English English
כונני מנוע dc סינכרוניים וחסרי מברשת קבועים

כונני מנוע dc סינכרוניים וחסרי מברשת קבועים

המנוע הסינכרוני DC מגנט קבוע שונה ממבנה מנוע המברשת שלמדנו בספר הלימוד. הוא משתמש בסליל המתפתל כסטטט ובמגנט הקבוע כרוטור. המגנט הקבוע עשוי בעיקר מחומר מגנטי של ברזל ניאודימיום, ומכיוון שהוא מכיל אדמה נדירה, העלות גבוהה מאוד. למרבה המזל, הסגנון הסיני הוא מדינה עם תכולת אדמה נדירה מאוד בעולם, ולכן פיתוח נמרץ של כלי רכב חשמליים לא יסכן את הביטחון הלאומי. 钕 מגנטיות עשויה להיות מוכרת לחברים רבים שמנגנים אודיו. אם הרמקול עשוי מניאודימיום, התכונות המגנטיות שלו יהיו גבוהות מאוד, מה שאומר שנפח קטן יכול להשמיע צליל חזק ודורש עוצמה גבוהה. הבס שאפשר לדחוף יכול להיות מזעזע. לכן, השימוש במגנט הניאודימיום כמגנט קבוע במנוע יגדיל מאוד את צפיפות ההספק של המנוע, ויפחית את הנפח והמשקל.

הסטטור של מנוע סינכרוני DC מגנט קבוע מורכב מתפתלות תלת פאזיות. לכן הרוטור אינו מופעל והזרם מופעל על ידי הסטטור. נדרש שדה מגנטי מסתובב בכדי לגרום למנוע להסתובב. מכיוון שהרוטור הוא כבר מגנט קבוע והרמה המגנטית שלו קבועה, ניתן לייצר את השדה המגנטי המסתובב רק על ידי פיתולי הסטטור.

כונני מנוע dc סינכרוניים וחסרי מברשת קבועים

יתרונות ביצועים של מנוע סינכרוני DC מגנט קבוע

מכיוון שחבילת הסוללה לרכב יוצאת מתח DC מתח גבוה, המנוע הסינכרוני DC המגנט הקבוע אינו דורש מהפך בעל הספק גבוה בכדי להמיר את הספק DC למתח AC סינוסואידי לעומת המנוע האסינכרוני AC. אחרי הכל, תהליך המרה זה הוא סיבה לאובדן אנרגיה חשמלית מסוימת. לפיכך, מבחינה זו, מנוע הסינכרון DC המגנט הקבוע משפר את יעילות השימוש בסוללה.

הרוטור מאמץ מבנה מגנט קבוע, ולכן לרוטור עצמו יש שדה מגנטי, ואינו צריך לייצר שדה מגנטי על ידי זרם מושרש נוסף כמו מנוע אסינכרוני AC. כלומר הרוטור אינו זקוק לחשמל כדי לייצר מגנטיות, ולכן צריכת האנרגיה נמוכה מזו של המנוע האסינכרוני AC.

לאחר שימוש בכדור הארץ הנדיר כחומר מגנטי גבוה, משקל הרוטור מופחת וצפיפות ההספק של המנוע משופרת. לפיכך, באותו מצב כוח, המנוע הסינכרוני של מגנט קבוע DC קל יותר במשקל וקטן יותר בגודל, ומהירות התגובה של הרוטור מהירה יותר.

המנוע הסינכרוני המגנט הקבוע יכול להרכיב באופן אינטגרלי את המנוע על הציר ליצירת מערכת הנעה ישירה אינטגרלית, כלומר ציר אחד הוא יחידת הנעה, ומבטל את תיבת ההילוכים האחת. המאפיינים של מנועים סינכרוניים מגנטיים קבועים הם בעיקר כדלקמן:
(1) ל- PMSM עצמה יעילות כוח גבוהה וגורם כוח גבוה;
(2) ל- PMSM יש ייצור חום נמוך, כך שלמערכת קירור המנוע יש מבנה פשוט, נפח קטן ורעש נמוך;
(3) המערכת מאמצת מבנה סגור לחלוטין, ללא בלאי הילוכים, ללא רעשי הילוכים, ללא שימון, ללא תחזוקה;
(4) זרם עומס היתר שמותר על ידי PMSM הוא גדול, והאמינות משופרת משמעותית;
(5) מערכת ההילוכים כולה קלה במשקל, והמשקל הלא צבוע קל יותר מזה של תיבת הילוכים הציר המקובלת, והכוח ליחידת המשקל גדול;
(6) מכיוון שאין תיבת הילוכים, ניתן לתכנן את מערכת הבוגי בחופשיות: כמו בוגי רך ובוגי בעל ציר יחיד, הביצועים הדינמיים של הרכבת משופרים מאוד.

בשינוי זרם העירור של הגנרטור, בדרך כלל הוא לא מתבצע ישירות במעגל הרוטור שלו, מכיוון שהזרם במעגל הוא גדול ולא נוח לבצע התאמה ישירה. השיטה הנפוצה היא לשנות את זרם העירור של המרגש כדי להשיג את ויסות הגנרטור. מטרת זרם הרוטור. שיטות נפוצות כוללות שינוי ההתנגדות של מעגל ההתעוררות של המרגש, שינוי הזרם המעורר הנוסף של המרגש, שינוי זווית ההולכה של התיריסטור וכו '.

כונני מנוע dc סינכרוניים וחסרי מברשת קבועים

מה הקשר בין מנועי DC ללא מברשות ומנועים סינכרוניים מגנטיים קבועים?
במנועי DC ללא מברשות, מוטות הרוטור עשויים בדרך כלל מפלדה מגנטית מסוג אריחים. באמצעות תכנון המעגל המגנטי, ניתן להשיג את צפיפות המגנטית של פער האוויר של גלי טרפז. פיתולי הסטטור מרוכזים ברובם ומשולבים, כך שהכוח האלקטרומטיבי האחורי המושרה הוא טרפז. השליטה במנוע DC ללא מברשות דורשת משוב מידע על מיקום. עליו להיות חיישן מיקום או טכניקת הערכה ללא חיישן מיקום כדי ליצור מערכת בקרת מהירות בשליטה עצמית. בעת השליטה, זרמי הפאזות נשלטים גם כגלים מרובעים ככל האפשר, וניתן לשלוט על מתח יציאת המהפך על פי שיטת PWM של מנוע DC מוברש. בעיקרו של דבר, מנוע DC ללא מברשות הוא גם סוג של מנוע סינכרוני מגנט קבוע, וויסות המהירות שייכת למעשה לקטגוריה של ויסות מהירות משתנה מתח משתנה.

באופן כללי, למנוע סינכרוני של מגנט קבוע יש סלילה מופצת תלת פאזית סטטורית ורוטור מגנט קבוע, וצורת הגל האלקטרומוטטי המושרה הינה סינוסואלית במבנה המעגל המגנטי ובפיזור המתפתל, וגם מתח הסטאטור המופעל וזרם צריך להיות גלים סינוסים, בדרך כלל נשענים על טרנספורמציה מתח מתח. המהפך מספק. מערכת השליטה על המנוע הסינכרוני של המגנט הקבוע מאמצת לעיתים קרובות את סוג השליטה העצמית והיא זקוקה גם למידע על משוב על המיקום. זה יכול לאמץ בקרת וקטור (בקרת כיוון שדה) או אסטרטגיית בקרה מתקדמת של בקרת מומנט ישיר.


ההבדל בין השניים יכול להיחשב כקונספט העיצובי הנגרם על ידי בקרת גל מרובע וגלי סינוס.

העיקרון של מנוע ללא מברשות DC הוא זהה לזה של מנוע DC עם מברשת פחמן. DC יכול לחשוב על גל מרובע כשילוב של שני זרמים ישירים עם כיוונים שונים (לא מונחים זה על זה), אחד יהיה חיובי, אחד יהיה שלילי, רק ככה הזרם יכול לגרום לתבנית המנוע להמשיך להסתובב. לאמיתו של דבר, אם הזרם של התואר במנוע DC המוברש זהה לזרם זה

מאפיינים קשורים
1, ויסות מתח
ניתן לראות בהתאמה האוטומטית של מערכת העירור מערכת בקרת משוב שלילית עם מתח ככמות שיש להתאים. זרם העומס התגובה הוא הגורם העיקרי לנפילת המתח בקצה הגנרטור. כאשר זרם העירור קבוע, מתח הקצה של הגנרטור יקטן ככל שהזרם התגובה יגדל. עם זאת, על מנת לעמוד בדרישות המשתמש לאיכות הספק, מתח הטרמינל של הגנרטור אמור להישאר זהה באופן בסיסי. הדרך להשיג דרישה זו היא להתאים את זרם העירור של הגנרטור עם שינוי זרם תגובתי.
2. התאמת כוח תגובתי:
כאשר הגנרטור והמערכת מופעלים במקביל, ניתן לשקול לפעול עם סרגל האספקה ​​האינסופי של ספק כוח גדול. יש לשנות את זרם העירור של הגנרטור, וגם את הפוטנציאל המושרה ואת זרם הסטטור משתנים. בשלב זה, גם הזרם התגובה של הגנרטור משתנה. כאשר מופעל הגנרטור במקביל למערכת קיבולת אינסופית, על מנת לשנות את הכוח התגובה של הגנרטור, יש לכוון את זרם העירור של הגנרטור. זרם עירור הגנרטור שמשתנה בשלב זה אינו מה שמכונה "ויסות", אלא רק משנה את הכוח התגובה שנשלח למערכת.

3. חלוקת העומס תגובתי:
הגנרטורים הפועלים במקביל מופצים באופן יחסי עם זרם תגובתי בהתאם ליכולות המדורגות שלהם. גנרטורים בעלי קיבולת גדולה צריכים לשאת בעומס תגובתי יותר ואילו קטנים יותר מספקים עומס פחות תגובתי. בכדי לממש את החלוקה האוטומטית של עומס תגובתי, ניתן להשתמש בזרם העירור של ויסות המתח הגבוה האוטומטי כדי לשנות את זרם העירור של הגנרטור כדי לשמור על מתח מסוף קבוע, ואת הנטייה של מאפיין ויסות מתח הגנרטור יכול להיות מותאם למימוש הפעולה המקבילה של הגנרטור. חלוקה סבירה של עומס תגובתי.

כונני מנוע dc סינכרוניים וחסרי מברשת קבועים

ההבדל בין מנוע סינכרוני מגנט קבוע ומנוע DC ללא מברשות
באופן כללי, כאשר מתוכנן מנוע DC נטול המברשות, השדה המגנטי של פער האוויר הוא גל מרובע (גל טרפז) והחלק העליון השטוח שטוח ככל האפשר. לכן, בבחירת לוגריתם המוט, בדרך כלל נבחר חריץ שלם מתפתל מתפתל כמו חריץ 4-מוט 12, והפלדה המגנטית היא בדרך כלל טבעת בצורת מאוורר קונצנטרית, הממוגנת באופן רדיאלי. בדרך כלל הוא מצויד בחיישן הול לאיתור המיקום והמהירות. שיטת הנהיגה היא בדרך כלל הנעה של שישה מדרגות גל ריבועי במקרים בהם דרישת המיקום אינה גבוהה במיוחד;

סנכרון המגנט הקבוע הוא פער אוויר סינוסואידי, כך טוב יותר הסינוסואיד, כך שנבחר מתפתל השבירה החלקית על לוגריתם המוט, כגון חריץ 4-מוט 15, חריץ מוט 10 12 וכו '. הפלדה המגנטית היא בדרך כלל בצורת לחם. , מגנטציה מקבילה, והחיישן הוא בדרך כלל הגדר קידוד מצטבר, רזולוציה, מקודד מוחלט וכו '. מצב Drive i מונע בדרך כלל על ידי גל סינוס, כמו אלגוריתם FOC. ליישומי סרוו.

ניתן להבחין בין מבנים פנימיים, חיישנים, דרייברים ויישומים. ניתן להשתמש בסוג זה של מנוע גם יחד זה לזה, אך הוא ישפיל את הביצועים. ברוב צורות הגל בפער האוויר, ישנו מנוע מגנט קבוע בין השתיים, בעיקר תלוי במצב הכונן. .
ניתן לשנות את המהירות של מנוע DC ללא מברשות ללא מגנט קבוע. מנועים סינכרוניים מגנטיים קבועים דורשים כוננים מיוחדים בכדי להסיט מהירויות, כגון כונן סרוו S3000B בעל שלושה גבישים.

על פי הדרישות של מכונות ייצור תעשייתיות וחקלאיות שונות, ההנעה המנועית מחולקת לשלושה סוגים: כונן מהיר קבוע, כונן בקרת מהירות וכונן בקרת דיוק.


1, כונן במהירות קבועה
יש מספר גדול של מכונות ייצור בייצור תעשייתי וחקלאי הדורשות הפעלה רציפה בכיוון אחד במהירות קבועה למדי, כגון מאווררים, משאבות, מדחסים, וכלים מכניים כלליים. בעבר, רוב המכונות הללו הונעו על ידי מנועים אסינכרוניים תלת-פאזיים או חד-פאזיים. מנועים אסינכרוניים הם בעלי עלות נמוכה, פשוטים במבנה וקלים לתחזוקה ומתאימים מאוד לנהיגה במכונות כאלה. עם זאת, למנוע האסינכרוני יעילות נמוכה, גורם כוח נמוך ואובדן גדול, וסוג זה של מנוע יש שטח פנים גדול, ולכן כמות גדולה של אנרגיה חשמלית מבוזבזת בשימוש. שנית, המספר הגדול של המאווררים והמשאבות המשמשים בתעשייה וחקלאות נדרש לרוב להתאים את קצב הזרימה שלהם, בדרך כלל על ידי התאמת המנחת והשסתום, שמבזבז הרבה אנרגיה חשמלית. מאז ה- 1970, אנשים השתמשו בממירים כדי לכוונן את המהירות של מנועים אסינכרוניים במאווררים ובמשאבות כדי להתאים את קצב הזרימה שלהם, והשיגו חיסכון משמעותי באנרגיה. עם זאת, עלות המהפך מגבילה את השימוש בו, והיעילות הנמוכה של המנוע האסינכרוני עצמו עדיין קיימת.

לדוגמה, מדחסי מיזוג ביתיים השתמשו במקור במנועים אסינכרוניים חד פאזיים, ותפעולם נשלט על ידי מיתוג, וטווח השונות של הרעש וטמפרטורה גבוהה לא היה מספיק. בשנות ה- 1990 המוקדמות, תאגיד Toshiba מיפן אימץ לראשונה את ויסות מהירות התדרים המשתנה של המנוע האסינכרוני בבקרת המדחס. היתרונות של ויסות מהירות המרת תדרים קידמו את פיתוח מזגן המהפך. בשנים האחרונות החלו היטאצ'י, סאניו והחברות האחרות ביפן להשתמש במנועים קבועים ללא מברשות מגנט במקום בקרת תדר מנוע אסינכרוני, תוך שיפור משמעותי ביעילות, השגת חיסכון טוב יותר באנרגיה והפחתה נוספת של הרעש באותה הספק מדורג ומהירות מדורגת. בשלב הבא הנפח והמשקל של המנוע האסינכרוני החד-פאזי הם 100%, ונפח מנוע ה- DC ללא מברשת המגנט הקבוע הוא 38.6%, המשקל הוא 34.8%, כמות הנחושת היא 20.9%, וכמות הברזל הוא 36.5%. יותר מ- 10%, והמהירות נוחה, המחיר שווה לבקרת תדר המנוע האסינכרוני. יישום של מנוע DC ללא מברשות ללא מגנט קבוע במזגן, מקדם את שדרוג המזגן.

2, כונן בקרת מהירות
ישנן הרבה מאוד מכונות עובדות, ומהירות הריצה שלהן צריכה להיות מוגדרת באופן שרירותי וכיוונן, אך דרישות דיוק בקרת המהירות אינן גבוהות במיוחד. למערכות כונן כאלה יש מספר רב של יישומים בתחום מכונות אריזה, מכונות מזון, מכונות דפוס, מכונות לטיפול בחומרים, מכונות טקסטיל וכלי תחבורה. השימוש ביותר בתחום זה של יישום ויסות מהירות מסוג זה הוא מערכת בקרת מהירות מנוע DC. לאחר התפתחות טכנולוגיית האלקטרוניקה העוצמתית וטכנולוגיית הבקרה ב- 1970, ויסות המהירות התדר המשתנה של מנוע אסינכרוני חדר במהירות לתחום היישום של מערכת בקרת המהירות DC המקורית. . הסיבה לכך היא שמצד אחד מחיר הביצועים של מערכת בקרת מהירות התדר המנוע האסינכרונית משתווה למחיר של מערכת בקרת המהירות DC. לעומת זאת, למנוע האסינכרוני יש תהליך ייצור פשוט, יעילות גבוהה ופחות נחושת לאותו מנוע כוח מאשר מנוע DC. היתרונות של תחזוקה נוחה וכן הלאה. לכן, ויסות מהירות ההמרה של תדר מנוע אסינכרוני החליף במהירות את מערכת ויסות המהירות DC בהזדמנויות רבות.

3, כונן בקרת דיוק
1 מערכת בקרת סרוו דיוק גבוהה
מנועי סרוו ממלאים תפקיד חשוב בבקרת התפעול של אוטומציה תעשייתית. דרישות ביצועי היישום של מנועי סרוו שונים גם הם. ביישומים מעשיים, למנועי סרוו שיטות בקרה שונות, כגון בקרת מומנט / בקרת זרם, בקרת מהירות, בקרת מיקום וכדומה. מערכת מנוע סרוו התנסתה גם במערכת סרוו DC, מערכת סרוו AC, מערכת הנעת צעד מנוע צעד, ועד לאחרונה, מערכת סרוו AC מנועי מגנט קבוע אטרקטיבית ביותר. מרבית ציוד האוטומציה המיובא, ציוד העיבוד האוטומטי והרובוטים שיובאו בשנים האחרונות אימצו את מערכת סרוו ה- AC של מנוע סינכרוני מגנט קבוע.

2 מנוע סינכרוני מגנטי קבוע בטכנולוגיית מידע
בימינו טכנולוגיית המידע מפותחת מאוד, וגם ציוד היקפי למחשב וציוד אוטומציה משרדית מפותחים מאוד. הביקוש למיקרו-מנועים עם רכיבי מפתח הוא גבוה ודרישות הדיוק והביצועים הולכים וגדלים. הדרישות למיקרו-מוטורים כאלה הן מיניאטור, דילול, מהירות גבוהה, אורך חיים, אמינות גבוהה, רעש נמוך ורעידות נמוכות, ודרישות הדיוק גבוהות במיוחד.

כונני מנוע dc סינכרוניים וחסרי מברשת קבועים

המנוע הסינכרוני של המגנט הקבוע הוא מנוע סינכרוני המייצר שדה מגנטי מסתובב סינכרוני באמצעות עירור מגנט קבוע. המגנט הקבוע משמש כרוטור ליצירת שדה מגנטי מסתובב. מתפתל הסטטור התלת-פאזי עובר בתגובת הצבא תחת פעולת שדה מגנטי מסתובב כדי לגרום לזרם סימטרי תלת פאזי.
בשלב זה, האנרגיה הקינטית של הרוטור מומרת לאנרגיה חשמלית, והמנוע הסינכרוני של המגנט הקבוע משמש כגנרטור. בנוסף, כאשר הצד הסטטורי מחובר לזרם הסימטרי תלת פאזי, מכיוון שהסטטור התלת-פאזי שונה ב- 120 במצב המרחבי, זרם הסטטור התלת-פאזי נמצא בחלל. השדה המגנטי המסתובב נוצר, והשדה המגנטי המסתובב של הרוטור נתון לפעולת הכוח האלקטרומגנטי. בשלב זה, האנרגיה החשמלית מומרת לאנרגיה קינטית, והמנוע הסינכרוני המגנט הקבוע משמש כמנוע.

צורת עבודה:
1. מספר דרכים לגנרטור להשיג זרם עירור
1) מצב ריגוש של אספקת החשמל בגנרטור DC
לסוג זה של מחולל עירור יש גנרטור DC ייעודי. גנרטור DC מיוחד זה נקרא מעורר DC. המרגש הוא בדרך כלל קואקסיאלי עם הגנרטור. סלילת ההתרגשות של הגנרטור עוברת דרך טבעת החלקה המורכבת על הפיר הגדול. והמברשת הקבועה מקבלת זרם DC מהמגרה. למצב עירור זה יש יתרונות של זרם עירור עצמאי, פעולה אמינה וצריכה מופחתת של חשמל לשימוש עצמי. זהו מצב העירור העיקרי של גנרטורים בעשורים האחרונים ובעל ניסיון בפעילות בוגרת. החיסרון הוא שמהירות התאמת העירור היא איטית ועומס העבודה בתחזוקה גדול, ולכן לעתים רחוקות משתמשים בהן ביחידות מעל 10MW.

2) מצב ריגוש של אספקת החשמל למתח AC
חלק מהגנרטורים המודרניים בעלי קיבולת גדולה משתמשים במעורר בכדי לספק זרם עירור. מעורר זרם החילופין מותקן גם על ציר הגנרטור הגדול. פלט זרם AC מתוקן ומסופק לרוטור הגנרטור לצורך עירור. נכון לעכשיו, מצב העירור של הגנרטור שייך למצב העירור, ובגלל התקן התיקון הסטטי, הוא נקרא גם לצורך עירור של העירור הסטטי, המפלט המשני AC מספק את זרם ההתרגשות. המפלט המשני AC עשוי להיות מכשיר למדידת מגנט קבוע או אלטרנטור בעל התקן מתח קבוע ומלהיב. על מנת לשפר את מהירות ויסות העירור, מרגיר ה- AC משתמש בדרך כלל בגנרטור תדרים בינוני של 100-200 Hz, בעוד שמרגש העזר AC משתמש בגנרטור תדרים ביניים של 400-500 Hz. מתפתל התרגול DC ומתפתל AC שלושה תלת פאזי של הגנרטור נפצעים בחריץ הסטטור. לרוטור יש רק שיניים וחריצים ואין פיתולים, כמו ציוד. לכן אין לו חלקים מסתובבים כמו מברשות וטבעות החלקה, ויש לו פעולה אמינה. למודל השירות יש יתרונות של מבנה פשוט, תהליך ייצור נוח וכדומה. החיסרון הוא שהרעש גדול וגם המרכיב ההרמוני בפוטנציאל AC גדול.

3) מצב ריגוש של המרגש
במצב העירור לא ניתן לספק מרגש מיוחד, ועוצמת ההתרגשות מתקבלת מהגנרטור עצמו, ואז מתקנת ואז מועברת לגנרטור עצמו לצורך עירור, המכונה עירור סטטי נרגש עצמי. ניתן לחלק עירור סטטי נרגש לעצמי לבין עירור עצמי ורגש עצמי. מצב עירור עצמי הוא משיג את זרם העירור דרך שנאי מיישר המחובר לשקע הגנרטור, ומספק אותו לגנרטור לצורך עירור לאחר תיקון. למצב עירור זה יש יתרונות של מבנה פשוט, פחות ציוד, פחות השקעה ופחות תחזוקה. בנוסף לתיקון והטרנספורמציה, במצב העירור העצמי מחדש יש גם שנאי זרם בעל עוצמה גבוהה המחובר בסדרה למעגל הסטטור של הגנרטור. תפקידו של שנאי זה לספק זרם עירור גדול לגנרטור במקרה של קצר חשמלי לפצות על המחסור בפלט שנאי מיישר. בשיטת עירור זו שני סוגים של מקורות כוח עירור, מקור מתח המתקבל על ידי שנאי מיישר ומקור זרם המתקבל על ידי שנאי סדרה.

כונני מנוע dc סינכרוניים וחסרי מברשת קבועים

 יצרן מנועים גיר ויצרן מנועים חשמליים

השירות הטוב ביותר ממומחה כונן ההולכה לתיבת הדואר הנכנס שלך ישירות.

תמיכה ויצירת קשר

Yantai Bonway Manufacturer Co.ltd

ANo.160 Changjiang Road, Yantai, שאנדונג, סין (264006)

T + 86 535 6330966

W + 86 185 63806647

© 2024 סוגירס. כל הזכויות שמורות.