Nos últimos anos, os motores de accionamento directo de imán permanente fixeron progresos significativos e utilízanse principalmente en cargas de baixa velocidade, como transportadores de cinta, mesturadores, máquinas de trefilado de arame, bombas de baixa velocidade, substituíndo sistemas electromecánicos compostos por motores de alta velocidade e mecanismos de redución mecánica. O rango de velocidade do motor é xeralmente inferior a 500 rpm. Os motores de accionamento directo de imán permanente pódense dividir principalmente en dúas formas estruturais: rotor externo e rotor interno. O accionamento directo de imán permanente de rotor externo utilízase principalmente en transportadores de cinta.
No deseño e aplicación de motores de accionamento directo con imán permanente, débese ter en conta que o accionamento directo con imán permanente non é axeitado para velocidades de saída particularmente baixas. Cando a maioría das cargas dentro5Se a potencia permanece constante, xerarase un par elevado, o que levará a uns custos elevados do motor e a unha eficiencia reducida. Cando se determinen a potencia e a velocidade, é necesario comparar a eficiencia económica da combinación de motores de accionamento directo, motores de maior velocidade e engrenaxes (ou outras estruturas mecánicas que aumentan ou reducen a velocidade). Na actualidade, os aeroxeradores de máis de 15 MW e menos de 10 rpm están a adoptar gradualmente un esquema de accionamento semidirecto, utilizando engrenaxes para aumentar a velocidade do motor de forma axeitada, reducir os custos do motor e, en última instancia, reducir os custos do sistema. O mesmo aplícase aos motores eléctricos. Polo tanto, cando a velocidade é inferior a 100 r/min, débense ter en conta coidadosamente as consideracións económicas e pódese elixir un esquema de accionamento semidirecto.
Os motores de accionamento directo de imán permanente xeralmente empregan rotores de imán permanente montados na superficie para aumentar a densidade de par e reducir o uso de material. Debido á baixa velocidade de rotación e á pequena forza centrífuga, non é necesario usar unha estrutura de rotor de imán permanente incorporada. Xeralmente, utilízanse barras de presión, mangas de aceiro inoxidable e mangas protectoras de fibra de vidro para fixar e protexer o imán permanente do rotor. Non obstante, algúns motores con altos requisitos de fiabilidade, números de polos relativamente pequenos ou altas vibracións tamén usan estruturas de rotor de imán permanente incorporadas.
O motor de accionamento directo de baixa velocidade funciona mediante un convertidor de frecuencia. Cando o deseño do número de polos alcanza un límite superior, unha maior redución da velocidade resultará nunha frecuencia máis baixa. Cando a frecuencia do convertidor de frecuencia é baixa, o ciclo de traballo do PWM diminúe e a forma de onda é deficiente, o que pode levar a flutuacións e a unha velocidade inestable. Polo tanto, o control de motores de accionamento directo de velocidade particularmente baixa tamén é bastante difícil. Na actualidade, algúns motores de velocidade ultrabaxa adoptan un esquema de motor de modulación de campo magnético para usar unha frecuencia de accionamento máis alta.
Os motores de accionamento directo con imán permanente de baixa velocidade poden ser principalmente refrixerados por aire e por líquido. A refrixeración por aire adopta principalmente o método de refrixeración IC416 de ventiladores independentes e a refrixeración líquida pode ser refrixeración por auga (IC71W), que se pode determinar segundo as condicións in situ. No modo de refrixeración líquida, a carga térmica pode deseñarse maior e a estrutura máis compacta, pero débese prestar atención a aumentar o grosor do imán permanente para evitar a desmagnetización por sobrecorrente.
Para sistemas de motores de accionamento directo de baixa velocidade con requisitos de control de velocidade e precisión de posición, é necesario engadir sensores de posición e adoptar un método de control con sensores de posición; Ademais, cando hai un requisito de par elevado durante o arranque, tamén se require un método de control cun sensor de posición.
Aínda que o uso de motores de accionamento directo de imán permanente pode eliminar o mecanismo de redución orixinal e reducir os custos de mantemento, un deseño pouco razoable pode levar a custos elevados para os motores de accionamento directo de imán permanente e a unha diminución da eficiencia do sistema. En xeral, aumentar o diámetro dos motores de accionamento directo de imán permanente pode reducir o custo por unidade de par, polo que os motores de accionamento directo poden converterse nun disco grande cun diámetro maior e unha lonxitude de apilamento máis curta. Non obstante, tamén hai límites para o aumento do diámetro. Un diámetro excesivamente grande pode aumentar o custo da carcasa e do eixe, e mesmo os materiais estruturais superarán gradualmente o custo dos materiais efectivos. Polo tanto, deseñar un motor de accionamento directo require optimizar a relación lonxitude-diámetro para reducir o custo total do motor.
Finalmente, gustaríame salientar que os motores de accionamento directo de imán permanente seguen sendo motores accionados por convertidor de frecuencia. O factor de potencia do motor afecta á corrente no lado de saída do convertidor de frecuencia. Sempre que estea dentro do rango de capacidade do convertidor de frecuencia, o factor de potencia ten un pequeno impacto no rendemento e non afectará o factor de potencia no lado da rede. Polo tanto, o deseño do factor de potencia do motor debe esforzarse por garantir que o motor de accionamento directo funcione en modo MTPA, o que xera o par máximo coa corrente mínima. A razón importante é que a frecuencia dos motores de accionamento directo é xeralmente baixa e a perda de ferro é moito menor que a perda de cobre. O uso do método MTPA pode minimizar a perda de cobre. Os técnicos non deben deixarse influenciar polos motores asíncronos tradicionais conectados á rede e non hai base para xulgar a eficiencia do motor en función da magnitude da corrente no lado do motor.
Anhui Mingteng Permanent-Magnetic Machinery & Electrical Equipment Co., Ltd é unha empresa moderna de alta tecnoloxía que integra a investigación e o desenvolvemento, a fabricación, as vendas e o servizo de motores de imán permanente. A variedade e as especificacións dos produtos son completas. Entre eles, os motores de imán permanente de accionamento directo de baixa velocidade (7,5-500 rpm) úsanse amplamente en cargas industriais como ventiladores, cintas transportadoras, bombas de pistón e muíños en cemento, materiais de construción, minas de carbón, petróleo, metalurxia e outras industrias, con boas condicións de funcionamento.
Data de publicación: 18 de xaneiro de 2024