ເນື່ອງຈາກຄວາມຫນາແຫນ້ນແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງແຮງບິດສູງຂອງພວກເຂົາ, ມໍເຕີ synchronous ສະກົດຈິດຖາວອນຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການນໍາໃຊ້ອຸດສາຫະກໍາຈໍານວນຫຼາຍ, ໂດຍສະເພາະແມ່ນສໍາລັບລະບົບຂັບປະສິດທິພາບສູງເຊັ່ນລະບົບ propulsion submarine.ມໍເຕີ synchronous ແມ່ເຫຼັກແບບຖາວອນບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງໃຊ້ແຫວນເລື່ອນເພື່ອຄວາມຕື່ນເຕັ້ນ, ຫຼຸດຜ່ອນການບໍາລຸງຮັກສາ rotor ແລະການສູນເສຍ.ມໍເຕີ synchronous ແມ່ເຫຼັກແບບຖາວອນແມ່ນມີປະສິດທິພາບສູງແລະເຫມາະສົມສໍາລັບລະບົບການຂັບຂີ່ທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງເຊັ່ນ: ເຄື່ອງຈັກ CNC, ຫຸ່ນຍົນແລະລະບົບການຜະລິດອັດຕະໂນມັດໃນອຸດສາຫະກໍາ.
ໂດຍທົ່ວໄປ, ການອອກແບບແລະການກໍ່ສ້າງຂອງມໍເຕີ synchronous ແມ່ເຫຼັກຖາວອນຕ້ອງພິຈາລະນາທັງໂຄງສ້າງ stator ແລະ rotor ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ມໍເຕີທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ.
ໂຄງສ້າງຂອງມໍເຕີ synchronous ແມ່ເຫຼັກຖາວອນ
ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ flux ແມ່ເຫຼັກຊ່ອງຫວ່າງອາກາດ:ກໍານົດໂດຍການອອກແບບຂອງມໍເຕີ asynchronous, ແລະອື່ນໆ, ການອອກແບບຂອງ rotors ແມ່ເຫຼັກຖາວອນແລະການນໍາໃຊ້ຄວາມຕ້ອງການພິເສດສໍາລັບການ switching stator windings.ນອກຈາກນັ້ນ, ມັນແມ່ນສົມມຸດວ່າ stator ແມ່ນ stator slotted.ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງຊ່ອງຫວ່າງອາກາດຖືກຈໍາກັດໂດຍການອີ່ມຕົວຂອງແກນ stator.ໂດຍສະເພາະ, ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ flux ສູງສຸດແມ່ນຈໍາກັດໂດຍຄວາມກວ້າງຂອງແຂ້ວເກຍ, ໃນຂະນະທີ່ທາງຫລັງຂອງ stator ກໍານົດ flux ທັງຫມົດສູງສຸດ.
ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ລະດັບຄວາມອີ່ມຕົວທີ່ອະນຸຍາດແມ່ນຂຶ້ນກັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ.ໂດຍປົກກະຕິ, ມໍເຕີທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງມີຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ flux ຕ່ໍາ, ໃນຂະນະທີ່ມໍເຕີທີ່ຖືກອອກແບບມາສໍາລັບຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງແຮງບິດສູງສຸດມີຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ flux ສູງກວ່າ.ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງຊ່ອງຫວ່າງອາກາດສູງສຸດແມ່ນປົກກະຕິຢູ່ລະຫວ່າງ 0.7–1.1 Tesla.ມັນຄວນຈະສັງເກດວ່ານີ້ແມ່ນຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ flux ທັງຫມົດ, ເຊັ່ນ: ຜົນລວມຂອງ rotor ແລະ stator fluxes.ນີ້ຫມາຍຄວາມວ່າຖ້າຫາກວ່າແຮງຕິກິຣິຍາ armature ຕ່ໍາ, ມັນຫມາຍຄວາມວ່າ torque ສອດຄ່ອງແມ່ນສູງ.
ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ເພື່ອບັນລຸການປະກອບສ່ວນ torque reluctance ຂະຫນາດໃຫຍ່, ຜົນບັງຄັບໃຊ້ປະຕິກິລິຍາ stator ຕ້ອງມີຂະຫນາດໃຫຍ່.ຕົວກໍານົດການເຄື່ອງຈັກສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຂະຫນາດໃຫຍ່ m ແລະຂະຫນາດນ້ອຍ inductance L ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຕ້ອງການເພື່ອໃຫ້ໄດ້ torque ສອດຄ່ອງ.ນີ້ປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນເຫມາະສົມສໍາລັບການດໍາເນີນງານຕ່ໍາກວ່າຄວາມໄວພື້ນຖານຍ້ອນວ່າ inductance ສູງຫຼຸດຜ່ອນປັດໄຈພະລັງງານ.
ວັດສະດຸແມ່ເຫຼັກຖາວອນ:
ການສະກົດຈິດມີບົດບາດສໍາຄັນໃນອຸປະກອນຈໍານວນຫຼາຍ, ດັ່ງນັ້ນ, ການປັບປຸງການປະຕິບັດຂອງວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນມີຄວາມສໍາຄັນຫຼາຍ, ແລະປະຈຸບັນຄວາມສົນໃຈແມ່ນສຸມໃສ່ການຫາຍາກຂອງໂລກແລະອຸປະກອນການປ່ຽນໂລຫະທີ່ສາມາດໄດ້ຮັບການສະກົດຈິດຖາວອນທີ່ມີຄຸນສົມບັດແມ່ເຫຼັກສູງ.ອີງຕາມເທກໂນໂລຍີ, ແມ່ເຫຼັກມີຄຸນສົມບັດສະນະແມ່ເຫຼັກແລະກົນຈັກທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະສະແດງຄວາມທົນທານຕໍ່ການກັດກ່ອນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.
ການສະກົດຈິດ NdFeB (Nd2Fe14B) ແລະ Samarium Cobalt (Sm1Co5 ແລະ Sm2Co17) ແມ່ນວັດສະດຸແມ່ເຫຼັກຖາວອນທາງດ້ານການຄ້າທີ່ກ້າວຫນ້າທີ່ສຸດໃນປະຈຸບັນ.ພາຍໃນແຕ່ລະຫ້ອງຮຽນຂອງແມ່ເຫຼັກໂລກທີ່ຫາຍາກມີຄວາມຫລາກຫລາຍຂອງຊັ້ນຮຽນທີ.ການສະກົດຈິດ NdFeB ໄດ້ຖືກເຮັດເປັນການຄ້າໃນຕົ້ນຊຸມປີ 1980.ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນມື້ນີ້ໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ແຕກຕ່າງກັນຫຼາຍ.ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງອຸປະກອນການສະກົດຈິດນີ້ (ຕໍ່ຜະລິດຕະພັນພະລັງງານ) ແມ່ນທຽບກັບຂອງແມ່ເຫຼັກ ferrite, ແລະບົນພື້ນຖານຕໍ່ກິໂລ, ການສະກົດຈິດ NdFeB ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍປະມານ 10 ຫາ 20 ເທົ່າຂອງແມ່ເຫຼັກ ferrite.
ຄຸນສົມບັດທີ່ສໍາຄັນຈໍານວນຫນຶ່ງທີ່ໃຊ້ໃນການປຽບທຽບແມ່ເຫຼັກຖາວອນແມ່ນ: remanence (Mr), ເຊິ່ງວັດແທກຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງສະຫນາມແມ່ເຫຼັກແມ່ເຫຼັກຖາວອນ, ກໍາລັງບັງຄັບ (Hcj), ຄວາມສາມາດຂອງວັດສະດຸຕ້ານ demagnetization, ຜະລິດຕະພັນພະລັງງານ (BHmax), ພະລັງງານແມ່ເຫຼັກຄວາມຫນາແຫນ້ນ. ;ອຸນຫະພູມ Curie (TC), ອຸນຫະພູມທີ່ວັດສະດຸສູນເສຍການສະກົດຈິດຂອງມັນ.ແມ່ເຫຼັກ Neodymium ມີ remanence ສູງ, coercivity ສູງແລະຜະລິດຕະພັນພະລັງງານ, ແຕ່ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນຂອງປະເພດອຸນຫະພູມຕ່ໍາ Curie, Neodymium ເຮັດວຽກຮ່ວມກັບ Terbium ແລະ Dysprosium ເພື່ອຮັກສາຄຸນສົມບັດແມ່ເຫຼັກຂອງຕົນຢູ່ໃນອຸນຫະພູມສູງ.
ການອອກແບບມໍເຕີ synchronous ສະກົດຈິດຖາວອນ
ໃນການອອກແບບຂອງມໍເຕີ synchronous ແມ່ເຫຼັກຖາວອນ (PMSM), ການກໍ່ສ້າງຂອງ rotor ແມ່ເຫຼັກຖາວອນແມ່ນອີງໃສ່ກອບ stator ຂອງມໍເຕີ induction ສາມເຟດໂດຍບໍ່ມີການປ່ຽນແປງເລຂາຄະນິດຂອງ stator ແລະ windings.ຂໍ້ມູນຈໍາເພາະແລະເລຂາຄະນິດປະກອບມີ: ຄວາມໄວມໍເຕີ, ຄວາມຖີ່, ຈໍານວນຂອງເສົາ, ຄວາມຍາວ stator, ເສັ້ນຜ່າກາງພາຍໃນແລະນອກ, ຈໍານວນຂອງສະລັອດຕິງ rotor.ການອອກແບບຂອງ PMSM ປະກອບມີການສູນເສຍທອງແດງ, ກັບຄືນໄປບ່ອນ EMF, ການສູນເສຍທາດເຫຼັກແລະ inductance ຕົນເອງແລະເຊິ່ງກັນແລະກັນ, flux ແມ່ເຫຼັກ, ການຕໍ່ຕ້ານ stator, ແລະອື່ນໆ.
ການຄິດໄລ່ຂອງ inductance ຕົນເອງແລະ inductance ເຊິ່ງກັນແລະກັນ:
Inductance L ສາມາດຖືກກໍານົດເປັນອັດຕາສ່ວນຂອງການເຊື່ອມໂຍງ flux ກັບ flux-producing ປະຈຸບັນ I, ໃນ Henrys (H), ເທົ່າກັບ Weber ຕໍ່ ampere.inductor ເປັນອຸປະກອນທີ່ໃຊ້ໃນການເກັບຮັກສາພະລັງງານໃນສະຫນາມແມ່ເຫຼັກ, ຄ້າຍຄືກັນກັບວິທີການ capacitor ເກັບພະລັງງານໃນພາກສະຫນາມໄຟຟ້າ.Inductors ປົກກະຕິແລ້ວປະກອບດ້ວຍ coils, ປົກກະຕິແລ້ວບາດແຜປະມານແກນ ferrite ຫຼື ferromagnetic, ແລະມູນຄ່າ inductance ຂອງເຂົາເຈົ້າພຽງແຕ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບໂຄງສ້າງທາງກາຍະພາບຂອງ conductor ແລະການ permeability ຂອງວັດສະດຸທີ່ flux ແມ່ເຫຼັກຜ່ານ.
ຂັ້ນຕອນເພື່ອຊອກຫາ inductance ມີດັ່ງນີ້:1. ສົມມຸດວ່າມີ I ໃນປະຈຸບັນຢູ່ໃນຕົວນໍາ.2. ໃຊ້ກົດໝາຍຂອງ Biot-Savart ຫຼື ກົດໝາຍ loop ຂອງ Ampere (ຖ້າມີ) ເພື່ອກໍານົດວ່າ B ແມ່ນສົມມາດຖານພຽງພໍ.3. ຄິດໄລ່ flux ທັງຫມົດເຊື່ອມຕໍ່ວົງຈອນທັງຫມົດ.4. ຄູນ flux ຂອງແມ່ເຫຼັກທັງຫມົດໂດຍຈໍານວນຂອງ loops ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຮັບການເຊື່ອມຕໍ່ flux, ແລະປະຕິບັດການອອກແບບຂອງມໍເຕີ synchronous ແມ່ເຫຼັກຖາວອນໂດຍການປະເມີນຕົວກໍານົດການທີ່ກໍານົດໄວ້.
ການສຶກສາໄດ້ພົບເຫັນວ່າການອອກແບບຂອງການນໍາໃຊ້ NdFeB ເປັນອຸປະກອນການ rotor ແມ່ເຫຼັກຖາວອນ AC ເພີ່ມຂຶ້ນ flux ແມ່ເຫຼັກທີ່ສ້າງຂຶ້ນໃນຊ່ອງຫວ່າງອາກາດ, ເຮັດໃຫ້ມີການຫຼຸດລົງໃນລັດສະຫມີຂອງ stator ໄດ້, ໃນຂະນະທີ່ radius ພາຍໃນຂອງ stator ໃຊ້ samarium cobalt ຖາວອນ. ອຸປະກອນການ rotor ແມ່ເຫຼັກມີຂະຫນາດໃຫຍ່ກວ່າ.ຜົນໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການສູນເສຍທອງແດງທີ່ມີປະສິດທິພາບໃນ NdFeB ແມ່ນຫຼຸດລົງ 8.124%.ສໍາລັບ samarium cobalt ເປັນວັດສະດຸແມ່ເຫຼັກຖາວອນ, flux ແມ່ເຫຼັກຈະເປັນການປ່ຽນແປງ sinusoidal.ໂດຍທົ່ວໄປ, ການອອກແບບແລະການກໍ່ສ້າງຂອງມໍເຕີ synchronous ແມ່ເຫຼັກຖາວອນຕ້ອງພິຈາລະນາທັງໂຄງສ້າງ stator ແລະ rotor ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ມໍເຕີທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ.
ສະຫຼຸບ
ມໍເຕີ synchronous ແມ່ເຫຼັກຖາວອນ (PMSM) ເປັນມໍເຕີ synchronous ທີ່ໃຊ້ວັດສະດຸແມ່ເຫຼັກສູງສໍາລັບການສະກົດຈິດ, ແລະມີລັກສະນະປະສິດທິພາບສູງ, ໂຄງປະກອບການງ່າຍດາຍ, ແລະການຄວບຄຸມງ່າຍ.ມໍເຕີ synchronous ແມ່ເຫຼັກຖາວອນນີ້ມີຄໍາຮ້ອງສະຫມັກໃນ traction, ຍານຍົນ, ຫຸ່ນຍົນ, ແລະເຕັກໂນໂລຊີການບິນອະວະກາດ.ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານຂອງມໍເຕີ synchronous ແມ່ເຫຼັກຖາວອນແມ່ນສູງກວ່າມໍເຕີ induction ຂອງລະດັບດຽວກັນເນື່ອງຈາກວ່າບໍ່ມີພະລັງງານ stator ອຸທິດຕົນເພື່ອຜະລິດພາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກ..
ໃນປັດຈຸບັນ, ການອອກແບບຂອງ PMSM ບໍ່ພຽງແຕ່ຕ້ອງການພະລັງງານທີ່ສູງຂຶ້ນ, ແຕ່ຍັງມີມະຫາຊົນຕ່ໍາແລະເວລາຕ່ໍາຂອງ inertia.
ເວລາປະກາດ: ກໍລະກົດ-01-2022