4Pode responder à rotação do motor de alta velocidade controlando os dois tipos de binário utilizando o controlo de vetores.
Os motores de ímã permanente (PM) sem escovas operam com uma fonte de alimentação AC, por isso são frequentemente referidos como motores PMAC.O uso de ímãs permanentes elimina a necessidade de condutores (barras do rotor), eliminando assim as perdas do rotorEste projecto permite combinar a alta eficiência, a baixa velocidade e o alto binário num único pacote.motores de eficiência padrão no mesmo ponto de cargaEstes ganhos de eficiência aplicam-se a toda a gama de cargas típicas do motor.
Devido à necessidade de uma unidade ou controlador, os motores PMAC de velocidade variável custam muito mais do que os motores de indução Premium Efficiency de velocidade constante.também são substitutos equivalentes para um motor de frequência variável modulado por largura de pulso eletrônico (VFD) que controla um novo motor inverter de serviço Premium Efficiency. Ao substituir motores de velocidade constante em aplicações de fluxo variável,As economias de energia resultantes da capacidade de velocidade variável do motor PMAC serão muito superiores às economias resultantes do aumento da eficiência do próprio motor.Os motores de ímã permanente proporcionam uma eficiência melhorada em toda a sua gama de funcionamento e satisfazem ou excedem os padrões de eficiência IE4 da Comissão Electrotecnica Internacional (CEI).
Tendência de desenvolvimento dos motores de ímãs permanentes de terras raras:
Os motores de ímãs permanentes de terras raras estão a desenvolver-se em direcção à alta potência (alta velocidade, alto binário), à alta funcionalidade e miniaturização,e estão constantemente a expandir novas variedades de motores e campos de aplicaçãoPara satisfazer as necessidades, é ainda necessário inovar continuamente a concepção e o processo de fabrico dos motores de ímãs 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.
Aplicação do motor de ímã permanente de terras raras:
Devido à superioridade dos motores de ímãs permanentes de terras raras, as suas aplicações estão a tornar-se cada vez mais extensas.
Os motores de ímãs permanentes de terras raras têm como principais objectivos de aplicação os grandes consumidores de energia,motores síncronos de ímãs permanentes de terras raras para indústrias têxteis e de fibras químicas, motores síncronos de ímãs permanentes de terras raras para várias máquinas de mineração e transporte utilizadas em campos petrolíferos e minas de carvão,motores síncronos de ímãs permanentes de terras raras para acionamento de várias bombas e ventiladores.