През последните години двигателите с директно задвижване с постоянен магнит постигнаха значителен напредък и се използват главно при нискоскоростни товари, като лентови транспортьори, миксери, машини за теглене на тел, нискоскоростни помпи, заместващи електромеханични системи, съставени от високоскоростни двигатели и механични редукционни механизми.Обхватът на скоростта на двигателя обикновено е под 500 об./мин.Двигателите с директно задвижване с постоянен магнит могат да бъдат разделени главно на две структурни форми: външен ротор и вътрешен ротор.Директното задвижване с постоянен магнит с външен ротор се използва главно в лентови транспортьори.
При проектирането и приложението на двигатели с директно задвижване с постоянен магнит трябва да се отбележи, че директното задвижване с постоянен магнит не е подходящо за особено ниски изходни скорости.Когато повечето товари в рамките на50r/min се задвижват от двигател с директно задвижване, ако мощността остане постоянна, това ще доведе до голям въртящ момент, което води до високи разходи на двигателя и намалена ефективност.Когато се определят мощността и скоростта, е необходимо да се сравни икономическата ефективност на комбинацията от двигатели с директно задвижване, двигатели с по-висока скорост и предавки (или други механични структури за увеличаване и намаляване на скоростта).Понастоящем вятърните турбини над 15MW и под 10rpm постепенно възприемат схема на полудиректно задвижване, използвайки зъбни колела за подходящо увеличаване на скоростта на двигателя, намаляване на разходите за двигател и в крайна сметка по-ниски системни разходи.Същото важи и за електродвигателите.Следователно, когато скоростта е под 100 r/min, икономическите съображения трябва да бъдат внимателно обмислени и може да се избере полудиректна схема на задвижване.
Двигателите с директно задвижване с постоянен магнит обикновено използват повърхностно монтирани ротори с постоянен магнит, за да увеличат плътността на въртящия момент и да намалят използването на материал.Поради ниската скорост на въртене и малката центробежна сила, не е необходимо да се използва вградена роторна структура с постоянен магнит.Обикновено за фиксиране и защита на постоянния магнит на ротора се използват притискащи пръти, втулки от неръждаема стомана и защитни втулки от фибростъкло.Въпреки това, някои двигатели с високи изисквания за надеждност, сравнително малък брой полюси или високи вибрации също използват вградени роторни структури с постоянен магнит.
Нискоскоростният двигател с директно задвижване се задвижва от честотен преобразувател.Когато дизайнът на броя на полюсите достигне горна граница, по-нататъшното намаляване на скоростта ще доведе до по-ниска честота.Когато честотата на честотния преобразувател е ниска, работният цикъл на ШИМ намалява и формата на вълната е лоша, което може да доведе до колебания и нестабилна скорост.Така че управлението на особено нискоскоростни двигатели с директно задвижване също е доста трудно.Понастоящем някои двигатели с ултра ниска скорост приемат схема на двигателя с модулация на магнитното поле, за да използват по-висока честота на задвижване.
Нискоскоростните двигатели с директно задвижване с постоянен магнит могат да бъдат предимно с въздушно и течно охлаждане.Въздушното охлаждане възприема главно метода на охлаждане IC416 на независими вентилатори, а течното охлаждане може да бъде водно охлаждане (IC71W), които могат да се определят според условията на място.В режим на течно охлаждане топлинният товар може да бъде проектиран по-висок и структурата по-компактна, но трябва да се обърне внимание на увеличаване на дебелината на постоянния магнит, за да се предотврати размагнитването на свръхток.
За нискоскоростни двигателни системи с директно задвижване с изисквания за контрол на скоростта и точността на позицията е необходимо да се добавят сензори за позиция и да се приеме метод за управление със сензори за позиция;Освен това, когато има изискване за голям въртящ момент по време на стартиране, е необходим и метод за управление със сензор за положение.
Въпреки че използването на двигатели с директно задвижване с постоянен магнит може да премахне оригиналния механизъм за намаляване и да намали разходите за поддръжка, неразумният дизайн може да доведе до високи разходи за двигатели с директно задвижване с постоянен магнит и намаляване на ефективността на системата.Най-общо казано, увеличаването на диаметъра на двигателите с директно задвижване с постоянен магнит може да намали цената на единица въртящ момент, така че двигателите с директно задвижване могат да бъдат направени в голям диск с по-голям диаметър и по-къса дължина на стека.Има обаче и граници за увеличаването на диаметъра.Прекалено големият диаметър може да увеличи цената на корпуса и вала и дори структурните материали постепенно ще надвишат цената на ефективните материали.Така че проектирането на двигател с директно задвижване изисква оптимизиране на съотношението дължина към диаметър, за да се намали общата цена на двигателя.
И накрая, бих искал да подчертая, че двигателите с директно задвижване с постоянен магнит все още са двигатели, задвижвани от честотен преобразувател.Факторът на мощността на двигателя влияе на тока от изходната страна на честотния преобразувател.Докато е в обхвата на капацитета на честотния преобразувател, факторът на мощността има малко влияние върху производителността и няма да повлияе на фактора на мощността от страната на мрежата.Следователно дизайнът на фактора на мощността на двигателя трябва да се стреми да гарантира, че двигателят с директно задвижване работи в режим MTPA, който генерира максимален въртящ момент с минимален ток.Важната причина е, че честотата на двигателите с директно задвижване обикновено е ниска и загубата на желязо е много по-ниска от загубата на мед.Използването на метода MTPA може да минимизира загубата на мед.Техниците не трябва да се влияят от традиционните асинхронни двигатели, свързани с мрежата, и няма основа за преценка на ефективността на двигателя въз основа на силата на тока от страната на двигателя.
Anhui Mingteng Permanent-Magnetic Machinery & Electrical Equipment Co., Ltd е модерно високотехнологично предприятие, което интегрира научноизследователска и развойна дейност, производство, продажби и сервиз на двигатели с постоянен магнит.Продуктовото разнообразие и спецификациите са пълни.Сред тях нискоскоростните двигатели с постоянен магнит с директно задвижване (7,5-500 об./мин.) се използват широко в промишлено натоварване като вентилатори, лентови транспортьори, бутални помпи и мелници в цимент, строителни материали, въглищни мини, петрол, металургия и други индустрии , с добри експлоатационни условия.
Време на публикуване: 18 януари 2024 г