Sa isang elektrikal na sistema, kasabay na mga motor ay ang pinakalawak na ginagamit na steady-state 3-phase AC motors, na ginawang enerhiya ng kuryente sa mekanikal na enerhiya. Ang uri ng motor na ito ay nagpapatakbo ng kasabay na bilis, na kung saan ay pare-pareho at ito ay kasabay ng dalas ng supply at ang panahon ng pag-ikot ay katumbas ng integral no. ng AC cycle. Nangangahulugan iyon na ang bilis ng motor ay katumbas ng umiikot na magnetic field. Ang ganitong uri ng motor na pangunahing ginagamit sa mga system ng kuryente upang mapabuti ang lakas ng kadahilanan. Mayroong mga di-nasasabik at DC na nasasabik na magkasabay na mga motor, na nagpapatakbo ayon sa magnetikong lakas ng motor. Ang mga motor na hindi pumipigil, mga motor na hysteresis, at permanenteng magnet na pang-magnet ay ang hindi nasasabik na mga kasabay na motor. Ang artikulong ito ay tungkol sa pagtatrabaho ng isang permanenteng magnet na magkasabay na motor.

Ano ang isang Permanenteng Magnet Synchronous Motor?

Ang permanenteng magnet na magkasabay na mga motor ay isa sa mga uri ng mga kasabay na motor na AC, kung saan ang larangan ay nasasabik ng mga permanenteng magnet na bumubuo ng sinusoidal back EMF. Naglalaman ito ng isang rotor at stator na katulad ng sa isang induction motor , ngunit ang isang permanenteng pang-akit ay ginagamit bilang isang rotor upang lumikha ng isang magnetic field. Samakatuwid hindi na kailangang sugat ang paikot-ikot na bukid ang rotor . Kilala rin ito bilang isang 3-phase brushless permanenteng sine wave motor. Ang permanenteng magnet kasabay na diagram ng motor ay ipinapakita sa ibaba.

Permanenteng Magnet Synchronous Motor

Permanenteng Magnet Synchronous Theory ng Motor

Ang permanenteng magnet na magkasabay na mga motor ay napakahusay, walang brush, napakabilis, ligtas, at nagbibigay ng mataas na pagganap na din kumpara sa maginoo na mga motor. Gumagawa ito ng makinis na metalikang kuwintas, mababang ingay at higit sa lahat ginagamit para sa mga high-speed application tulad ng robotics . Ito ay isang 3-phase AC kasabay na motor na tumatakbo sa kasabay na bilis sa inilapat na mapagkukunan ng AC.

Sa halip na gumamit ng paikot-ikot para sa rotor, ang mga permanenteng magnet ay naka-mount upang lumikha ng isang umiikot na magnetic field. Dahil walang supply ng mapagkukunan ng DC, ang mga ito mga uri ng motor napaka-simple at mas kaunting gastos. Naglalaman ito ng isang stator na may naka-install na 3 windings at isang rotor na may permanenteng magnet na naka-mount upang lumikha ng mga poste sa patlang. Ang 3-phase input ac supply ay ibinibigay sa stator upang magsimulang magtrabaho.

Prinsipyo sa Paggawa

Ang permanenteng magnet na kasabay na prinsipyo ng pagtatrabaho ng motor ay katulad ng kasabay na motor. Ito ay depende sa umiikot na magnetic field na bumubuo ng electromotive force sa kasabay na bilis. Kapag ang stator winding ay pinalakas ng pagbibigay ng 3-phase supply, isang umiikot na magnetic field ay nilikha sa pagitan ng mga puwang ng hangin.

Gumagawa ito ng metalikang kuwintas kapag ang mga poste ng patlang ng rotor ay humahawak sa umiikot na magnetikong patlang sa magkasabay na bilis at ang rotor ay patuloy na umiikot. Dahil ang mga motor na ito ay hindi mga motor na nagsisimula sa sarili, kinakailangan upang magbigay ng isang variable na supply ng kuryente ng dalas.

EMF at Torque Equation

Sa isang kasabay na makina, ang average na EMF na sapilitan bawat yugto ay tinatawag na pabagu-bagong induces EMF sa isang kasabay na motor, ang pagkilos ng bagay na binawas ng bawat conductor bawat rebolusyon ay
Pagkatapos ang oras na ginugol upang makumpleto ang isang rebolusyon ay 60 / N sec

Ang average na EMF na sapilitan bawat konduktor ay maaaring kalkulahin sa pamamagitan ng paggamit

(PϕN / 60) x Zph = (PϕN / 60) x 2Tph

Kung saan Tph = Zph / 2

“kabuuan ng mga produkto calculator boolean ”

Samakatuwid, ang average na EMF bawat yugto ay,

= 4 x ϕ x Tph x PN / 120 = 4ϕfTph

Kung saan Tph = hindi. Ng mga liko na konektado sa serye bawat yugto

ϕ = pagkilos ng bagay / poste sa weber

P = hindi. Ng mga poste

“ang isang de-kuryenteng motor ay gumagamit ng anong uri ng kasalukuyang ”

F = dalas sa Hz

Zph = hindi. Ng mga conductor na konektado sa serye bawat yugto. = Zph / 3

Ang equation ng EMF ay nakasalalay sa mga coil at conductor sa stator. Para sa motor na ito, isinasaalang-alang din ang factor ng pamamahagi ng Kd at pitch factor na Kp.

Samakatuwid, E = 4 x ϕ x f x Tph xKd x Kp

Ang equation ng metalikang kuwintas ng isang permanenteng magnet magkasabay na motor ay ibinibigay bilang,

T = (3 x Ef x Iph x sinβ) / ωm

Direktang Pagkontrol ng Torque ng Permanenteng Magnet Synchronous Motor

Upang makontrol ang permanenteng magnet na magkasabay na motor, gumagamit kami ng iba't ibang mga uri ng mga control system . Nakasalalay sa gawain, ginagamit ang kinakailangang pamamaraan sa pagkontrol. Ang magkakaibang pamamaraan ng pagkontrol ng permanenteng magnet na magkasabay na motor ay,

Sinusoidal Category

Kaliskis
Vector: Control ng oriented na patlang (FOC) (mayroon at walang sensor ng posisyon)
Direktang kontrol ng metalikang kuwintas

Kategoryang Trapezoidal

Open-loop
Closed-loop (mayroon at walang sensor ng posisyon)

Ang teknolohiyang direktang kontrol ng metalikang kuwintas ng motor na ito ay isang napaka-simpleng circuit ng kontrol na may mabisang pagganap ng pabagu-bago at mahusay na saklaw ng kontrol. Hindi ito nangangailangan ng anumang sensor ng posisyon para sa rotor. Ang pangunahing kawalan ng paggamit ng pamamaraang ito ng pagkontrol ay, gumagawa ito ng mataas na metalikang kuwintas at isang kasalukuyang ripple.

Konstruksyon

Ang permanenteng magnet kasabay na pagbuo ng motor ay katulad ng pangunahing kasabay na motor, ngunit ang pagkakaiba lamang sa rotor. Ang rotor ay walang anumang paikot-ikot na patlang, ngunit ang mga permanenteng magnet ay ginagamit upang lumikha ng mga poste sa patlang. Ang permanenteng mga magnet na ginamit sa PMSM ay binubuo ng samarium-cobalt at medium, iron, at boron dahil sa mas mataas na pagkamatagusin.

Ang pinakalawak na ginagamit na permanenteng magnet ay neodymium-boron-iron dahil sa mabisang gastos at kadalian ng pagkakaroon nito. Sa ganitong uri, ang mga permanenteng magnet ay naka-mount sa rotor. Batay sa pag-mount ng permanenteng magnet sa rotor, ang pagtatayo ng isang permanenteng magnet na magkasabay na motor ay nahahati sa dalawang uri. Sila ay,

Sa itaas na naka-mount na PMSM

Sa konstruksyon na ito, ang magnet ay naka-mount sa ibabaw ng rotor. Ito ay angkop para sa mga high-speed application, dahil hindi ito matatag. Nagbibigay ito ng isang pare-parehong puwang ng hangin dahil ang pagkamatagusin ng permanenteng pang-akit at ang puwang ng hangin ay pareho. Walang torque ng pag-aatubili, mataas na pabagu-bago na pagganap, at angkop para sa mga aparatong matulin tulad ng robot at mga tool drive.

Ibinaba ang ibabaw

Inilibing ang PMSM o Panloob na PMSM

Sa ganitong uri ng konstruksyon, ang permanenteng magnet ay naka-embed sa rotor tulad ng ipinakita sa figure sa ibaba. Ito ay angkop para sa mga application na may mataas na bilis at nakakakuha ng katatagan. Ang metalikang kuwintas ng reluctance ay sanhi ng pagkakabisa ng motor.

Ibinaon ang PMSM

Paggawa ng Permanenteng Magnet Synchronous Motor

Ang pagtatrabaho ng permanenteng magnet na magkasabay na motor ay napaka-simple, mabilis, at mabisa kung ihahambing sa maginoo na mga motor. Ang pagtatrabaho ng PMSM ay nakasalalay sa umiikot na magnetic field ng stator at ang pare-pareho na magnetic field ng rotor. Ang permanenteng mga magnet ay ginagamit bilang rotor upang lumikha ng pare-pareho ang magnetic flux, nagpapatakbo at nagla-lock sa magkasabay na bilis. Ang mga uri ng motor na ito ay katulad ng mga brushless DC motor.

Ang mga pangkat ng phasor ay nabuo sa pamamagitan ng pagsali sa mga paikot-ikot na stator sa bawat isa. Ang mga pangkat na phasor na ito ay pinagsama upang bumuo ng iba't ibang mga koneksyon tulad ng isang bituin, Delta, doble at solong mga phase. Upang mabawasan ang mga maayos na boltahe, ang mga paikot-ikot ay dapat na sugat kaagad sa bawat isa.

Kapag ang 3-phase AC supply ay ibinigay sa stator, lumilikha ito ng isang umiikot na magnetic field at ang pare-pareho na magnetic field ay sapilitan dahil sa permanenteng magnet ng rotor. Ang rotor na ito ay nagpapatakbo ng kasabay sa bilis ng kasabay. Ang buong pagtatrabaho ng PMSM ay nakasalalay sa agwat ng hangin sa pagitan ng stator at rotor na walang karga.

Kung ang puwang ng hangin ay malaki, pagkatapos ay mabawasan ang mga pagkawala ng windage ng motor. Ang mga poste ng patlang na nilikha ng permanenteng pang-akit ay maliwanag. Ang permanenteng magnet na magkasabay na mga motor ay hindi nagsisimula sa sarili na mga motor. Kaya, kinakailangan upang makontrol ang variable na dalas ng stator nang elektronikong paraan.

Permanenteng Magnet Synchronous Motor vs BLDC

Ang mga pagkakaiba sa pagitan ng permanenteng magnet kasabay na motor (PMSM) at BLDC ( walang motor na DC motor ) isama ang sumusunod.

Permanenteng Magnet Synchronous Motor	BLDC
Ito ang mga brushless AC na kasabay na motor	Ito ay mga brushless DC motor
Ang mga torque ripples ay wala	Naroroon ang mga torque ripples
Ang kahusayan sa pagganap ay mataas	Ang kahusayan sa pagganap ay mababa
Mas mahusay	Hindi gaanong episyente
Ginamit sa mga pang-industriya na aplikasyon, sasakyan, servo motor, robotics, train drive, atbp	Ginamit sa mga electronic steering power system, mga sistema ng HVAC, hybrid train drive (electrical), atbp
Gumagawa ng mababang ingay	Gumagawa ng mataas na ingay.

Mga kalamangan

Ang mga kalamangan ng permanenteng magnet na kasabay na motor isama,

“ano ang isang sistema ng control control ”

nagbibigay ng mas mataas na kahusayan sa mataas na bilis
magagamit sa maliit na sukat sa iba't ibang mga pakete
ang pagpapanatili at pag-install ay napakadali kaysa sa isang induction motor
may kakayahang mapanatili ang buong metalikang kuwintas sa mababang bilis.
mataas na kahusayan at pagiging maaasahan
nagbibigay ng makinis na metalikang kuwintas at dinamikong pagganap

Mga Dehado

Ang mga kawalan ng permanenteng magnet magkasabay na mga motor ay,

Ang uri ng mga motor ay napakamahal kung ihinahambing sa mga induction motor
Kahit papaano mahirap mag-start-up dahil hindi sila mga motor na nagsisimula sa sarili.

Mga Aplikasyon

Ang permanenteng magnet na magkasabay na mga aplikasyon ng motor ay,

Mga aircon
Mga Refrigerator
Mga compressor ng AC
Mga washing machine, na kung saan ay direct-drive
Automotive electrical power steering
Mga kagamitan sa makina
Malaking mga system ng kuryente upang mapagbuti ang nangunguna, at pagkahuli sa factor ng lakas
Pagkontrol ng traksyon
Mga yunit ng imbakan ng data.
Mga drive ng Servo
Mga aplikasyon sa industriya tulad ng robotics, aerospace, at marami pa.

Kaya, ito ay tungkol sa lahat isang pangkalahatang ideya ng permanenteng magnet kasabay na motor - kahulugan, pagtatrabaho, prinsipyo ng pagtatrabaho, diagram, konstruksyon, pakinabang, kawalan, aplikasyon, emf, at equation ng metalikang kuwintas. Narito ang isang katanungan para sa iyo, ”Ano ang layunin ng paggamit ng isang permanenteng pang-akit sa magkasabay na mga motor?