În ultimii ani, motoarele cu acționare directă cu magneți permanenți au înregistrat progrese semnificative și sunt utilizate în principal în sarcini de viteză redusă, cum ar fi transportoare cu bandă, mixere, mașini de tras sârmă, pompe de viteză redusă, înlocuind sistemele electromecanice compuse din motoare de mare viteză și mecanisme de reducere mecanică. Gama de turații a motorului este în general sub 500 rpm. Motoarele cu acționare directă cu magneți permanenți pot fi împărțite în principal în două forme structurale: rotor extern și rotor intern. Acționarea directă cu magneți permanenți cu rotor extern este utilizată în principal în transportoarele cu bandă.
În proiectarea și aplicarea motoarelor cu acționare directă cu magneți permanenți, trebuie reținut faptul că acționarea directă cu magneți permanenți nu este potrivită pentru viteze de ieșire deosebit de mici. Când majoritatea sarcinilor din50 r/min sunt acționate de un motor cu acționare directă, iar dacă puterea rămâne constantă, va rezulta un cuplu mare, ceea ce va duce la costuri ridicate ale motorului și la o eficiență redusă. Atunci când se determină puterea și turația, este necesar să se compare eficiența economică a combinației de motoare cu acționare directă, motoare cu viteză mai mare și angrenaje (sau alte structuri mecanice care cresc sau descresc viteza). În prezent, turbinele eoliene de peste 15 MW și sub 10 r/min adoptă treptat o schemă de acționare semi-directă, utilizând angrenaje pentru a crește în mod corespunzător turația motorului, a reduce costurile motorului și, în cele din urmă, a reduce costurile sistemului. Același lucru este valabil și pentru motoarele electrice. Prin urmare, atunci când turația este sub 100 r/min, considerațiile economice trebuie luate în considerare cu atenție și se poate alege o schemă de acționare semi-directă.
Motoarele cu acționare directă cu magneți permanenți utilizează, în general, rotoare cu magneți permanenți montate la suprafață pentru a crește densitatea cuplului și a reduce consumul de material. Datorită vitezei de rotație reduse și a forței centrifuge mici, nu este necesară utilizarea unei structuri de rotor cu magneți permanenți încorporați. În general, se utilizează bare de presiune, manșoane din oțel inoxidabil și manșoane de protecție din fibră de sticlă pentru a fixa și proteja magnetul permanent al rotorului. Cu toate acestea, unele motoare cu cerințe ridicate de fiabilitate, număr relativ mic de poli sau vibrații ridicate utilizează, de asemenea, structuri de rotor cu magneți permanenți încorporați.
Motorul cu acționare directă de viteză redusă este acționat de un convertor de frecvență. Când numărul de poli proiectat atinge o limită superioară, o reducere suplimentară a vitezei va duce la o frecvență mai mică. Când frecvența convertorului de frecvență este scăzută, ciclul de funcționare al PWM scade, iar forma de undă este slabă, ceea ce poate duce la fluctuații și o viteză instabilă. Prin urmare, controlul motoarelor cu acționare directă de viteză deosebit de redusă este, de asemenea, destul de dificil. În prezent, unele motoare cu viteză ultra-redusă adoptă o schemă de modulație a câmpului magnetic pentru a utiliza o frecvență de acționare mai mare.
Motoarele cu acționare directă cu magneți permanenți de viteză redusă pot fi răcite în principal cu aer și cu lichid. Răcirea cu aer adoptă în principal metoda de răcire IC416 cu ventilatoare independente, iar răcirea cu lichid poate fi răcire cu apă (IC71W), care poate fi determinată în funcție de condițiile de la fața locului. În modul de răcire cu lichid, sarcina termică poate fi proiectată mai mare, iar structura mai compactă, dar trebuie acordată atenție creșterii grosimii magnetului permanent pentru a preveni demagnetizarea la supracurent.
Pentru sistemele de motoare cu acționare directă de viteză redusă, cu cerințe de control al preciziei vitezei și poziției, este necesar să se adauge senzori de poziție și să se adopte o metodă de control cu senzori de poziție; În plus, atunci când există o cerință de cuplu mare în timpul pornirii, este necesară și o metodă de control cu un senzor de poziție.
Deși utilizarea motoarelor cu acționare directă cu magneți permanenți poate elimina mecanismul de reducere original și poate reduce costurile de întreținere, un design nerezonabil poate duce la costuri ridicate pentru motoarele cu acționare directă cu magneți permanenți și la o scădere a eficienței sistemului. În general, creșterea diametrului motoarelor cu acționare directă cu magneți permanenți poate reduce costul pe unitatea de cuplu, astfel încât motoarele cu acționare directă pot fi transformate într-un disc mare cu un diametru mai mare și o lungime mai scurtă a stivei. Cu toate acestea, există și limite pentru creșterea diametrului. Un diametru excesiv de mare poate crește costul carcasei și al arborelui, iar chiar și materialele structurale vor depăși treptat costul materialelor efective. Așadar, proiectarea unui motor cu acționare directă necesită optimizarea raportului lungime-diametru pentru a reduce costul total al motorului.
În final, aș dori să subliniez că motoarele cu acționare directă cu magneți permanenți sunt totuși motoare acționate de convertizor de frecvență. Factorul de putere al motorului afectează curentul pe partea de ieșire a convertorului de frecvență. Atâta timp cât se încadrează în intervalul de capacitate al convertorului de frecvență, factorul de putere are un impact mic asupra performanței și nu va afecta factorul de putere pe partea rețelei. Prin urmare, proiectarea factorului de putere al motorului ar trebui să urmărească să asigure că motorul cu acționare directă funcționează în modul MTPA, care generează cuplu maxim cu curent minim. Motivul important este că frecvența motoarelor cu acționare directă este în general scăzută, iar pierderea de fier este mult mai mică decât pierderea de cupru. Utilizarea metodei MTPA poate minimiza pierderea de cupru. Tehnicienii nu ar trebui să fie influențați de motoarele asincrone tradiționale conectate la rețea și nu există nicio bază pentru a judeca eficiența motorului pe baza magnitudinii curentului pe partea motorului.
Anhui Mingteng Permanent-Magnetic Machinery & Electrical Equipment Co., Ltd este o întreprindere modernă de înaltă tehnologie care integrează cercetarea și dezvoltarea, fabricarea, vânzarea și service-ul motoarelor cu magneți permanenți. Gama și specificațiile produselor sunt complete. Printre acestea, motoarele cu magneți permanenți cu acționare directă și viteză redusă (7,5-500 rpm) sunt utilizate pe scară largă în sarcini industriale, cum ar fi ventilatoare, transportoare cu bandă, pompe cu piston și mori în ciment, materiale de construcții, minele de cărbune, petrol, metalurgie și alte industrii, în condiții bune de funcționare.
Data publicării: 18 ian. 2024