Apa itu Motor Segar Magnet Kekal & Berfungsi

Dalam sistem elektrik, motor segerak adalah motor AC fasa 3-keadaan yang paling banyak digunakan, yang menukar tenaga elektrik menjadi tenaga mekanikal. Motor jenis ini beroperasi pada kelajuan segerak, yang tetap dan segerak dengan frekuensi bekalan dan tempoh putarannya sama dengan nombor tidak terpadu. kitaran AC. Itu bermaksud kelajuan motor sama dengan medan magnet berputar. Motor jenis ini digunakan terutamanya di sistem kuasa untuk meningkatkan faktor daya. Terdapat motor segerak DC yang tidak bersemangat dan teruja, yang beroperasi mengikut daya magnet motor. Motor keengganan, motor histeresis, dan motor magnet kekal adalah motor segerak yang tidak teruja. Artikel ini adalah mengenai kerja motor segerak magnet kekal.

Apakah Motor Sinkron Magnet Kekal?

Motor sinkron magnet kekal adalah salah satu jenis motor segerak AC, di mana medan teruja oleh magnet kekal yang menghasilkan EMF belakang sinusoidal. Ia mengandungi pemutar dan pemegun yang sama dengan pemutar Induksi motor , tetapi magnet kekal digunakan sebagai pemutar untuk membuat medan magnet. Oleh itu tidak perlu digulung medan pemutar . Ia juga dikenali sebagai motor gelombang sinus kekal 3 fasa tanpa berus. The gambarajah motor segerak magnet kekal ditunjukkan di bawah.

Motor Segar Magnet Kekal

Teori Motor Selari Magnet Kekal

Motor segerak magnet kekal sangat cekap, tidak berus, sangat pantas, selamat, dan memberikan prestasi dinamik yang tinggi jika dibandingkan dengan motor konvensional. Ia menghasilkan tork halus, bunyi rendah dan digunakan terutamanya untuk aplikasi berkelajuan tinggi seperti robotik . Ia adalah motor segerak AC 3 fasa yang berjalan pada kelajuan segerak dengan sumber AC yang digunakan.

Daripada menggunakan belitan untuk rotor, magnet kekal dipasang untuk membuat medan magnet berputar. Oleh kerana tidak ada bekalan sumber DC, ini jenis motor sangat sederhana dan lebih murah. Ia berisi stator dengan 3 belitan dipasang di atasnya dan rotor dengan magnet kekal dipasang untuk membuat tiang medan. Bekalan ac input 3 fasa diberikan kepada stator untuk mula berfungsi.

Prinsip Kerja

The prinsip kerja motor segerak magnet kekal sama dengan motor segerak. Ia bergantung pada medan magnet berputar yang menghasilkan daya elektromotif pada kelajuan segerak. Apabila penggulungan stator digerakkan dengan memberikan bekalan 3 fasa, medan magnet berputar diciptakan di antara jurang udara.

Ini menghasilkan tork apabila kutub medan pemutar menahan medan magnet berputar pada kelajuan segerak dan pemutar berputar berterusan. Oleh kerana motor ini bukan motor pemula sendiri, perlu menyediakan bekalan kuasa frekuensi berubah.

EMF dan Persamaan Tork

Dalam mesin segerak, EMF rata-rata yang diinduksi per fasa disebut dinamik mendorong EMF dalam motor segerak, fluks yang dipotong oleh setiap konduktor per revolusi adalah Pϕ Weber
Maka masa yang diperlukan untuk menyelesaikan satu revolusi ialah 60 / N saat

Purata EMF yang diinduksi setiap konduktor dapat dikira dengan menggunakan

(PϕN / 60) x Zph = (PϕN / 60) x 2Tph

Di mana Tph = Zph / 2

Oleh itu, EMF purata setiap fasa adalah,

= 4 x ϕ x Tph x PN / 120 = 4ϕfTph

Di mana Tph = tidak. Daripada giliran yang dihubungkan secara siri per fasa

ϕ = fluks / tiang di weber

P = tidak. Dari tiang

F = kekerapan dalam Hz

Zph = tidak. Dari konduktor yang dihubungkan secara siri per fasa. = Zph / 3

Persamaan EMF bergantung pada gegelung dan konduktor pada stator. Untuk motor ini, faktor pengedaran Kd dan faktor pitch Kp juga dipertimbangkan.

Oleh itu, E = 4 x ϕ x f x Tph xKd x Kp

Persamaan tork motor segerak magnet kekal diberikan sebagai,

T = (3 x Eph x Iph x sinβ) / ωm

Kawalan Tork Langsung Motor Segar Magnet Kekal

Untuk mengawal motor segerak magnet kekal, kami menggunakan pelbagai jenis sistem kawalan . Bergantung pada tugas, teknik pengendalian yang diperlukan digunakan. Kaedah pengendalian motor sinkron magnet kekal yang berbeza adalah,

Kategori Sinusoidal

• Skalar
• Vektor: Kawalan berorientasikan medan (FOC) (dengan dan tanpa sensor kedudukan)
• Kawalan tork langsung

Kategori Trapezoid

• Gelung terbuka
• Gelung tertutup (dengan dan tanpa sensor kedudukan)

Teknologi kawalan tork langsung motor ini adalah litar kawalan yang sangat sederhana dengan prestasi dinamik yang berkesan dan julat kawalan yang baik. Ia tidak memerlukan sensor kedudukan untuk pemutar. Kelemahan utama menggunakan kaedah kawalan ini adalah, ia menghasilkan daya kilas tinggi dan riak arus.

Pembinaan

The pembinaan motor segerak magnet kekal sama dengan motor segerak asas, tetapi satu-satunya perbezaan adalah dengan pemutar. Rotor tidak mempunyai penggulungan medan, tetapi magnet kekal digunakan untuk membuat kutub medan. Magnet kekal yang digunakan dalam PMSM terdiri dari samarium-kobalt dan medium, besi, dan boron kerana kebolehtelapannya lebih tinggi.

Magnet kekal yang paling banyak digunakan adalah besi neodymium-boron kerana kos efektif dan kemudahan ketersediaannya. Dalam jenis ini, magnet kekal dipasang pada rotor. Berdasarkan pemasangan magnet kekal pada rotor, pembinaan motor segerak magnet kekal terbahagi kepada dua jenis. Mereka,

PMSM yang dipasang di permukaan

Dalam pembinaan ini, magnet dipasang di permukaan pemutar. Ia sesuai untuk aplikasi berkelajuan tinggi, kerana tidak kuat. Ia memberikan jurang udara yang seragam kerana kebolehtelapan magnet kekal dan jurang udara adalah sama. Tidak ada tork keengganan, prestasi dinamik tinggi, dan sesuai untuk peranti berkelajuan tinggi seperti robotik dan pemacu alat.

Permukaan Dipasang

Dikuburkan PMSM atau PMSM Dalaman

Dalam jenis pembinaan ini, magnet kekal disisipkan ke dalam rotor seperti yang ditunjukkan dalam gambar di bawah. Ia sesuai untuk aplikasi berkelajuan tinggi dan mendapat kekuatan. Torsi keengganan disebabkan oleh daya tarikan motor.

PMSM dikebumikan

Kerja Motor Segar Magnet Kekal

Kerja motor segerak magnet kekal sangat mudah, cepat, dan berkesan jika dibandingkan dengan motor konvensional. Cara kerja PMSM bergantung pada medan magnet pemutar pemutar dan medan magnet pemutar yang tetap. Magnet kekal digunakan sebagai pemutar untuk membuat fluks magnet berterusan, beroperasi dan terkunci pada kelajuan segerak. Motor jenis ini serupa dengan motor DC tanpa berus.

Kumpulan fasa dibentuk dengan menggabungkan belitan stator antara satu sama lain. Kumpulan fasa ini digabungkan untuk membentuk sambungan yang berbeza seperti fasa bintang, Delta, dua dan satu. Untuk mengurangkan voltan harmonik, gulungan harus saling berdekatan sesaat.

Apabila bekalan AC 3 fasa diberikan kepada stator, ia menghasilkan medan magnet berputar dan medan magnet malar disebabkan oleh magnet tetap pemutar. Rotor ini beroperasi seiring dengan kelajuan segerak. Keseluruhan kerja PMSM bergantung pada jurang udara antara stator dan rotor tanpa beban.

Sekiranya jurang udara besar, maka kerugian angin motor akan dikurangkan. Tiang medan yang dibuat oleh magnet kekal menonjol. Motor segerak magnet kekal bukan motor pemula sendiri. Jadi, adalah perlu untuk mengawal frekuensi pemboleh ubah stator secara elektronik.

Motor Segar Magnet Kekal vs BLDC

Perbezaan antara motor segerak magnet kekal (PMSM) dan BLDC ( motor DC tanpa berus ) merangkumi perkara berikut.

Kelebihan

The kelebihan motor segerak magnet kekal merangkumi,

• memberikan kecekapan yang lebih tinggi pada kelajuan tinggi
• terdapat dalam saiz kecil pada pakej yang berbeza
• penyelenggaraan dan pemasangan sangat mudah daripada motor aruhan
• mampu mengekalkan tork penuh pada kelajuan rendah.
• kecekapan dan kebolehpercayaan yang tinggi
• memberikan tork yang lancar dan prestasi dinamik

Kekurangan

Kelemahan motor segerak magnet kekal adalah,

• Motor jenis ini sangat mahal jika dibandingkan dengan motor aruhan
• Entah bagaimana sukar untuk memulakan kerana mereka bukan motor permulaan sendiri.

Permohonan

Aplikasi motor segerak magnet kekal adalah,

• Penghawa dingin
• Peti sejuk
• Pemampat AC
• Mesin basuh, yang merupakan pemacu langsung
• Pemandu kuasa elektrik automotif
• Peralatan mesin
• Sistem kuasa besar untuk meningkatkan faktor kuasa terkemuka dan ketinggalan
• Kawalan daya tarikan
• Unit penyimpanan data.
• Pemacu servo
• Aplikasi industri seperti robotik, aeroangkasa, dan banyak lagi.

Oleh itu, ini semua berkaitan gambaran keseluruhan motor segerak magnet kekal - definisi, kerja, prinsip kerja, rajah, pembinaan, kelebihan, kekurangan, aplikasi, emf, dan persamaan tork. Berikut adalah pertanyaan untuk anda, ”Apa tujuan menggunakan magnet kekal pada motor segerak?