Éifeachtúlacht PMSM a Uasmhéadú: Treoir maidir le Comhthionóil Maighnéid Rotor

I gcás mótair shioncrónacha maighnéad buan (PMSM), bíonn tionchar díreach ag cumraíocht cóimeála maighnéad rótar ar chasmhóiminte, tonnchruth ar ais-EMF, agus éifeachtúlacht fhoriomlán. Seachadann rotors maighnéad buan suite ar an dromchla (SPM) dlús flosc-bhearna aeir níos airde ach fulaingíonn siad sceitheadh ​​maighnéadach ar luasanna arda, agus soláthraíonn rotors maighnéad buan istigh (IPM) stóinseacht meicniúil agus ranníocaíocht chasmhóiminte drogall ach éilíonn siad socrúchán beacht maighnéad chun cealú flosc a sheachaint. Laghdaíonn roghnú na hailtireachta rotor mícheart nó treoshuíomh maighnéad éifeachtacht mótair 5-12% in iarratais tiomána tionsclaíocha tipiciúla. Déanann an treoir innealtóireachta seo a leanas comparáid idir dearaí SPM vs IPM, míníonn sé éifeachtaí treo maighnéadaithe ar aschur chasmhóiminte, agus taispeánann sé conas a dhéanann FEA barrfheabhsú ar pháirc cuaille.

Tá maighnéid nasctha nó coinnithe ar imlíne seachtrach an rotor ag rotors SPM. Tugann an dearadh seo limistéar bearna aeir mór éifeachtach, a tháirgeann flosc maighnéadach ard in aghaidh an toirte maighnéad. Is fearr SPM d’fheidhmchláir chasmhóiminte ard-dlúis mar servo-mhótair agus tuirbíní gaoithe tiomáinte díreach. Mar sin féin, is féidir le fórsa lártheifeacha ag RPM ard (os cionn 10,000 rpm) maighnéid dromchla a dhícheangal mura gcuirtear sleeves snáithíní carbóin nó fáinní coinneála Inconel i bhfeidhm.

Leabaíonn rotors IPM maighnéid taobh istigh den chruach lamination rotor. Tá na maighnéid cosanta go meicniúil ar fhórsaí lártheifeacha, rud a fhágann go bhfuil IPM oiriúnach do mhótair tarraingthe ardluais (15,000{-20,000 rpm). Ina theannta sin, cruthaíonn an iarann ​​rotor idir maighnéid chasmhóiminte drogall mar gheall ar dhifríochtaí ionduchtais Ld agus Lq, feabhas a chur ar aschur iomlán an chasmhóiminte 20-35% i gcomparáid le SPM den toirte maighnéad céanna. An chomhbhabhtáil: Tá tionól IPM níos casta, a éilíonn líonadh beacht sliotán agus tuile eapocsa chun cosc ​​a chur ar ghluaiseacht maighnéad faoi rothaíocht theirmeach.

Laghdaíonn sceitheadh ​​maighnéadach flosc éifeachtach ag trasnú an bhearna aeir. I rótar SPM, tarlaíonn sceitheadh ​​go príomha trí dhroim iarainn rótair má tá an t-achar maighnéad go dtí an t-iarann ​​​​ar ais ró-bheag. Tá tiús iarainn chúl íosta 5-8mm le haghaidh trastomhas rotor 50mm tipiciúil chun sceitheadh ​​a choinneáil faoi bhun 5% den fhlosc iomlán.

I rótar IPM, tá conairí sceite níos casta: is féidir le flosc ciorcad a ghiorrú idir sliotáin maighnéid cóngaracha trí dhroichid an rótair. Ní mór tiús an droichid a bharrfheabhsú: cuireann droichead níos tanaí ná 1.5mm le haghaidh cruachta 30mm i mbaol briste meicniúil, ach méadaíonn droichead níos tiús ná 2.5mm an sceitheadh ​​10-15%. Teastaíonn insamhalta FEA chun an t-iarmhéid a aimsiú. Díríonn ár ndearadh caighdeánach IPM ar chomhéifeacht sceite (σ) de 1.2-1.3.

Sainmhíníonn treo maighnéadaithe i gcoibhneas le dromchla an rotor an cosán flux. Maidir le rotors SPM, tá maighnéadú gathacha (veicteoir maighnéadach ag díriú amach feadh ga an rótair) caighdeánach, ag táirgeadh ais sinusóideach-EMF. Mar sin féin, cruthaíonn maighnéadú comhthreomhar (gach veicteoirí comhthreomhar lena chéile) dáileadh flosc trapezoidal, a ardaíonn ripple an chasmhóiminte faoi 8-12% ach is féidir leis an mbuaic-chasmhóimint a fheabhsú 5-7% i dtiomántáin neamh-sinusoidal.

I gcás rótar IPM, is féidir treo maighnéadaithe a bheith comhthreomhar leis an ais q-(ailíniú bacainn sreabháin) nó V-múnlaithe le huillinn 20{-30 céim. V-Tá rotors IPM múnlaithe le huillinn maighnéad 120-130 céim a tháirgeadh an ranníocaíocht chasmhóiminte drogall is airde, a fheabhsú éifeachtúlacht ag ualaí páirteach. Laghdaíonn maighnéadú il-cuaille (8-cuaille, 12-cuaille, 16-cuaille) tiús cuaille stator ach méadaíonn sé castacht cóimeála maighnéad. Maidir le méid fráma ar leith, laghdaítear an meáchan siar iarainn de thart ar 30% ar an líon cuaille a mhéadú ó 8 go 16 ach éilíonn sé lamháltais cóimeála níos déine 0.2-0.3mm.

Cinneann pitch cuaille (leithead uilleach gach maighnéad i gcoibhneas le stua cuaille) an cruth dáileadh flosc. Laghdaíonn páirc cuaille ró-leathan an bhearna idir na cuaillí cóngaracha, rud a mhéadaíonn sceitheadh ​​flosc. Laghdaíonn páirc cuaille róchúng an flosc iomlán. Is gnách go mbíonn an pháirc cuaille is fearr le haghaidh maighnéid NdFeB gléasta ar an dromchla 70-80% den stua cuaille.

Ag baint úsáide as insamhalta maighnéadach anailíse eiliminte críochta (FEA), déanaimid meastóireacht ar:

Dlús flosc ag ualach rátáilte vs. ró-ualach (2x reatha)

Riosca dímagnetaithe ag an uasteocht (ag baint úsáide as Hcj derating)

Aimplitiúid chasmhóiminte cogging (sprioc < 3% den chasmhóiminte rátáilte le haghaidh servo-mhótair)

Cuirimid tuarascálacha FEA ar fáil do chustaiméirí lena n-áirítear ceapacha sreabhlíne, armónaic floscdhlús bearna aeir (anailís FFT), agus cuair uillinn chasmhóiminte. Cuireann na sonraí seo ar chumas monaróirí mótair dearadh foirceannadh agus lannú stator a thabhairt chun críche roimh uirlisiú.

Maidir le déantúsóirí rótar PMSM a dteastaíonn cruthanna maighnéad saincheaptha uathu (deighleoga stua, bloic trapezoidal) nó tionóil maighnéad iomlán le feidhmchlár greamaitheacha réamh-, féach le do thoil ar ár leathanach Rotor Magnet Assembly ar ár láithreán gréasáin. Tacaímid le patrúin maighnéadaithe lena n-áirítear sinusoidal, Halbach, agus sceabhach deighilte chun ripple an chasmhóiminte a laghdú.

Chun do shonraíochtaí mótair a phlé - lena n-áirítear luas rátáilte, teocht chomhthimpeallach, agus sprioc-aicme éifeachtúlachta (IE4/IE5) - déan teagmháil lenár bhfoireann theicniúil. Soláthraímid roghnú grád (N35UH, N42SH, N48H) agus bailíochtú demagnetization FEA.

C: Conas a roghnaíonn mé dearadh rotor SPM agus IPM le haghaidh mótair servo tionsclaíoch 10kW?
A: I gcás luasanna faoi bhun 6000 rpm agus riachtanas ripple chasmhóiminte íseal, tá SPM le maighnéid N42SH éifeachtach ó thaobh costais-. Le haghaidh luasanna os cionn 8000 rpm nó raon cumhachta tairiseach leathan, roghnaigh IPM le maighnéid N35UH chun díorma maighnéad ardluais a sheachaint.

C: Cad é an t-athrú tiús maighnéad tipiciúil a cheadaítear i dtionól rotor PMSM?
A: Caoinfhulaingt tiús: ± 0.05mm le haghaidh codanna SPM, ±0.03mm le haghaidh ionsáigh IPM. Tá éagsúlacht níos mó ina chúis le neamhshiméadracht bearna aeir, ag méadú tarraingt maighnéadach neamhchothrom agus creathadh.

C: An féidir leat tionóil maighnéad a sholáthar le sciath eapocsa le haghaidh cosaint creimeadh i rotors IPM?
A: Tá. Cuirimid Ni-Cu-Ni(10-20μm) nó eapocsa (20-40μm) i bhfeidhm ar gach maighnéad. Maidir le rotors IPM, feabhsaíonn sciath eapocsa le tiús 100-200μm ar imill an mhaighnéid líonadh sliotán agus cuireann sé cosc ​​ar theagmháil seoltaí idir maighnéad agus lannú.