Ar PMSM gali veikti DC?

Įvadas į PMSM ir maitinimo šaltinio suderinamumą

Nuolatiniai magnetiniai sinchroniniai varikliai ( PMSM ) yra plačiai pripažinti dėl didelio efektyvumo , , tikslaus greičio valdymo ir puikaus sukimo momento tankio . Jie dažniausiai naudojami pramoninės automatikos , elektrinių transporto priemonių , robotų , CNC mašinose ir atsinaujinančios energijos sistemose . Vienas iš dažniausiai užduodamų techninių klausimų variklių inžinerijos ir sistemų integravimo srityje yra: Ar PMSM gali veikti nuolatinės srovės maitinimu?

Atsakymas yra taip, bet ne tiesiogiai . PMSM varikliai iš prigimties yra sukurti veikti su kintamosios srovės bangų formomis , tačiau jie gali veikti sistemose, maitinamose nuolatinės srovės šaltinių, kai tinkama galios elektronika ir valdymo metodai . naudojama Šiame straipsnyje pateikiamas išsamus, techninis ir į taikymą orientuotas paaiškinimas, kuriame paaiškinama, kaip PMSM varikliai sąveikauja su nuolatinės srovės galia, kaip veikia konversija ir kodėl ši konfigūracija plačiai naudojama šiuolaikinėse judesio sistemose.

„Bldc Motor“ pritaikyta paslauga

Kaip profesionalus bešepetių nuolatinės srovės variklių gamintojas, turintis 13 metų Kinijoje, „Jkongmotor“ siūlo įvairius „bldc“ variklius su pritaikytais reikalavimais, įskaitant 33 42 57 60 80 86 110 130 mm, papildomai pasirenkamos pavarų dėžės, stabdžiai, kodavimo įrenginiai, bešepetėlių variklių tvarkyklės ir integruotos tvarkyklės.

Variklio veleno pritaikyta paslauga

Jkongmotor siūlo daugybę skirtingų velenų variantų jūsų varikliui, taip pat pritaikomus veleno ilgius, kad variklis sklandžiai atitiktų jūsų paskirtį.

Suprasti elektros prigimtį PMSM varikliai

Nuolatinis magnetinis sinchroninis variklis yra kintamosios srovės variklis , kurio rotoriaus magnetinį lauką generuoja nuolatiniai magnetai, o ne apvijos. Statoriaus apvijoms reikalingas besisukantis magnetinis laukas , kurį paprastai sukuria trifazė kintamoji srovė , kad būtų pasiektas sinchroninis sukimasis.

Pagrindinės PMSM elektrinės charakteristikos yra šios:

• Sinusoidinis nugaros EMF

• Pastovus sinchroninis greitis

• Nėra rotoriaus srovės nuostolių

• Didelis galios koeficientas

• Puikus efektyvumas esant kintamam greičiui

Dėl šių savybių PMSM negali veikti tiesiog tiekiant nuolatinę įtampą tiesiai į statoriaus apvijas . Nuolatinė įtampa generuotų statinį magnetinį lauką, dėl kurio nenutrūktų nuolatinis sukimasis ir būtų galima perkaisti.

Kodėl PMSM negali veikti tiesiogiai nuo nuolatinės srovės

Nuolatinis magnetinis sinchroninis variklis (PMSM) iš esmės sukurtas veikti su besisukančiu magnetiniu lauku , kurio negalima sukurti naudojant vien tiesioginį nuolatinės srovės maitinimo šaltinį. PMSM nesugebėjimas veikti tiesiogiai nuo nuolatinės srovės yra pagrįstas jo elektromagnetinės struktūros , veikimo principu ir sukimo momento generavimo mechanizmu . Žemiau pateikiamas aiškus ir techniškai tikslus paaiškinimas.

PMSM reikalingas besisukantis magnetinis laukas

PMSM sukuria sukimo momentą sąveikaudamas tarp:

• Besisukantis magnetinis laukas, kurį sukuria statoriaus apvijos

• nuolatinis magnetinis laukas Rotoriaus

Norint išlaikyti nuolatinį sukimąsi, statoriaus magnetinis laukas turi nuolat suktis sinchroniniu greičiu . Šis besisukantis laukas paprastai sukuriamas naudojant trifazę kintamąją srovę (AC)..

Kai nuolatinė srovė tiekiama tiesiai į statorių:

• Statorius sukuria statinį (nesukamą) magnetinį lauką

• Elektromagnetinis sukimasis nevyksta

• Pažeidžiama pagrindinė PMSM veikimo sąlyga

Be besisukančio magnetinio lauko ilgalaikis variklio veikimas neįmanomas.

Nuolatinė srovė sukuria statinį išlygiavimą, o ne nuolatinį sukimo momentą

Jei nuolatinė įtampa tiekiama tiesiai į PMSM statoriaus apvijas:

• Rotoriaus magnetai susilieja su statoriaus magnetiniu lauku

• Rotorius trumpai pajuda ir tada užsifiksuoja

• Po išlyginimo sukimo momentas nukrenta iki nulio

• Neįmanoma išlaikyti nuolatinio sukimosi

Šis elgesys panašus į laikymo , o ne į varomąjį sukimo momentą. Dėl to variklis sustoja beveik iš karto.

Nėra savaiminio komutavimo galimybės

Skirtingai nuo šlifuotų nuolatinės srovės variklių, PMSM neturi mechaninio komutavimo . Šlifuotame nuolatinės srovės variklyje:

• Šepečiai ir komutatorius mechaniškai perjungia srovės kryptį

• Nuolatinis sukimo momentas sukuriamas net esant nuolatinės srovės įėjimui

PMSM trūksta šepečių ir jis visiškai priklauso nuo elektroninio komutavimo , kuriam reikalingos valdomos kintamosios srovės bangos formos, sinchronizuotos su rotoriaus padėtimi. Vien nuolatinė srovė negali atlikti šios funkcijos.

Perkaitimo ir sugadinimo pavojus

Taikant DC tiesiai ant PMSM apvijų kyla rimtų pavojų:

• Nuolatinė nuolatinė srovė sukelia per didelius vario nuostolius

• Srovei apriboti nesukuriama galinė EMF

• Apvijos gali greitai perkaisti

• Nuolatiniai magnetai gali būti išmagnetinti

Kadangi variklis nesisuka, taip pat nėra oro srauto aušinimui , o tai dar labiau pagreitina šiluminį gedimą.

Atgalinio EML reglamento nebuvimas

Įprasto PMSM veikimo metu:

• Sukimosi greitis sukuria atgalinę elektrovaros jėgą (atgal EMF)

• Atgal EMF natūraliai riboja srovę ir stabilizuoja veikimą

Esant tiesioginiam nuolatinės srovės tiekimui:

• Rotorius nesisuka nuolat

• Nugaros EML nėra arba jis yra nereikšmingas

• Srovė nekontroliuojama

• Elektros įtampa žymiai padidėja

Dėl to tiesioginis nuolatinės srovės veikimas tampa neefektyvus ir nesaugus.

Kodėl inverteriai yra būtini

Nors PMSM negali veikti tiesiogiai naudojant nuolatinę srovę, nuolatinės srovės šaltiniai plačiai naudojami PMSM sistemose per keitiklius arba servo pavaras . Šie įrenginiai:

• Paverskite DC į trifazę kintamąją

• Sukurkite valdomą besisukantį magnetinį lauką

• Įgalinkite tikslų greičio ir sukimo momento valdymą

• Užtikrinti saugų ir efektyvų veikimą

Štai kodėl PMSM dažniausiai naudojami nuolatinės srovės sistemose, pvz., elektrinėse transporto priemonėse, robotikoje ir automatikoje, bet niekada be keitiklio ..

Santrauka

PMSM negali veikti tiesiogiai nuo nuolatinės srovės, nes:

• DC negali sukurti besisukančio magnetinio lauko

• Rotorius greitai išsilygiuoja ir sustoja

• Elektroninis komutavimas nevyksta

• Sukimo momentas negali būti išlaikytas

• Perkaitimo ir žalos rizika yra didelė

Tik konvertuojant nuolatinę srovę į valdomą kintamosios srovės keitiklį, PMSM gali veikti teisingai, efektyviai ir patikimai.

Inverterių vaidmuo PMSM nuolatinės srovės veikime

Šiuolaikinėse judesio valdymo sistemose inverteriai atlieka svarbų ir nepakeičiamą vaidmenį , kad nuolatinio magneto sinchroninis variklis (PMSM) veiktų iš nuolatinės srovės maitinimo šaltinio . Nors PMSM iš esmės yra kintamosios srovės varikliai , dauguma realaus pasaulio programų priklauso nuo nuolatinės srovės energijos, pavyzdžiui, baterijų, nuolatinės srovės magistralių sistemų arba ištaisytų kintamosios srovės tiekimo. Inverteris veikia kaip išmanusis tiltas, dėl kurio ši operacija yra įmanoma, efektyvi ir tiksli.

Nuolatinės srovės į kintamosios srovės energijos konvertavimas

Pagrindinė keitiklio funkcija PMSM sistemoje yra konvertuoti nuolatinę srovę į valdomą kintamosios srovės energiją . Ši konversija nėra paprastas įjungimo ir išjungimo procesas, o labai reguliuojama transformacija, kuri sukuria:

• Trifazė kintamoji įtampa

• Tiksliai kontroliuojamas dažnis

• Tiksliai reguliuojama amplitudė

• Tinkamas fazių derinimas

generuodamas besisukantį magnetinį lauką , keitiklis leidžia PMSM rotoriui suktis sinchroniškai su elektriniu lauku, todėl variklis veikia nuolat ir stabiliai. Statoriuje

Elektroninis komutavimas ir sukimo momento generavimas

PMSM trūksta mechaninio komutavimo. Vietoj to, keitiklis teikia elektroninį komutavimą :

• Perjungiami maitinimo įrenginiai (IGBT arba MOSFET) dideliu greičiu

• Paeiliui įjungiamos statoriaus fazės

• Srovės bangų formų sinchronizavimas su rotoriaus padėtimi

Šis procesas užtikrina sklandų sukimo momento gamybą , pašalina sukimo momento bangavimą ir palaiko sinchroninį greitį plačiame veikimo diapazone.

Tikslus greičio ir sukimo momento valdymas

Inverteriai įgalina pažangius valdymo algoritmus , kurie apibrėžia šiuolaikinį PMSM našumą, įskaitant:

• Į lauką orientuotas valdymas (FOC)

• Vektorinis valdymas

• Sinusoidinė PWM moduliacija

Naudodamas šiuos metodus, keitiklis savarankiškai reguliuoja:

• Sukimo momentą sukurianti srovė

• Įmagnetinimo srovė

• Variklio greitis

• Dinaminis atsakas

Šis valdymo lygis neįmanomas naudojant tiesioginį nuolatinės srovės tiekimą ir yra būtinas toms programoms, kurioms reikalingas didelis tikslumas ir stabilumas.

Įtampos ir dažnio suderinimas

Variklio greitis PMSM yra tiesiogiai susijęs su kintamosios srovės įtampos dažniu , o sukimo momentas priklauso nuo srovės. Inverteris nuolat reguliuoja:

• Išvesties dažnis greičio valdymui

• Išėjimo įtampa atitinka variklio charakteristikas

• Srovės ribos varikliui apsaugoti

Tai užtikrina optimalų veikimą esant įvairioms apkrovoms, pagreičio profiliams ir darbo sąlygoms.

Rotoriaus padėties sinchronizavimas

Norint tiksliai veikti PMSM, reikia tiksliai suderinti statoriaus magnetinį lauką ir rotoriaus magnetus. Inverteriai tai pasiekia naudodami:

• Kodavimo įrenginiai arba skyrikliai

• Įvertinimo algoritmai be jutiklių

• Realaus laiko grįžtamojo ryšio kilpos

Šis sinchronizavimas apsaugo nuo sukimo momento praradimo, išvengia nestabilumo ir leidžia efektyviai veikti net esant mažam arba nuliniam greičiui.

Apsaugos ir patikimumo funkcijos

Be galios konvertavimo, keitikliai užtikrina esminę sistemos apsaugą , įskaitant:

• Apsauga nuo viršsrovių

• Viršįtampos ir žemos įtampos aptikimas

• Šiluminis stebėjimas

• Apsauga nuo trumpojo jungimo

Šios savybės apsaugo variklį ir galios elektroniką, užtikrindamos ilgalaikį patikimumą sudėtingoje pramoninėje aplinkoje.

Energijos efektyvumas ir regeneravimas

Inverteriai leidžia PMSM sistemoms veikti itin efektyviai , nes:

• Sumažinti elektros nuostolius per optimizuotą perjungimą

• Įgalina regeneracinį stabdymą

• Perteklinės energijos grąžinimas į nuolatinės srovės magistralę arba saugojimo sistemą

Ši galimybė ypač vertinga elektrinėse transporto priemonėse, liftuose ir robotų sistemose , kur energijos atgavimas žymiai pagerina bendrą sistemos efektyvumą.

Nuolatinės srovės maitinamų programų įgalinimas

Dėl keitiklių PMSM galima sklandžiai integruoti į sistemas, kurias maitina:

• Baterijų paketai

• DC mikrotinklai

• Saulės ir vėjo energijos kaupimas

• Pramoniniai nuolatinės srovės autobusai

Inverteris paverčia nuolatinės srovės energiją į formą, kurią PMSM gali naudoti efektyviai, todėl tai yra kertinis šiuolaikinės elektrifikacijos akmuo.

Išvada

Inverteriai yra pagrindinė įgalinimo technologija , leidžianti PMSM veikti iš nuolatinės srovės maitinimo šaltinių. Keičiant nuolatinę srovę į tiksliai valdomą kintamąją srovę, užtikrinant elektroninį komutavimą, sinchronizavimą ir pažangų valdymą bei apsaugą, keitikliai daro PMSM sistemas efektyvias, patikimas ir pritaikomas. Be keitiklio, nuolatinės srovės maitinamas PMSM darbas būtų neįmanomas; su juo PMSM tampa vienu galingiausių ir universaliausių šiandien prieinamų variklių sprendimų.

Įprastos programos, kuriose PMSM veikia nuolatinės srovės šaltiniuose

Nors nuolatinio magneto sinchroninis variklis (PMSM) iš esmės yra kintamosios srovės variklis , jis dažniausiai naudojamas sistemose, maitinamose nuolatinės srovės energijos šaltiniais . Tai įmanoma naudojant keitiklius arba servo pavaras , kurios nuolatinę srovę paverčia tiksliai valdomomis kintamosios srovės bangų formomis. Dėl to PMSM tapo pageidaujamu sprendimu daugelyje didelio našumo, energiją taupančių ir tiksliai valdomų programų. Žemiau pateikiami dažniausiai pasitaikantys ir įtakingiausi naudojimo atvejai, kai PMSM veikia iš nuolatinės srovės šaltinių.

Elektrinės transporto priemonės (EV) ir hibridinės transporto priemonės

Elektrinės transporto priemonės visiškai priklauso nuo nuolatinės srovės akumuliatorių sistemų , todėl PMSM veikimas per keitiklius yra būtinas.

Pagrindiniai EV programų pranašumai yra šie:

• Didelis sukimo momentas esant mažam greičiui greitam įsibėgėjimui

• Puikus efektyvumas plačiame greičio diapazone

• Kompaktiškas dydis ir didelis galios tankis

• Sklandus regeneracinis stabdymas

PMSM, varomi nuolatinės srovės baterijų blokais per aukštos įtampos keitiklius, yra plačiai naudojami keleiviniuose EV, elektriniuose autobusuose, elektriniuose motocikluose ir hibridinėse pavarose dėl jų aukščiausio efektyvumo ir vairavimo savybių.

Pramoninė automatika ir servo sistemos

Pramoninėje aplinkoje nuolatinės srovės magistralės architektūros dažniausiai naudojamos kelioms judėjimo ašims maitinti.

PMSM, veikiantys nuolatinės srovės šaltiniuose, plačiai taikomi:

• Servo pavaros ir servo varikliai

• Automatizuotos gamybos linijos

• Pakavimo ir surinkimo įranga

• Išsirink ir padėk sistemos

Nuolatinės srovės maitinamos PMSM servo sistemos užtikrina tikslų padėties nustatymą, , greitą dinaminį atsaką , padėties nustatymą**, greitą dinaminį atsaką ir stabilų sukimo momento išvestį , kurie yra labai svarbūs didelio tikslumo automatizavimui.

Robotika ir bendradarbiaujantys robotai

Šiuolaikinės robotų sistemos paprastai veikia nuolatinės srovės maitinimu , ypač mobilieji ir bendradarbiaujantys robotai.

PMSM varikliai naudojami:

• Pramoninės robotų rankos

• Bendradarbiaujantys robotai (kobotai)

• Mobilūs robotai ir AGV

• Aptarnavimo ir medicinos robotai

Dėl jų gebėjimo užtikrinti sklandų judesį , , mažą vibraciją ir didelį sukimo momento tankį, PMSM idealiai tinka nuolatinės srovės varomoms robotų platformoms, kurioms reikalingas tikslumas ir saugumas.

Atsinaujinanti energija ir energijos kaupimo sistemos

Atsinaujinančios energijos sistemos natūraliai generuoja arba kaupia energiją nuolatinės srovės pavidalu.

Įprastos programos apima:

• Vėjo turbinų nuolydžio ir posūkio sistemos

• Saulės sekimo mechanizmai

• Akumuliatoriaus energijos kaupimo sistemos (BESS)

• Microgrid ir off-grid sprendimai

Šiose sistemose PMSM veikia iš nuolatinės srovės šaltinių per dvikrypčius keitiklius, leidžiančius tiek varikliui veikti, tiek regeneracinės energijos grįžtamąjį ryšį su dideliu efektyvumu.

CNC staklės ir staklės

CNC įranga dažnai naudoja centralizuotas nuolatinės srovės magistralės sistemas , kad aprūpintų keletą variklių pavarų.

PMSM, maitinami iš nuolatinės srovės šaltinių, naudojami:

• Veleno pavaros

• Pašarų ašys

• Įrankių keitikliai

• Didelio tikslumo apdirbimo centrai

Rezultatas yra tikslus greičio reguliavimas , , didelis standumas ir puiki paviršiaus apdaila , kurie yra būtini pažangiai gamybai.

ŠVOK ir kompresorių sistemos

Daugelis šiuolaikinių ŠVOK ir šaldymo sistemų naudoja nuolatinės srovės jungties kintamo greičio pavaras.

PMSM, veikiantys nuolatinės srovės šaltiniuose, taikomi:

• Kintamo greičio kompresoriai

• Didelio efektyvumo ventiliatoriai ir pūstuvai

• Šilumos siurblių sistemos

Šios programos naudingos dėl mažesnio energijos suvartojimo , tylaus veikimo ir tikslaus greičio reguliavimo.

Liftai, keltuvai ir kėlimo sistemos

Liftuose ir kėlimo sistemose dažnai yra nuolatinės srovės magistralės ir regeneracinės pavaros.

PMSM, maitinami nuolatinės srovės šaltinių, suteikia:

• Sklandus paleidimo ir sustabdymo veikimas

• Didelės apkrovos sukimo momento galimybė

• Energijos regeneracija stabdymo metu

Dėl to jie idealiai tinka liftams, eskalatoriams, kranams ir kėlimo platformoms , kur efektyvumas ir saugumas yra labai svarbūs.

Medicinos ir laboratorinė įranga

Medicinos prietaisų dažniausiai naudojami nuolatinės srovės maitinimo šaltiniai . saugumui ir patikimumui užtikrinti

PMSM naudojami:

• Chirurginiai robotai

• Vaizdo sistemos

• Laboratorijos automatikos įranga

• Tikslieji siurbliai ir pavaros

Jų mažas triukšmas, , didelis tikslumas ir patikimas valdymas yra ypač vertingi jautrioje medicinos aplinkoje.

Oro erdvės ir gynybos sistemos

Daugelis aviacijos ir gynybos platformų veikia nuolatinės srovės elektros sistemose.

PMSM programos apima:

• Paleidimo sistemos

• Radaro padėties nustatymo įrenginiai

• Autonominės transporto priemonės ir dronai

Dėl derinio didelio efektyvumo , kompaktiško dizaino ir tvirto veikimo PMSM puikiai tinka svarbioms nuolatinės srovės sistemoms.

Santrauka

Dėl inverterių technologijos PMSM dažnai veikia nuolatinės srovės maitinimo šaltiniais įvairiose pramonės šakose. Nuo elektrinių transporto priemonių ir robotikos iki atsinaujinančios energijos ir tikslios gamybos – nuolatinės srovės maitinamos PMSM sistemos užtikrina išskirtinį efektyvumą , , tikslų valdymą ir didelį patikimumą . Dėl šio universalumo PMSM tapo kertine variklių technologija šiuolaikinėse nuolatinės srovės elektros architektūrose.

Bėgimo privalumai PMSM su nuolatine maitinimu per keitiklius

veikimas Nuolatinio magneto sinchroninio variklio (PMSM) su nuolatine maitinimu per keitiklį yra dominuojanti šiuolaikinių judesio valdymo ir elektrifikavimo sistemų architektūra. Ši konfigūracija sujungia būdingą PMSM technologijos efektyvumą su galios elektronikos lankstumu ir intelektu, todėl gaunamas sprendimas, kuris gerokai pranoksta tradicinius variklio pavaros metodus. Žemiau pateikiami pagrindiniai PMSM valdymo iš nuolatinės srovės šaltinių per keitiklius pranašumai.

Išskirtinis energijos vartojimo efektyvumas

Vienas iš svarbiausių privalumų yra didelis bendras sistemos efektyvumas.

• Nuolatiniai magnetai pašalina rotoriaus vario nuostolius

• Optimizuotas keitiklio perjungimas sumažina elektros nuostolius

• Tikslus srovės valdymas sumažina nereikalingas energijos sąnaudas

Dėl to nuolatinės srovės keitikliais varomi PMSM nuolat pasiekia aukštesnio efektyvumo lygį nei indukciniai varikliai arba šepečiu varomi nuolatinės srovės varikliai, ypač esant dalinei apkrovai.

Platus ir tikslus greičio reguliavimo diapazonas

Inverterio valdomi PMSM leidžia nuolat ir tiksliai reguliuoti greitį.

• Greitis reguliuojamas reguliuojant išėjimo dažnį

• Galimas stabilus sukimo momentas nuo nulinio greičio iki didelio apsisukimų dažnio

• Lengvai pasiekiamas sklandus pagreitis ir lėtėjimas

Dėl šio plataus greičio diapazono nuolatinės srovės maitinamos PMSM sistemos idealiai tinka programoms, kurioms reikalingas dinaminis judesio valdymas ir kintamo greičio veikimas..

Didelis sukimo momento tankis ir kompaktiškas dizainas

PMSM užtikrina didelį sukimo momentą kompaktiškoje formoje.

• Stiprūs nuolatiniai magnetai užtikrina didelį magnetinį srautą

• Mažesnis variklio dydis, skirtas tokiai pačiai galiai

• Sumažintas sistemos svoris

Naudojant nuolatinės srovės keitiklius, PMSM leidžia sukurti erdvę taupančias konstrukcijas , kurios ypač vertingos elektrinėse transporto priemonėse, robotikoje ir integruotuose variklio pavaros sprendimuose.

Puikus sukimo momento valdymas ir dinaminis atsakas

Pažangūs keitiklio valdymo algoritmai leidžia tiksliai valdyti sukimo momentą.

• Momentinis sukimo momento atsakas į apkrovos pokyčius

• Mažas sukimo momento bangavimas

• Puikus stabilumas važiuojant mažu greičiu

Dėl to pasiekiamas didelis dinaminis našumas , todėl PMSM sistemos puikiai tinka servo programoms, CNC staklėms ir robotų judesių valdymui.

Regeneracinis stabdymas ir energijos atgavimas

Inverterio valdomi PMSM palaiko dvikryptį energijos srautą.

• Stabdymo metu mechaninė energija paverčiama atgal į elektros energiją

• Regeneruota energija grąžinama į nuolatinės srovės magistralę arba kaupimo sistemą

• Bendras sistemos efektyvumas žymiai pagerėjo

Ši funkcija būtina elektrinėse transporto priemonėse, liftuose, kranuose ir automatizuotose mašinose.

Sumažėjusi techninė priežiūra ir ilgesnis tarnavimo laikas

PMSM, valdomi per keitiklius, yra sistemos be šepetėlių.

• Jokių nusidėvėjusių šepečių ar komutatorių

• Minimali mechaninė trintis

• Žemesnės darbinės temperatūros

Tai sumažina priežiūros reikalavimus ir ilgesnį eksploatavimo laiką, palyginti su tradiciniais nuolatinės srovės varikliais.

Patobulintas šiluminis našumas

Inverterio valdymas optimizuoja srovę ir sukimo momentą, o tai sumažina šilumos gamybą.

• Mažesni vario ir geležies nuostoliai

• Geresnis temperatūros stabilumas

• Padidintas patikimumas nuolat veikiant

Patobulintas šilumos valdymas leidžia PMSM patikimai veikti didelio darbo ciklo ir reikalaujančiose aplinkose.

Suderinamumas su DC Power Architectures

Daugelis šiuolaikinių sistemų yra sukurtos aplink nuolatinės srovės maitinimo šaltinius , pavyzdžiui:

• Baterijų paketai

• Atsinaujinančios energijos kaupimas

• Pramoniniai nuolatinės srovės autobusai

Inverteriu valdomi PMSM sklandžiai integruojami į šias architektūras, supaprastindami sistemos projektavimą ir pagerindami energijos valdymą.

Išplėstinės apsaugos ir saugos funkcijos

Šiuolaikiniai inverteriai užtikrina visapusiškas apsaugos funkcijas.

• Apsauga nuo viršsrovių ir viršįtampių

• Šiluminis stebėjimas

• Gedimų nustatymas ir diagnostika

Šios savybės padidina sistemos saugumą ir apsaugo nuo variklio ir galios elektronikos pažeidimų.

Mastelio keitimas ir sistemos integravimas

PMSM keitiklių sistemos yra labai keičiamos.

• Lengvas pritaikymas prie skirtingų įtampos lygių

• Lankstūs galios rodikliai

• Integracija su išmaniosiomis valdymo ir komunikacijos sistemomis

Dėl to jie tinka tiek nedideliems įrenginiams, tiek dideliems pramoniniams įrenginiams.

Išvada

PMSM valdymas su nuolatine maitinimu per keitiklį užtikrina neprilygstamą efektyvumą, tikslumą, patikimumą ir lankstumą . Sujungus pažangią galios elektroniką su didelio našumo variklio konstrukcija, šis metodas leidžia puikiai valdyti judesius įvairiose srityse. Būtent dėl ​​šios galingos sinergijos inverteriais valdomos PMSM sistemos tapo standartiniu šiuolaikinės elektrifikacijos ir automatizavimo sprendimu.

Techniniai nuolatinės srovės PMSM veikimo reikalavimai

Siekiant užtikrinti patikimą veikimą, turi būti tinkamai suprojektuoti keli techniniai elementai:

Inverterio įtampos suderinimas

Nuolatinės srovės magistralės įtampa turi būti suderinama su variklio vardine kintamosios srovės įtampa po konvertavimo. Neteisingas dydis lemia:

• Sukimo momento apribojimai

• Perkaitimas

• Sumažintas efektyvumas

Valdymo algoritmo tikslumas

Pažangūs valdymo algoritmai yra būtini norint palaikyti sinchroninį veikimą ir optimizuoti sukimo momentą.

Šilumos valdymas

Tinkami aušinimo būdai, tokie kaip:

• Priverstinis oro aušinimas

• Aušinimas skysčiu

• Integruoti šilumos kriauklės

užtikrinti ilgalaikį variklio patikimumą.

Atsiliepimų sistemos

Kodavimo įrenginiai arba skyrikliai realiuoju laiku pateikia rotoriaus padėties grįžtamąjį ryšį, leidžiantį tiksliai komutuoti ir valdyti judesius.

Klaidingos nuomonės apie PMSM ir nuolatinės srovės veikimą

'PMSM yra nuolatinės srovės variklis'

Tai neteisinga. PMSM iš esmės yra kintamosios srovės variklis , nepaisant to, kad jį dažnai maitina nuolatinės srovės šaltiniai per keitiklius.

'Vien nuolatinė įtampa gali sukti PMSM'

Be elektroninio komutavimo nuolatinės srovės įtampa negali sukurti nuolatinio sukimosi PMSM.

'Nuolatinės srovės veikimas sumažina variklio tarnavimo laiką'

Tinkamai valdomos nuolatinės srovės maitinamos PMSM sistemos dažnai pailgina variklio tarnavimo laiką dėl geresnio efektyvumo ir mažesnio šiluminio įtempio.

Palyginimas: PMSM su nuolatinės srovės inverteriu ir tradiciniais nuolatinės srovės varikliais,

funkcija	PMSM su nuolatinės srovės inverteriu,	šlifuotu nuolatinės srovės varikliu
Efektyvumas	Labai Aukštas	Vidutinis
Priežiūra	Žemas	Aukštas
Greičio valdymas	Puikiai	Ribotas
Sukimo momento tankis	Aukštas	Žemesnis
Gyvenimo trukmė	Ilgas	Trumpesnis

Šis palyginimas parodo, kodėl PMSM sistemos, maitinamos nuolatinės srovės keitikliais iš esmės pakeitė tradicinius nuolatinės srovės variklius . , pažangiose programose

Nuolatinės srovės maitinamų PMSM sistemų ateities tendencijos

Plataus dažnių juostos puslaidininkių , tokių kaip SiC ir GaN, raida toliau gerina keitiklio efektyvumą ir leidžia:

• Aukštesni perjungimo dažniai

• Mažesni diskų dydžiai

• Padidėjęs galios tankis

Be to, integruoti PMSM pavarų sprendimai , sujungiantys variklį, keitiklį ir valdiklį į kompaktiškus, išmaniuosius modulius, sukurtus nuolatinės srovės maitinimo aplinkoje. standartiniais tampa

Išvada

PMSM negali veikti tiesiogiai naudojant nuolatinę srovę , tačiau integruojant keitiklius ir pažangias variklių pavaras , PMSM varikliai ypač gerai veikia nuolatinės srovės maitinimo sistemose. Ši architektūra tapo pramonės standartu elektrinėse transporto priemonėse, automatikoje, robotikoje ir energijos sistemose dėl savo efektyvumo , tikslumo ir patikimumo . Suprasti šį ryšį būtina inžinieriams, sistemų projektuotojams ir sprendimus priimantiems asmenims, ieškantiems didelio našumo variklių sprendimų šiuolaikinėje nuolatinės srovės infrastruktūroje.