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Qué es un motor sincrónico magnético permanente & esta funcionando

  • 2021-04-30

En un sistema eléctrico, Motores síncronos son los más utilizados estado estable 3 fases Motores de CA, que convierten la energía eléctrica en la energía mecánica. Este El tipo de motor funciona a una velocidad síncrona, que es constante y es síncrona con la frecuencia de suministro y el período de rotación es igual a la integral no. de AC Ciclos. Ese significa que la velocidad del motor es igual al campo rotativo magnético Este Tipo de motor utilizado principalmente en sistemas de poderPara mejorar el poder Factor. Hay no emocionado y DC motores síncronos emocionados, que operan de acuerdo con la potencia magnética del motor. Los motores de renuencia, los motores de histéresis y los motores de imán permanentes son los no emocionados síncrono Motores. Este El artículo se trata de la obra de un imán permanente síncrono motor.

¿Qué es un imán permanente síncrono motor?

Los motores sincrónicos del imán permanente son uno de los tipos de motores sincrónicos de CA, donde El campo está emocionado por los imanes permanentes que generan la espalda sinusoidal EMF. Contiene un rotor y un estator igual al de un Motor de inducción , pero se utiliza un imán permanente como un rotor para crear un campo magnético Por lo tanto, no hay necesidad de herir el enrollamiento de campo en el rotor . También se conoce como a 3 fases sin escobillas Onda sinusoidal permanente Motor. La Diagrama de motor sincrónico magnético permanentese muestra a continuación.

Permanent Magnet Synchronous Motor

Teoría del motor síncrono del imán permanente

Los motores síncronos de imán permanente son muy eficientes, sin escobillas, muy rápidos, seguros y dan un alto rendimiento dinámico cuando En comparación con los motores convencionales. Produce un par suave, bajo ruido y se utiliza principalmente para aplicaciones de alta velocidad como robótica . es a 3 fases Motor síncrono de CA que se ejecuta a la velocidad síncrona con la fuente APLICADA APLICADA.

En lugar de usar el devanado para el rotor, se montan imanes permanentes para crear un campo magnético de rotación. Como no hay suministro de fuente de DC, estos Tipos de motoresSon muy simples y menos costos. Contiene un estator con 3 devanados instalados en él y un rotor con un imán permanente montado para crear caros El 3 fases Entrada El suministro de CA se entrega al estator para comenzar Trabajar.

principio de funcionamiento

La Principio de funcionamiento del motor sincrónico del imán permanenteEs similar al motor síncrono Depende del campo magnético giratorio que genere una fuerza electromotráfica en la velocidad síncrona. Cuando El devanado del estator se energiza dando el 3 fases Suministro, se crea un campo magnético giratorio entre el aire brechas.

Este produce el par cuando Los polos del campo del rotor sostienen el campo magnético giratorio a la velocidad síncrona y el rotor gira continuamente. como estos Los motores no están auto-arrancando Motores, es necesario proporcionar una fuente de frecuencia variable Suministro.

EMF y Ecuación de Torque

En una máquina síncrona, la EMF promedio inducida por La fase se llama Dynamic Induces EMF en un motor síncrono, el flujo cortado por cada conductor por La revolución es Pφ weber
Luego, el tiempo necesario para completar una revolución es 60 / n segundo

El promedio de EMF inducido por El conductor se puede calcular utilizando

( Página / 60 ) x zph = ( Página / 60 ) x 2tph

Donde TPH = Zph / 2

Por lo tanto, el EMF promedio por la fase es,

= 4 x φ x TPH x pn / 120 = 4φftph

Donde TPH = No. De giros conectados en serie por fase

φ = Flux / Polo en Weber

P = No. De polos

F = Frecuencia en Hz

Zph = No. De Conductores conectados en serie POR fase. = Zph / 3

La ecuación de EMF depende de las bobinas y los conductores en el estator. Para Este motor, Factor de Distribución KD y el factor de tono kp también se considera.

Por eso, e = 4 x φ x f x TPH XKD x kp

La ecuación de par de un motor síncrono de imán permanente se da como,

t = (3 x eph x iph x sinβ) / Ωm

Control de torque directo del motor sincrónico del imán permanente.

A Controla el motor síncrono del imán permanente, usamos diferentes tipos de sistemas de control . Dependiendo de la tarea, se usa la técnica de control necesaria. Los diferentes métodos de control de un motor síncrono de imán permanente son,

Categoría sinusoidal

  • escalar
  • Vector: Control orientado al campo (FOC) (con y sin posición Sensor)
  • Control de torque directo

Categoría trapezoidal

  • Abrir-Loop
  • Closed-Loop (con y sin posición Sensor)

La tecnología de control de torque directa de este motor es un circuito de control muy simple con un rendimiento dinámico efectivo y un buen control eso no Requerir cualquier sensor de posición para el rotor La principal desventaja de usar este método de control es, produce un alto par y una corriente ondulación.

construcción

La Construcción de motores sincrónicos de imán permanenteEs similar al motor síncrono básico, pero la única diferencia es con el rotor El rotor no Tienen cualquier bobinado de campo, pero los imanes permanentes se utilizan para crear polos de campo. Los imanes permanentes utilizados en el pmsm se componen de samario-cobalt y medio, hierro y boro porque de su Mayor permeabilidad.

El imán permanente más utilizado es neodimio-boro-hierro porque de su costo efectivo y facilidad de la disponibilidad. En este tipo, los imanes permanentes se montan en el rotor Basado en el montaje del imán permanente en el rotor, la construcción de un motor síncrono de imán permanente se divide en dos tipos. Ellos están,

Montado en la superficie Pmsm

En esta construcción, el imán está montado en la superficie del rotor Es adecuado para aplicaciones de alta velocidad, ya que no es robusto. Proporciona un espacio de aire uniforme porque La permeabilidad del imán permanente y el espacio de aire es el mismo. Sin par de renuncia, alto rendimiento dinámico, y adecuado para dispositivos de alta velocidad como robótica y herramienta accionamientos.

Surface Mounted
montadas en superficie

enterrado pmsm o interior pmsm

En este tipo de construcción, el imán permanente está incrustado en el rotor como se muestra en la figura a continuación. Es adecuado para aplicaciones de alta velocidad y se obtiene. Robustez. El par de renuencia se debe a la Palesidad del motor

Buried PMSM
enterrado pmsm

Trabajando del motor sincrónico magnético permanente.

El funcionamiento del motor síncrono del imán permanente es muy simple, rápido y efectivo cuando En comparación con los motores convencionales. El funcionamiento de PMSM Depende del campo magnético giratorio del estator y el campo magnético constante del rotor Los imanes permanentes se utilizan como el rotor para crear un flujo magnético constante, funciona y se bloquea en la velocidad síncrona. Estos Los tipos de motores son similares a sin escobillas DC Motors.

El phasor Los grupos se forman uniéndose a los devanados del estator con uno Estos Phasor Los grupos se unen para formar diferentes conexiones como una estrella, delta, doble y single fases. A Reducir los voltajes armónicos, los devanados deberían ser herido en breve con cada otro

Cuando el 3 fases El suministro de CA se da al estator, crea un campo magnético giratorio y el campo magnético constante se induce debido al imán permanente del rotor Este El rotor funciona en sincronismo con la velocidad síncrona. Todo el trabajo de la pmsm Depende de la brecha de aire entre el estator y el rotor sin carga.

Si La brecha de aire es grande, luego se reducirá las pérdidas de bodas del motor. Los polos de campo creados por el imán permanente son salientes. Los motores sincrónicos del imán permanente no están Agotamiento Motores. Por lo tanto, es necesario controlar la frecuencia variable del estator electrónicamente.

Motor sincrónico del imán permanente VS BLDC

Las diferencias entre el motor sincrónico magnético permanente (PMSM) y bldc ( sin escobillas DC Motors ) Incluir el siguiente.

Motor sincrónico magnético permanente

BLDC

Estos están sin escobillas Motores sincrónicos de CA Estos están sin escobillas DC Motors
Las ondas de torque están ausentes. Las ondas de torsión están presentes.
La eficiencia del rendimiento es alta La eficiencia del rendimiento es baja.
más eficiente menos eficiente
utilizado en aplicaciones industriales, automóviles, servomotores, robótica, unidades de tren, etc utilizado en sistemas de energía de dirección electrónica, HVAC Sistemas, trenes híbridos (eléctricos), etc
produce poco ruidoProduce altos ruido.

ventajas

La Ventajas del motor sincrónico del imán permanente. incluir,

  • Proporciona una mayor eficiencia a altas velocidades.
  • Disponible en tamaños pequeños en diferentes paquetes.
  • El mantenimiento y la instalación son muy fáciles que un motor de inducción
  • Capaz de mantener el torque completo a baja velocidad.
  • Alta eficiencia y confiabilidad.
  • Da un par suave y un rendimiento dinámico.

desventajas

Las desventajas de los motores sincrónicos del imán permanente son,

  • Estos El tipo de motores es muy caro cuando en comparación con los motores de inducción
  • De alguna manera difícil de puesta en marcha porque ellos no son auto-arrancando Motores.

aplicaciones

Las aplicaciones de motores sincrónicos del imán permanente son,

  • acondicionadores de aire
  • refrigeradores
  • Compresores de CA
  • Lavadoras, que son DRIVE DIRECTOR
  • Dirección de energía eléctrica automotriz
  • Herramientas de máquina
  • Grandes sistemas de energía para mejorar el principal factor de potencia.
  • Control de tracción.
  • Almacenamiento de datos Unidades.
  • servomagramas
  • Aplicaciones industriales como robótica, aeroespacial y muchos más.

Por lo tanto, todo esto se trata Una visión general del motor sincrónico del imán permanente. - Definición, trabajo, principio de funcionamiento, diagrama, construcción, ventajas, desventajas, aplicaciones, EMF y torque Ecuación. Aquí hay una pregunta para ti, " ¿Cuál es el propósito de usar un imán permanente en síncrono Motors?

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