3 motor industrial do ímã permanente da eficiência elevada do motor da fase PMSM sem caixa de engrenagens

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.

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.

SPM versus IPM

Um motor PM pode ser separado em duas categorias principais: motores de ímãs permanentes de superfície (SPM) e motores de ímãs permanentes interiores (IPM).Ambos os tipos geram fluxo magnético pelos ímãs permanentes fixados no rotor ou no interior.

Os motores SPM possuem ímãs fixados no exterior da superfície do rotor.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.

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..

Características do motor IPM (imã permanente interior)

Alto binário e alta eficiência
O torque elevado e a potência elevada são alcançados através da utilização de torque de relutância, além do torque magnético.

Operação de poupança de energia
Consome até 30% menos de energia em comparação com os motores SPM convencionais.

Rotação de alta velocidade
Pode responder à rotação do motor de alta velocidade controlando os dois tipos de binário usando o controle de vetor.

Segurança
Uma vez que o ímã permanente está incorporado, a segurança mecânica é melhorada, pois, ao contrário de um SPM, o ímã não se desprenderá devido à força centrífuga.

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.

Enfraquecimento/intensificação do fluxo dos motores PM

O fluxo num motor de ímã permanente é gerado pelos ímãs. 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 produção de binárioO campo magnético reduzido limitará a produção de binário, mas reduzirá a tensão de volta-emf.A tensão de volta-EMF reduzida libera a tensão para empurrar o motor para operar a velocidades de saída mais altasOs dois tipos de operação exigem corrente adicional do motor. A direcção da corrente do motor através do eixo d, fornecida pelo controlador do motor, determina o efeito desejado.