Apa yang dimaksud dengan motor AC sinkron magnet permanen tanpa kehilangan eksitasi?

perkembangan industri dan dinamika pasar:
Dengan meningkatnya permintaan akan motor berefisiensi tinggi dan hemat energi, pangsa motor sinkron magnet permanen di pasar motor secara bertahap meluas, dan prospek pengembangan industri terkait semakin mendapat perhatian. Misalnya, dalam otomasi industri, peralatan rumah tangga, angkutan kereta api, dan bidang lainnya, penerapan motor sinkron magnet permanen semakin meluas, yang telah mendorong pengembangan dan peningkatan industri.
Pentingnya sumber daya tanah jarang dalam pembuatan motor sinkron magnet permanen menjadi semakin menonjol, Cina, sebagai negara yang kaya akan sumber daya tanah jarang, memiliki keunggulan tertentu dalam pengembangan industri motor sinkron magnet permanen, dan pengembangan industri terkait telah juga menarik perhatian.

 

Definisi dan prinsip
Motor Sinkron Magnet Permanen (PMSM) adalah motor sinkron yang menghasilkan medan magnet berputar sinkron yang tereksitasi oleh magnet permanen. Belitan statornya akan menghasilkan medan magnet berputar setelah arus bolak-balik tiga fasa, dan rotornya tersusun dari magnet permanen, mengandalkan medan magnet yang dihasilkan oleh magnet permanen untuk berinteraksi dengan medan magnet putar stator, sehingga rotor motor berputar sinkron dengan medan magnet putar stator.
Prinsip operasinya didasarkan pada hukum induksi elektromagnetik dan prinsip interaksi medan magnet. Terdapat torsi elektromagnetik antara medan magnet putar yang dihasilkan oleh arus stator dan medan magnet permanen rotor. Torsi menggerakkan rotor motor untuk berputar, dan kecepatan rotor disinkronkan secara ketat dengan kecepatan medan magnet putar stator.

 

Karakteristik struktural
Struktur stator mirip dengan motor asinkron tiga fasa biasa, yang terdiri dari inti stator dan belitan stator. Inti stator biasanya terbuat dari lembaran baja silikon yang dilaminasi untuk mengurangi kehilangan inti. Belitan stator merupakan belitan tiga fasa yang tertanam pada slot stator menurut aturan tertentu, dan digunakan untuk menghasilkan medan magnet berputar dengan melewatkan arus AC tiga fasa.
Struktur rotor adalah bagian penting dari motor sinkron magnet permanen. Magnet permanen dipasang pada rotor, dan bahan magnet permanen biasanya NdFeb (Nd-Fe-B) dan bahan magnet permanen berkinerja tinggi lainnya. Menurut metode pemasangan magnet permanen yang berbeda pada rotor, magnet permanen dapat dibagi menjadi rotor magnet permanen permukaan dan rotor magnet permanen bawaan. Magnet permanen dari rotor magnet permanen tipe permukaan dipasang pada permukaan inti rotor, yang struktur dan prosesnya sederhana, tetapi magnet permanen mudah diganggu oleh medan magnet luar; Magnet permanen dari rotor magnet permanen bawaan tertanam di inti bagian dalam rotor, strukturnya relatif kompleks, tetapi memiliki karakteristik rangkaian magnet dan sifat mekanik yang lebih baik.

keuntungan
Efisiensi tinggi: Karena penggunaan eksitasi magnet permanen, tidak diperlukan arus eksitasi tambahan, mengurangi kehilangan eksitasi, dan dibandingkan dengan motor asinkron tradisional, motor ini memiliki efisiensi lebih tinggi dalam kondisi kerja yang sama. Hal ini dapat mengurangi konsumsi energi secara signifikan dan menghemat biaya energi untuk pengoperasian peralatan jangka panjang.
Faktor daya tinggi: faktor daya motor sinkron magnet permanen bisa mendekati 1, artinya ketika jaringan listrik disuplai, daya reaktif yang diserap motor dari jaringan sangat kecil, sehingga mengurangi beban daya reaktif jaringan. dan meningkatkan kualitas pasokan listrik ke jaringan listrik.
Kecepatan respons cepat: respons torsinya cepat, dan dapat dengan cepat menyesuaikan kecepatan dan torsi sesuai dengan sinyal kontrol, yang cocok untuk situasi yang memerlukan kontrol presisi tinggi, seperti jalur produksi otomatis industri, robot, dan bidang lainnya.
Struktur kompak: Karena tidak memerlukan belitan eksitasi dan perangkat eksitasi terkait, keseluruhan struktur motor lebih kompak dan lebih kecil, yang memiliki keunggulan besar pada beberapa peralatan dengan kebutuhan ruang yang tinggi.

Bidang aplikasi
Bidang industri: banyak digunakan dalam peralatan otomasi industri, seperti peralatan mesin CNC, mesin tekstil, mesin cetak, dll. Misalnya, pada peralatan mesin CNC, motor sinkron magnet permanen dapat secara tepat mengontrol kecepatan dan posisi alat, meningkatkan permesinan ketepatan.
Bidang transportasi: motor sinkron magnet permanen banyak digunakan sebagai motor penggerak pada kendaraan listrik, kereta listrik dan kendaraan transportasi lainnya. Motor sinkron magnet permanen pada kendaraan listrik memiliki keunggulan efisiensi tinggi, hemat energi, dan karakteristik torsi yang baik, sehingga dapat meningkatkan jangkauan berkendara dan performa tenaga kendaraan listrik.
Peralatan rumah tangga: Juga digunakan pada AC, lemari es, mesin cuci dan peralatan rumah tangga lainnya. Misalnya, penggunaan motor sinkron magnet permanen untuk kompresor AC dapat meningkatkan rasio efisiensi energi AC dan mengurangi kebisingan pengoperasian.
Kedua, pemahaman dan situasi aktual “tidak rugi”

 

Idealnya tidak ada kerugian
Dalam keadaan ideal, jika kehilangan besi (kehilangan histeresis dan kehilangan arus eddy pada inti besi) dan kehilangan mekanis (kehilangan gesekan bantalan, kehilangan hambatan angin, dll.) pada motor diabaikan, efisiensi konversi energi magnet permanen sinkron motor bisa mendekati 100% karena tidak ada rugi-rugi eksitasi, yang disebut "tidak ada rugi-rugi". Hal ini didasarkan pada asumsi teoritis bahwa dengan asumsi ini, masukan energi listrik pada belitan stator hampir seluruhnya diubah menjadi keluaran energi mekanik.
Kondisi kerugian sebenarnya
Kehilangan besi: Dalam operasi sebenarnya, lembaran baja silikon di inti stator akan menghasilkan kehilangan histeresis dan kehilangan arus eddy akibat aksi medan magnet bolak-balik. Hilangnya histeresis disebabkan oleh karakteristik histeresis material inti, yang membuat domain magnet di dalam inti terbalik dan mengonsumsi energi ketika medan magnet berubah. Hilangnya arus eddy disebabkan oleh arus eddy yang diinduksi oleh medan magnet bolak-balik pada inti, yang menghasilkan panas pada resistansi inti dan menghabiskan energi.
Kerugian mekanis: rotor motor dalam proses perputaran, bantalan akan menghasilkan kerugian gesekan, sedangkan putaran motor dan udara disekitarnya yang terdapat gerak relatif, akan menghasilkan kerugian hambatan angin. Kerugian mekanis ini mengurangi efisiensi motor.
Stray loss: termasuk kerugian yang disebabkan oleh interaksi medan magnet harmonik tingkat tinggi pada stator dan rotor, dan kerugian tambahan yang disebabkan oleh proses produksi dan faktor lainnya. Meskipun efisiensi motor sinkron magnet permanen relatif tinggi, kerugian sebenarnya tidak dapat diabaikan.
Ketiga, karakteristik motor AC saling berkaitan
Kemampuan beradaptasi catu daya AC
Motor sinkron magnet permanen adalah sejenis motor AC, yang dapat dihubungkan langsung ke operasi catu daya AC tiga fase. Dalam aplikasi praktis, catu daya AC yang sesuai perlu disesuaikan dengan tegangan pengenal dan frekuensi pengenal motor. Skenario aplikasi yang berbeda mungkin perlu melakukan penyesuaian yang tepat pada catu daya AC, seperti di beberapa kesempatan industri, ketika fluktuasi tegangan jaringan listrik besar, mungkin perlu menggunakan pengatur tegangan untuk memastikan pengoperasian normal motor.
Perbandingan dengan motor AC lainnya
Dibandingkan dengan motor asinkron, seperti disebutkan sebelumnya, motor sinkron magnet permanen memiliki efisiensi, faktor daya, dan keunggulan lainnya yang lebih tinggi. Motor asinkron memiliki struktur sederhana, biaya rendah dan keandalan tinggi, dan banyak digunakan dalam beberapa kesempatan di mana persyaratan efisiensi tidak terlalu tinggi dan biaya lebih sensitif.
Dibandingkan dengan motor keengganan sinkron, motor sinkron magnet permanen memiliki kepadatan torsi yang lebih tinggi, dan dapat menghasilkan torsi yang lebih besar dengan volume dan daya yang sama. Motor keengganan sinkron terutama bergantung pada operasi torsi keengganan, efisiensi dan kinerjanya tidak sebaik motor sinkron magnet permanen dalam beberapa aspek.