En els darrers anys, els motors d'accionament directe d'imants permanents han fet progressos significatius i s'utilitzen principalment en càrregues de baixa velocitat, com ara transportadors de cinta, mescladors, màquines de trefilatge, bombes de baixa velocitat, substituint sistemes electromecànics compostos per motors d'alta velocitat i mecanismes de reducció mecànica. El rang de velocitat del motor és generalment inferior a 500 rpm. Els motors d'accionament directe d'imants permanents es poden dividir principalment en dues formes estructurals: rotor extern i rotor intern. L'accionament directe d'imants permanents de rotor extern s'utilitza principalment en transportadors de cinta.
En el disseny i l'aplicació de motors d'accionament directe amb imants permanents, cal tenir en compte que l'accionament directe amb imants permanents no és adequat per a velocitats de sortida particularment baixes. Quan la majoria de les càrregues dins50 r/min són accionats per un motor d'accionament directe, si la potència es manté constant, es produirà un parell elevat, cosa que comportarà uns costos del motor elevats i una eficiència reduïda. Quan es determinen la potència i la velocitat, cal comparar l'eficiència econòmica de la combinació de motors d'accionament directe, motors de velocitat més alta i engranatges (o altres estructures mecàniques que augmenten i disminueixen la velocitat). Actualment, els aerogeneradors de més de 15 MW i per sota de 10 rpm estan adoptant gradualment un esquema d'accionament semidirecte, utilitzant engranatges per augmentar adequadament la velocitat del motor, reduir els costos del motor i, en última instància, reduir els costos del sistema. El mateix s'aplica als motors elèctrics. Per tant, quan la velocitat és inferior a 100 r/min, s'han de tenir en compte acuradament les consideracions econòmiques i es pot triar un esquema d'accionament semidirecte.
Els motors d'accionament directe d'imants permanents generalment utilitzen rotors d'imants permanents muntats en superfície per augmentar la densitat de parell i reduir l'ús de material. A causa de la baixa velocitat de rotació i la petita força centrífuga, no cal utilitzar una estructura de rotor d'imant permanent integrada. Generalment, s'utilitzen barres de pressió, mànigues d'acer inoxidable i mànigues protectores de fibra de vidre per fixar i protegir l'imant permanent del rotor. Tanmateix, alguns motors amb requisits de fiabilitat elevats, nombres de pols relativament petits o vibracions elevades també utilitzen estructures de rotor d'imants permanents integrades.
El motor d'accionament directe de baixa velocitat és accionat per un convertidor de freqüència. Quan el disseny del nombre de pols arriba a un límit superior, una reducció addicional de la velocitat resultarà en una freqüència més baixa. Quan la freqüència del convertidor de freqüència és baixa, el cicle de treball de PWM disminueix i la forma d'ona és deficient, cosa que pot provocar fluctuacions i una velocitat inestable. Per tant, el control de motors d'accionament directe de baixa velocitat també és força difícil. Actualment, alguns motors de velocitat ultrabaixa adopten un esquema de motor de modulació de camp magnètic per utilitzar una freqüència d'accionament més alta.
Els motors d'accionament directe d'imants permanents de baixa velocitat poden ser principalment refrigerats per aire i líquid. La refrigeració per aire adopta principalment el mètode de refrigeració IC416 de ventiladors independents i la refrigeració líquida pot ser refrigeració per aigua (IC71W), que es pot determinar segons les condicions in situ. En el mode de refrigeració líquida, la càrrega tèrmica es pot dissenyar més alta i l'estructura més compacta, però cal parar atenció a augmentar el gruix de l'imant permanent per evitar la desmagnetització per sobrecorrent.
Per a sistemes de motors d'accionament directe de baixa velocitat amb requisits de control de velocitat i precisió de posició, cal afegir sensors de posició i adoptar un mètode de control amb sensors de posició; A més, quan hi ha un requisit de parell elevat durant l'arrencada, també es requereix un mètode de control amb un sensor de posició.
Tot i que l'ús de motors d'accionament directe d'imants permanents pot eliminar el mecanisme de reducció original i reduir els costos de manteniment, un disseny irracional pot comportar costos elevats per als motors d'accionament directe d'imants permanents i una disminució de l'eficiència del sistema. En general, augmentar el diàmetre dels motors d'accionament directe d'imants permanents pot reduir el cost per unitat de parell, de manera que els motors d'accionament directe es poden convertir en un disc gran amb un diàmetre més gran i una longitud de pila més curta. Tanmateix, també hi ha límits a l'augment del diàmetre. Un diàmetre excessivament gran pot augmentar el cost de la carcassa i l'eix, i fins i tot els materials estructurals superaran gradualment el cost dels materials efectius. Per tant, dissenyar un motor d'accionament directe requereix optimitzar la relació longitud-diàmetre per reduir el cost global del motor.
Finalment, voldria emfatitzar que els motors d'accionament directe d'imants permanents continuen sent motors accionats per convertidor de freqüència. El factor de potència del motor afecta el corrent al costat de sortida del convertidor de freqüència. Sempre que estigui dins del rang de capacitat del convertidor de freqüència, el factor de potència té un petit impacte en el rendiment i no afectarà el factor de potència al costat de la xarxa. Per tant, el disseny del factor de potència del motor ha de procurar garantir que el motor d'accionament directe funcioni en mode MTPA, que genera el parell màxim amb el corrent mínim. La raó important és que la freqüència dels motors d'accionament directe és generalment baixa i la pèrdua de ferro és molt inferior a la pèrdua de coure. L'ús del mètode MTPA pot minimitzar la pèrdua de coure. Els tècnics no s'han de deixar influenciar pels motors asíncrons tradicionals connectats a la xarxa i no hi ha cap base per jutjar l'eficiència del motor en funció de la magnitud del corrent al costat del motor.
Anhui Mingteng Permanent-Magnetic Machinery & Electrical Equipment Co., Ltd és una empresa moderna d'alta tecnologia que integra la investigació i el desenvolupament, la fabricació, les vendes i el servei de motors d'imants permanents. La varietat i les especificacions dels productes són completes. Entre ells, els motors d'imants permanents d'accionament directe de baixa velocitat (7,5-500 rpm) s'utilitzen àmpliament en càrregues industrials com ara ventiladors, transportadors de cinta, bombes de pistó i molins en ciment, materials de construcció, mines de carbó, petroli, metal·lúrgia i altres indústries, amb bones condicions de funcionament.
Data de publicació: 18 de gener de 2024