En los últimos años, los motores de accionamiento directo de imanes permanentes han logrado avances significativos y se utilizan principalmente en cargas de baja velocidad, como cintas transportadoras, mezcladoras, trefiladoras, bombas de baja velocidad, reemplazando sistemas electromecánicos compuestos por motores de alta velocidad y mecánicos. mecanismos de reducción. El rango de velocidad del motor generalmente está por debajo de 500 rpm. Los motores de accionamiento directo de imanes permanentes se pueden dividir principalmente en dos formas estructurales: rotor externo y rotor interno. La transmisión directa de imán permanente de rotor externo se utiliza principalmente en cintas transportadoras.
En el diseño y aplicación de motores de accionamiento directo con imanes permanentes, cabe señalar que el accionamiento directo con imanes permanentes no es adecuado para velocidades de salida particularmente bajas. Cuando la mayoría de las cargas dentro50r/min son impulsados por un motor de accionamiento directo; si la potencia permanece constante, se producirá un par elevado, lo que generará altos costos del motor y una eficiencia reducida. Cuando se determinan la potencia y la velocidad, es necesario comparar la eficiencia económica de la combinación de motores de accionamiento directo, motores de mayor velocidad y engranajes (u otras estructuras mecánicas que aumentan y disminuyen la velocidad). En la actualidad, las turbinas eólicas de más de 15 MW y menos de 10 rpm están adoptando gradualmente un esquema de accionamiento semidirecto, utilizando engranajes para aumentar adecuadamente la velocidad del motor, reducir los costos del motor y, en última instancia, reducir los costos del sistema. Lo mismo se aplica a los motores eléctricos. Por lo tanto, cuando la velocidad es inferior a 100 r/min, se deben considerar cuidadosamente las consideraciones económicas y se puede elegir un esquema de transmisión semidirecta.
Los motores de accionamiento directo de imanes permanentes generalmente utilizan rotores de imanes permanentes montados en la superficie para aumentar la densidad del par y reducir el uso de material. Debido a la baja velocidad de rotación y la pequeña fuerza centrífuga, no es necesario utilizar una estructura de rotor de imán permanente incorporada. Generalmente se utilizan barras de presión, manguitos de acero inoxidable y manguitos protectores de fibra de vidrio para fijar y proteger el imán permanente del rotor. Sin embargo, algunos motores con requisitos de alta confiabilidad, números de polos relativamente pequeños o altas vibraciones también utilizan estructuras de rotor de imán permanente incorporadas.
El motor de accionamiento directo de baja velocidad es accionado por un convertidor de frecuencia. Cuando el diseño del número de polos alcanza un límite superior, una mayor reducción de la velocidad dará como resultado una frecuencia más baja. Cuando la frecuencia del convertidor de frecuencia es baja, el ciclo de trabajo de PWM disminuye y la forma de onda es deficiente, lo que puede provocar fluctuaciones y una velocidad inestable. Por lo tanto, el control de motores de accionamiento directo de velocidad particularmente baja también es bastante difícil. En la actualidad, algunos motores de velocidad ultrabaja adoptan un esquema de motor de modulación de campo magnético para utilizar una frecuencia de conducción más alta.
Los motores de accionamiento directo de imanes permanentes de baja velocidad pueden refrigerarse principalmente por aire y por líquido. La refrigeración por aire adopta principalmente el método de refrigeración IC416 de ventiladores independientes, y la refrigeración líquida puede ser refrigeración por agua (IC71W), que puede determinarse según las condiciones del lugar. En el modo de refrigeración líquida, la carga de calor se puede diseñar más alta y la estructura más compacta, pero se debe prestar atención a aumentar el espesor del imán permanente para evitar la desmagnetización por sobrecorriente.
Para sistemas de motores de accionamiento directo de baja velocidad con requisitos de control de precisión de velocidad y posición, es necesario agregar sensores de posición y adoptar un método de control con sensores de posición; Además, cuando hay un alto requerimiento de torque durante el arranque, también se requiere un método de control con un sensor de posición.
Aunque el uso de motores de accionamiento directo de imanes permanentes puede eliminar el mecanismo de reducción original y reducir los costos de mantenimiento, un diseño irrazonable puede generar altos costos para los motores de accionamiento directo de imanes permanentes y una disminución en la eficiencia del sistema. En términos generales, aumentar el diámetro de los motores de accionamiento directo de imanes permanentes puede reducir el costo por unidad de par, por lo que los motores de accionamiento directo se pueden convertir en un disco grande con un diámetro mayor y una longitud de pila más corta. Sin embargo, también existen límites para el aumento de diámetro. Un diámetro excesivamente grande puede aumentar el coste de la carcasa y del eje, e incluso los materiales estructurales superarán gradualmente el coste de los materiales eficaces. Por lo tanto, diseñar un motor de transmisión directa requiere optimizar la relación longitud-diámetro para reducir el costo total del motor.
Finalmente, me gustaría enfatizar que los motores de accionamiento directo de imanes permanentes siguen siendo motores accionados por convertidor de frecuencia. El factor de potencia del motor afecta la corriente en el lado de salida del convertidor de frecuencia. Siempre que esté dentro del rango de capacidad del convertidor de frecuencia, el factor de potencia tiene un pequeño impacto en el rendimiento y no afectará el factor de potencia en el lado de la red. Por lo tanto, el diseño del factor de potencia del motor debe esforzarse por garantizar que el motor de accionamiento directo funcione en modo MTPA, que genera el máximo par con la mínima corriente. La razón importante es que la frecuencia de los motores de accionamiento directo es generalmente baja y la pérdida de hierro es mucho menor que la pérdida de cobre. El uso del método MTPA puede minimizar la pérdida de cobre. Los técnicos no deben dejarse influenciar por los motores asíncronos tradicionales conectados a la red, y no hay base para juzgar la eficiencia del motor en función de la magnitud de la corriente en el lado del motor.
Anhui Mingteng Permanent-Magnetic Machinery &Electrical Equipment Co., Ltd es una empresa moderna de alta tecnología que integra la investigación y el desarrollo, la fabricación, las ventas y el servicio de motores de imanes permanentes. La variedad de productos y las especificaciones son completas. Entre ellos, los motores de imán permanente de accionamiento directo de baja velocidad (7,5-500 rpm) se utilizan ampliamente en cargas industriales como ventiladores, cintas transportadoras, bombas de émbolo y molinos en cemento, materiales de construcción, minas de carbón, petróleo, metalurgia y otras industrias. , con buenas condiciones de funcionamiento.
Hora de publicación: 18 de enero de 2024