Struktūra ir veikimo principas
nuolatinio magneto sinchroninis variklis
1. Nuolatinio magneto sinchroninio variklio sandara
Nuolatinio magneto sinchroninis variklis (PMSM) daugiausia susideda iš rotoriaus, galinio dangčio ir statoriaus. Pagrindinė struktūra yra: velenas, rotorius, statoriaus šerdis, statoriaus apvija, pagrindas ir aušinimo ventiliatorius.
Nuolatinio magneto sinchroninis variklis susideda iš statoriaus šerdies ir apvijos, sukuriančios sinchroninį besisukantį magnetinį lauką. Statoriaus funkcija yra generuoti magnetinį lauką variklio veikimo metu. Po to, kai simetriška trifazė kintamoji srovė patenka į trifazę statoriaus apviją, sukuriamas besisukantis magnetinis laukas, kuris sukasi išilgai statoriaus ir rotoriaus vidinės apskritimo erdvės sinchroniniu greičiu. Trifazio nuolatinio magneto sinchroninio variklio statorius savo struktūra nedaug skiriasi nuo trifazio kintamosios srovės asinchroninio variklio.
Pirmoji forma:rotorius su nuolatinio magneto poliu, sumontuotu ant rotoriaus šerdies apskritimo paviršiaus, vadinamas paviršiumi išsikišusiu nuolatinio magneto rotoriumi.
Antroji forma:nuolatinio magneto polius yra įdėtas ant rotoriaus šerdies paviršiaus, kuris vadinamas nuolatinio magneto rotoriumi.
Trečioji forma:Jis dažniau naudojamas didesniuose varikliuose nuolatiniams magnetams įterpti į rotorių, kuris vadinamas įmontuotu nuolatinio magneto rotoriumi (arba įmontuotu nuolatinio magneto rotoriumi arba įterptuoju nuolatinio magneto rotoriumi). Nuolatinis magnetas yra įmontuotas rotoriaus šerdyje, o šerdyje yra nuolatinių magnetų montavimo angos. Pagrindinis nuolatinių magnetų išdėstymas parodytas paveikslėlyje. Kiekvienoje formoje yra kelių nuolatinių magnetų sluoksnių derinys.
2. Nuolatinio magneto sinchroninio variklio veikimo principas
Nuolatinio magneto sinchroniniai varikliai paprastai yra su rotaciniu transformatoriumi (rezolveriu), kaip parodyta paveikslėlyje. Tai elektromagnetinis jutiklis, naudojamas rotoriaus padėčiai ir greičiui nustatyti. Rezolverio principas iš esmės yra toks pat kaip ir transformatoriaus.
Nuolatinio magneto sinchroninio variklio skyriklis naudoja pasipriešinimo skyriklį, o jo rotorius yra rotoriaus šerdis be rotoriaus apvijų. Rotorius pagamintas iš specialios formos su geležine šerdimi, o išėjimo įtampa kinta amplitudėje pagal tarpą tarp rotoriaus šerdies ir statoriaus šerdies (amplitudės moduliacijos tipas).
Nuolatinio magneto sinchroninis variklis yra įtaisas, kuriame elektromagneto magnetinis laukas ir nuolatinio magneto magnetinis laukas traukia vienas kitą, kad sukurtų jėgą ir judesį, kaip parodyta paveikslėlyje.
Trifazė simetriška kintamoji srovė yra prijungta prie trifazės variklio statoriaus apvijos, kad būtų sukurtas besisukantis magnetinis laukas. Pagal principą, kad priešingi poliai traukia vienas kitą ir kaip poliai atstumia vienas kitą, nesvarbu, kokia yra pradinė santykinė statoriaus besisukančių polių ir nuolatinių magnetinių polių padėtis, statoriaus besisukantys poliai visada temps rotorių, kad suktųsi sinchroniškai dėl magnetinė jėga.
Nuolatinio magneto sinchroninio variklio charakteristikos
Mažas dydis, lengvas svoris ir didelis galios tankis. Dėl didelio našumo itin stiprių nuolatinių magnetinių medžiagų labai sumažėjo nuolatinių magnetų variklių dydis ir svoris, o galios tankis yra bent 1,5 karto didesnis nei įprastų trifazių asinchroninių variklių.
Didelis efektyvumas ir energijos taupymas. Kadangi sužadinimo magnetinį lauką užtikrina nuolatiniai magnetai, nuolatinio magneto rotoriui nereikia sužadinimo, o efektyvumas gali siekti 90%. Palyginti su asinchroniniais varikliais, didelio efektyvumo veikimo greičio diapazonas yra platus, o energijos taupymas yra didelis. Ypač važiuojant mažu greičiu pranašumas akivaizdesnis.
Žemos temperatūros kilimas. Dėl didelio nuolatinių magnetų variklių efektyvumo rotoriaus apvijoje nepraranda varžos, statoriaus apvijoje yra mažai arba beveik nėra reaktyviosios srovės, todėl variklio temperatūra pakyla žemai ir pailgėja variklio tarnavimo laikas.
Greitas atsakas, platus greičio reguliavimo diapazonas, didelis patikimumas, mažas triukšmas ir sklandus veikimas, tinka vidutinės ir didelės galios progoms. Šiuo metu elektriniuose lengvuosiuose automobiliuose dažniausiai naudojami sinchroniniai nuolatinio magneto varikliai.
Reikalingas tam tikras nuolatinių magnetų kiekis, kuris yra brangesnis nei trifaziai asinchroniniai varikliai. Be to, nuolatiniai magnetai yra linkę į negrįžtamą išmagnetinimą aukštoje temperatūroje, o jų patikimumas yra mažesnis nei trifazių asinchroninių variklių.
