Door enpmsm
Permanente magneetmotoren koppel genereren door de interactie van statorstroom met permanente magneten op of in de rotor. Kleine motoren met laag vermogen worden gebruikt in IT-apparatuur, commerciële machines en hulpapparatuur voor auto's waar oppervlakterotormagneten gebruikelijk zijn. Interne magneten (IPM) komen veel voor in grotere machines zoals elektrische voertuigen en industriële motoren.
Bij PM-motoren kunnen voor de stator gecentraliseerde wikkelingen (korte spoed) worden gebruikt als er geen rekening wordt gehouden met koppelpulsaties, maar bij grotere PM-motoren zijn gedistribueerde wikkelingen gebruikelijk. De omvormer is van cruciaal belang voor het regelen van de wikkelstroom, aangezien PM-motoren geen mechanische commutator hebben. PM-motoren hebben, in tegenstelling tot andere borstelloze motoren, geen stroom nodig om hun magnetisch veld te ondersteunen. Als gevolg hiervan kunnen PM-motoren het meeste koppel leveren en kunnen ze de beste keuze zijn als ze klein of licht van gewicht zijn. Het ontbreken van magnetiseringsstroom betekent ook een hoger rendement bij de ‘sweet spot’-belasting – waar de motor het beste presteert.
Hoewel permanente magneten prestatievoordelen bieden bij lage snelheden, vormen ze bovendien ook de “achilleshiel” van de technologie. Als bijvoorbeeld de snelheid van een PM-motor toeneemt, benadert de omgekeerde elektromotorische kracht de voedingsspanning van de inverter, waardoor het onmogelijk wordt de wikkelstroom te regelen. Dit definieert de basissnelheid van een PM-motor voor algemeen gebruik en vertegenwoordigt doorgaans de maximaal mogelijke snelheid voor een gegeven voedingsspanning in een oppervlaktemagneetontwerp.
Bij snelheden groter dan de fundamentele snelheid maken IPM's gebruik van actieve verzwakking van het magnetische veld, waarbij statorstromen worden gemanipuleerd om de magnetische flux opzettelijk te onderdrukken. Het bereik van snelheden dat betrouwbaar kan worden geïmplementeerd, is beperkt tot ongeveer 4:1. Net als voorheen kan deze limiet worden bereikt door het aantal windingen van de wikkelingen te verminderen en grotere kosten- en vermogensverliezen in de omvormer te accepteren.
De noodzaak voor verzwakking van het magnetische veld is snelheidsafhankelijk en gaat gepaard met verliezen, ongeacht het koppel. Dit kan de efficiëntie bij hoge snelheden verminderen, vooral bij lichte belasting.
De nadelen van een PM-motor zijn onder meer dat deze moeilijk te beheren is onder foutomstandigheden vanwege de inherente omgekeerde elektromotorische kracht. Zelfs als de omvormer is losgekoppeld, zal er, zolang de motor draait, stroom door wikkelingsfouten blijven stromen, wat resulteert in tandwielkoppel en oververhitting, wat gevaarlijk kan zijn. De verzwakking van het magnetische veld bij hoge snelheden als gevolg van het uitschakelen van de omvormer kan bijvoorbeeld leiden tot ongecontroleerde stroomopwekking en de DC-busspanning van de omvormer kan tot gevaarlijke niveaus stijgen. De bedrijfstemperatuur is een andere belangrijke beperking, behalve voor permanente magneetmotoren die zijn uitgerust met samariumkobaltmagneten. En hoge motorstromen als gevolg van uitval van de omvormer kunnen tot demagnetisatie leiden. De houdkracht van de mechanische magneten beperkt de maximale snelheid. Als een motor met permanente magneet beschadigd is, moet deze voor reparatie meestal naar de fabriek worden teruggestuurd, omdat het veilig verwijderen en hanteren van de rotor moeilijk is. Ten slotte is recycling aan het einde van de levensduur problematisch, hoewel de huidige hoge waarde van zeldzame aardmetalen dit economisch haalbaarder kan maken.
Ondanks deze nadelen blijven permanentmagneetmotoren ongeëvenaard wat betreft lage snelheid en efficiëntie, en zijn ze nuttig in situaties waarin grootte en gewicht van cruciaal belang zijn.
Met de voordelen van hoog rendement, goede energiebesparing, klein formaat, lichtgewicht en hoge betrouwbaarheid worden permanente magneetmotoren op grote schaal gebruikt in verschillende industrieën.
Dankzij de hoge efficiëntie en energiebesparende eigenschappen van permanente magneetmotoren kunnen ze voldoen aan de behoeften van industrieën met hoge eisen op het gebied van energie-efficiëntie. Of het nu gaat om CNC-bewerkingsmachines, kunststofmachines of compressoren: PM-motoren verminderen het energieverbruik in de industriële productie aanzienlijk. Bovendien spelen PM-motoren een belangrijke rol in de industriële automatisering en worden ze veel gebruikt in robots, CNC-gereedschapsmachines, verpakkingsapparatuur en transportsystemen, waar ze door hun hoge efficiëntie, reactievermogen en nauwkeurige besturingseigenschappen ideaal zijn voor uiterst nauwkeurige bewerking en productie.
Synchrone motoren met permanente magneet worden veel gebruikt in elektrische en hybride voertuigen. Dankzij de hoge vermogensdichtheid en het hoge rendement hebben elektrische voertuigen een beter bereik en een grotere energie-efficiëntie. PM-motoren kunnen niet alleen de rijefficiëntie van de auto verbeteren, maar ook energieterugwinning realiseren om de actieradius van de auto verder te vergroten.
Permanente magneetmotoren (PMG's) spelen ook een onvervangbare rol. Permanente magneetgeneratoren (PMG's) worden veel gebruikt bij de opwekking van windenergie, waterkracht enz., waarbij gebruik wordt gemaakt van wind- of waterenergie om in elektriciteit te worden omgezet. Tegelijkertijd worden permanente magneetmotoren ook gebruikt in fotovoltaïsche volgsystemen op zonne-energie, de opwekking van energie uit de oceaan en andere nieuwe energieapparaten om de ontwikkeling van hernieuwbare energie te bevorderen.
Enneng is een hightech onderneming die R&D en productie van permanente magneetmotoren integreert. Met meer dan tientallen patenten, Enneng is gerangschikt als “100 innovatieve ondernemingen”in Qingdao en zijn geselecteerd als lid van de Qingdao Motor Association. Wat u ook nodig heeft, onze ervaren ingenieurs zullen u de effectieve oplossing bieden die u nodig heeft. Uw vraag is altijd wat wij nastreven!
