פּומבאַאַ 60KW PMSM דרייוו מאָטאָרן פֿאַר עלעקטרישע פאָרמיטל PML60

1. פלאַך דראָט מאָטאָר
• די ווינדנדיקע פאָרעם פון דעם מאָטאָר גייט ביסלעכווייַז איבער פון קיילעכדיק דראָט צו פלאַך דראָט, מיט אַ הויכן שפּאַלט פילונג קורס, קורצע ענדס, הויכן מאַכט געדיכטקייט און שטאַרק היץ דיסיפּיישאַן קאַפּאַציטעט.

2. הויך וואָולטידזש ינסאַליישאַן פּלאַן
• דער מאָטאָר נעמט אָן נײַע איזאָלירנדיקע מאַטעריאַלן און פּראָצעסן צו טרעפֿן די הויכע סוויטשינג-פֿרעקווענץ רעקווייערמענץ פֿון SiC קאָנטראָולערס פֿאַר שטענדיק שנעלער מאָטאָרן

•3. הויך-גיך און שווער-פליכט אינסולירטע לאַגערן
• דער מאָטאָר פּלאַן ניצט אינסולירטע לאַגערן, וואָס קענען טרעפן די פּלאַן רעקווירעמענץ פון 24000RPM/min; און עס קען עפעקטיוו פאַרהיטן די דזשענעריישאַן פון עלעקטרישע קעראָוזשאַן פון לאַגערן

4. אויל-געקילטער מאָטאָר
• דער מאָטאָר נעמט אָן אַ הויך-גיכקייט אויל-געקילטע סטרוקטור, וואָס עפֿעקטיוו רעדוצירט די ראַטעד מאַכט נאָך דעם ווי דער באַנד ווערט רעדוצירט, וואָס ניט בלויז פֿאַרבעסערט די עפֿעקטיווקייט, אָבער אויך פֿאַרבעסערט די לעבן פֿון דער סיסטעם.

5. אויסגעצייכנטע NVH פאָרשטעלונג
• דער מאָטאָר ראָטאָר נעמט אָן אַ סעגמענטירטע גענייגענע פּאָל סטרוקטור, וואָס עפֿעקטיוו אָפּטימיזירט די NVH פֿון דעם מאָטאָר סיסטעם.

אין די פעלדער פון אינדוסטריעלער אויטאמאציע, נייע ענערגיע וועהיקלעס, און הויך-ענד ראָבאָטיק, האָבן שטענדיקע מאַגנעט סינטשראָנאָוס מאָטאָרן (שטענדיקע מאַגנעט סינטשראָנאָוס מאָטאָר, PMSM) זיך ארויסגעוויזן ווי אַ קערן ברירה פֿאַר דרייוו סיסטעמען צוליב זייער הויך עפעקטיווקייט, קאָמפּאַקטע גרייס, און העכערע דינאַמישע רעאַקציע קעראַקטעריסטיקס. דער אַרטיקל גיט אַ פולשטענדיקע אַנאַליז פון דעם קריטישן מאָטאָר טעכנאָלאָגיע פון ​​קייפל דימענסיעס, אַרייַנגערעכנט דעפֿיניציע, אַרבעט פּרינציפּן, סטרוקטורעלן פּלאַן, קאָנטראָל לאָגיק, אַדוואַנידזשיז און דיסאַדוואַנטידזשיז, און אַ פאַרגלייַך מיט BLDC וועריאַבאַל אָפטקייַט מאָטאָרן.

I. דעפֿיניציע און הויפּט קעראַקטעריסטיקס פון PMSM

א פּערמאַנענט מאַגנעט סינקראָניש מאָטאָר איז אַ דריי-פאַזיקער AC סינקראָניש מאָטאָר. זיין דעפינירנדיקער שטריך איז אַז דער ראָטאָר דאַרף נישט קיין עקסייטיישאַן ווינדינגז; אַנשטאָט, דזשענערירט עס אַ קאָנסטאַנט מאַגנעטיש פעלד גלייך דורך פּערמאַנענט מאַגנעטן (למשל, נעאָדימיום-אייַזן-באָראָן, סאַמאַריום-קאָבאַלט), וואָס סינקראָניש אַרבעט מיט דעם ראָטירנדיקן מאַגנעטישן פעלד פּראָדוצירט דורך די סטאַטאָר ווינדינגז.

קאַמפּערד צו טראַדיציאָנעלע אינדוקציע מאָטאָרן, PMSMs ווייַזן באַטייטיקע אַדוואַנטאַגעס:

​● הויך עפעקטיווקייט: דער ראָטאָר האט נישט קיין עקסייטיישאַן פארלוסטן (קופּער פארלוסטן זענען נישטיק), וואָס רעזולטירט אין אַ מאַכט געדיכטקייט איבער 30% העכער ווי די פון ינדוקציע מאָטאָרן.

​● הויך דינאַמישע רעאַקציע: טויגעוודיק צו צושטעלן פולע טאָרק ביי נול גיכקייט, מאַכנדיג עס פּאַסיק פֿאַר אַפּליקאַציעס וואָס דאַרפן אָפטע אָנהייב-האַלטן אָפּעראַציעס.

​● נידעריק ראַש און גלאַט טאָרק: דיזיינד מיט אַ סינוסאָידאַל צוריק עלעקטראָמאָטיוו קראַפט (EMF), עס אַרבעט מיט מינימאַל ווייבריישאַן.

​● הויך מאַכט פאַקטאָר: דער ראָוטאָר מאַגנעטיש פעלד ווערט צוגעשטעלט דורך פּערמאַנענטע מאַגנעטן, וואָס עלימינירט די עקסייטיישאַן קאָמפּאָנענט אין די סטאַטאָר קראַנט. ווי אַ רעזולטאַט, דער סיסטעם מאַכט פאַקטאָר דערנענטערט זיך צו 1.

(PMSM)

II. ארבעטס-פרינציפן פון PMSM

די אָפּעראַציע פון ​​אַ PMSM באַשטייט אויף דעם "סטאַטאָר-ראָוטאָר מאַגנעטיש פעלד סינקראָניזאַציע" מעקאַניזם, וואָס גייט ווי פאלגנד:

​1. דזשענעריישאַן פון די סטאַטאָר ראָטייטינג מאַגנעטישע פעלד: ווען דריי-פאַסע AC קראַנט איז אַפּליייד צו די סטאַטאָר ס דריי-פאַסע ווינדינגז, אַ ראָטייטינג מאַגנעטישע פעלד איז דזשענערייטאַד אין די לופט שפּאַלט, ראָוטייטינג בייַ די סינטשראָנאָוס גיכקייַט ns=60f/p

(וואו f איז די מאַכט צושטעל אָפטקייט און p איז די נומער פון פּאָל פּאָרן).

2. סינטשראניזאציע פון ​​דעם ראטאר מאגנעטישן פעלד: דאס מאגנעטישע פעלד פון די ראטאר'ס שטענדיגע מאגנעטן אינטעראקטירט מיטן סטאטאר'ס ראטירנדיקן מאגנעטישן פעלד, פראדוצירנדיק אן עלעקטראמאגנעטישן דריי-מארק וואס טרייבט דעם ראטאר צו דרייען זיך מיט דער סינקראנישער שנעלקייט אין איינקלאנג מיטן סטאטאר פעלד.

3. נישט-זעלבסט-שטאַרטנדיקע כאַראַקטעריסטיק: צוליב דער אומבאַקאַנטער אָנהייבנדיקער ראָוטאָר פּאָזיציע און דער אוממעגלעכקייט צו זעלבסט-גענערירן דעם סטאַרטינג טאָרק, דאַרפן PMSMs קאָאָרדינאַציע מיט אַן ינווערטער (וואָס גיט וועריאַבאַל-פרעקווענץ מאַכט) צו דערגרייכן אַ ווייכן סטאַרטינג. נאָרמאַלע אָפּעראַציע הייבט זיך אָן ערשט נאָכדעם וואָס די גיכקייט דערגרייכט אַ שוועל.

III. קערן סטרוקטור פון PMSM: סטאַטאָר און ראָוטער

די סטרוקטור פון אַ PMSM איז ענלעך צו דער פון אַ קאַנווענשאַנאַל סינטשראָנאָוס מאָטאָר, אָבער זיין ראָוטאָר פּלאַן איז דער שליסל דיפערענשיייטער, וואָס גלייך השפּעה האט אויף פאָרשטעלונג און אַפּלאַקיישאַן סצענאַריאָס.

1. סטאַטאָר: דער צענטער פון ענערגיע קאָנווערסיע

די סטאַטאָר סטרוקטור איז לאַרגעלי קאָנסיסטענט מיט יענער פון AC אינדוקציע מאָטאָרן, בפֿרט צוזאַמענגעשטעלט פון אַן אייַזן קערן און דריי-פאַסע ווינדינגז:

​● אייַזן קערן: געמאַכט פון לאַמינירט סיליקאָן שטאָל שיץ צו רעדוצירן עדי קראַנט פארלוסטן.

● ווינדינגס: דריי-פאזישע ווינדינגס זענען פארטיילט סינוסאָידאַל אין די סטאַטאָר סלאָץ. ווען זיי ווערן ענערדזשייזד, דזשענערירן זיי אַ כּמעט-סינוסאָידאַל צוריק EMF, וואָס זאָרגט אַז דער אַרויסגאַנג קראַנט און וואָולטאַזש זענען אין פאַזע (פאַרבעסערנדיק דעם מאַכט פאַקטאָר).

2. ראָטאָר: דער קערן געטריבן דורך שטענדיקע מאַגנעטן

דער ראָטאָר האָט נישט קיין אויפרעגונג-ווינדונגען און דזשענערירט זיין מאַגנעטישן פעלד דורך שטענדיקע מאַגנעטן. ער ווערט קאַטעגאָריזירט אין צוויי טיפּן באַזירט אויף דער שטענדיקער מאַגנעט אינסטאַלאַציע מעטאָדע:

​● אויבערפלאַך-מאָנטירטער פּערמאַנענטער מאַגנעט סינטשראָנאָוס מאָטאָר (SPM): פּערמאַנענטע מאַגנעטן זענען געבונדן צו דער ראָוטאָר ייבערפלאַך און באדעקט מיט אַ פּראַטעקטיוו אַרבל (למשל, טשאַד פיברע) צו פאַרמייַדן צענטריפוגאַל שעדיקן. קעראַקטערייזד דורך הויך לופט-גאַפּ מאַגנעטיש פלאַקס געדיכטקייט, SPMs זענען ידעאַל פֿאַר באַנד- און וואָג-סענסיטיוו אַפּלאַקיישאַנז (למשל, דראָון דרייווז).

​● אינעווייניקסטע פּערמאַנענט מאַגנעט סינטשראָנאָוס מאָטאָר (IPM): פּערמאַנענטע מאַגנעטן זענען איינגעבעטן אינעווייניק אין דעם ראָוטאָר (למשל, אין V-פאָרעם אָדער U-פאָרעם סלאָץ). דורך נוצן די רילאַקטאַנס טאָרק (צוגעלייגטע טאָרק דזשענערייטאַד דורך די אַסימעטרישע מאַגנעטישע קרייַז פון די ראָוטאָר קאָר), פֿאַרבעסערן IPMs די רעזולטאַטן קאַפּאַציטעט. מיט העכער עפעקטיווקייט און שטאַרקער אָווערלאָוד קאַפּאַציטעט, ווערן IPMs וויידלי געניצט אין עלעקטרישע פאָרמיטל דרייוו סיסטעמען.

(עלעקטראָניש מאָטאָר)

IV. קאָנטראָל פּרינציפּ פון PMSM: וועקטאָר קאָנטראָל און דיגיטאַלע טעכנאָלאָגיעס

כדי צו דערגרייכן הויך-פּונקטלעכע גיכקייט און דריימאָמענט קאָנטראָל, פאַרלאָזן זיך PMSMs אויף וועקטאָר קאָנטראָל (פעלד-אָריענטירטע קאָנטראָל, FOC) טעכנאָלאָגיע. איר קערן באַשטייט פון קאָנווערטירן דריי-פאַזיקע AC קוואַנטיטעטן אין DC קוואַנטיטעטן (dq אַקס) אין אַ ראָטירנדיק קאָאָרדינאַט סיסטעם דורך קאָאָרדינאַט טראַנספאָרמאַציע, וואָס ערמעגליכט אומאָפּהענגיקע קאָנטראָל פון פלאַקס און דריימאָמענט.

שליסל טריט אין דעם קאָנטראָל פּראָצעס:

​1. פאזיציע דעטעקציע: רעאל-צייט אקוויזיציע פון ​​ראטאר פאזיציע און גיכקייט ניצנדיג אן ענקאדער אדער רעזאלוווער, צושטעלנדיג ווינקל רעפערענץ פאר קאארדינאט טראנספארמאציע.

2. קראַנט סאַמפּלינג און טראַנספאָרמאַציע: זאַמלונג פון סטאַטאָר דריי-פאַסע שטראָמען, וואָס ווערן קאָנווערטירט צו dq אַקס שטראָמען קאָנטראָלירט טאָרק) דורך קלאַרק/פּאַרק טראַנספאָרמאַציע.

​3. DSP קאמפיוטאציע און PWM מאדולאציע: א דידזשיטאל סיגנאל פראסעסאר (DSP) רעכנט אויס רעפערענץ ווערטן פאר dq אקס קערענטן באזירט אויף ציל דריימאָמענט און גיכקייט, און דזשענערירט דערנאך אינווערטער דרייוו סיגנאלן דורך ספעיס וועקטאָר פּולס ברייט מאדולאציע (SVPWM) צו רעגולירן סטאַטאָר וואָולטידזש און אָפטקייט.

טעכנישע מעלות: וועקטאָר קאָנטראָל אַנטקאַפּלט פלאַקס און טאָרק, רעדוצירט דינאַמישע רעאַקציע צייט צו מיליסעקונדעס און ערמעגליכט פול טאָרק רעזולטאַט ביי נול גיכקייט. אָבער, עס ריקווייערז הויך-פּערפאָרמאַנס דספּ'ס אָדער מקו'ס, וואָס פאַרגרעסערט סיסטעם קאָמפּלעקסיטי.

V. מעלות און חסרונות פון PMSM

VI. PMSM קעגן BLDC וועריאַבאַל פרעקווענץ מאָטאָר: טעכנישע פֿאַרבינדונגען און אַפּליקאַציע אונטערשיידן

ביידע PMSMs און ברושלעסס DC וועריאַבאַל פרעקווענץ מאָטאָרן (BLDC) זענען באַזירט אויף פּערמאַנענט מאַגנעטן און עלעקטראָניש קאָמוטאַציע, אָבער זיי אַנדערשן זיך אין אַפּליקאַציע פּאַזישאַנינג:

​● BLDC: פאָקוסירט אויף נידעריקע קאָסטן און פּשוטע קאָנטראָל, ניצנדיק קוואַדראַט-כוואַליע דרייוו (טראַפּעזאָידאַל צוריק EMF). עס איז פּאַסיק פֿאַר אַפּליקאַציעס מיט נידעריקע פּינקטלעכקייט רעקווייערמענץ, אַזאַ ווי פאַנס און וואַסער פּאָמפּעס.

​● PMSM: גיט פריאריטעט צו הויכע פּרעציזיע און פאָרשטעלונג, ניצנדיק סינוסאָידאַל דרייוו (סינוסאָידאַל צוריק EMF) און שטיצנדיק וועקטאָר קאָנטראָל. עס ווערט ברייט גענוצט אין הויך-ענד פעלדער ווי אינדוסטריעלע ראָבאָטן און עלעקטרישע וועהיקלעס.

מסקנא

מיט זיין הויכער עפעקטיווקייט, קאמפאקטע גרייס, און אויסגעצייכנטע דינאמישע רעאקציע, איז דער שטענדיקער מאַגנעט סינקראָנישער מאָטאָר געוואָרן דער "מאַכט קערן" פון אינדוסטריעלע און נייע ענערגיע סעקטאָרן. טראָץ די שוועריקייטן אין קאָסטן און קאָנטראָל קאָמפּלעקסיטעט, וועלן פֿאָרשריטן אין שטענדיקע מאַגנעט מאַטעריאַלן (למשל, נידעריק-קאָסטן סאַמאַריום-אייַזן-ניטראָגען) און דיגיטאַלע קאָנטראָל טעכנאָלאָגיעס ווייטער אויסברייטערן זיינע אַפּליקאַציע סצענאַרן. אין דער צוקונפֿט וועלן PMSMs ווייטער שפּילן אַ קריטישע ראָלע אין שניידנדיקע פֿעלדער ווי אינטעליגענטע מאַנופאַקטורינג און אויטאָנאָמיש דרייווינג.