여자 손실이 없는 영구자석 동기 AC 모터란 무엇입니까?

산업 개발 및 시장 역학:
고효율, 에너지 절약형 모터에 대한 수요가 증가함에 따라 모터 시장에서 영구자석 동기전동기의 점유율이 점차 확대되고 있으며 관련 산업의 발전 전망이 주목받고 있습니다. 예를 들어, 산업 자동화, 가전제품, 철도 운송 및 기타 분야에서 영구 자석 동기 모터의 적용이 점점 더 광범위해지고 있으며 이는 산업의 발전과 업그레이드를 촉진했습니다.
영구자석 동기전동기 제조에 있어서 희토류자원의 중요성이 날로 부각되고 있으며, 중국은 희토류 자원이 풍부한 국가로서 영구자석 동기전동기 산업의 발전에 일정한 우세를 갖고 있으며, 관련 산업의 발전도 도 주목을 받았습니다.

 

정의와 원리
영구자석 동기모터(PMSM)는 영구자석에 의해 여기된 동기 회전 자기장을 생성하는 동기 모터입니다. 고정자 권선은 3상 교류 후에 회전 자기장을 생성하고 회전자는 영구 자석으로 구성되어 영구 자석에 의해 생성된 자기장에 의존하여 고정자 회전 자기장과 상호 작용하므로 모터 회전자는 고정자 회전 자기장과 동시에 회전합니다.
작동 원리는 전자기 유도 법칙과 자기장 상호 작용 원리를 기반으로 합니다. 고정자 전류에 의해 생성된 회전 자기장과 회전자의 영구 자기장 사이에는 전자기 토크가 있습니다. 토크는 모터의 회 전자를 회전시켜 회전시키고 회 전자 속도는 고정자 회전 자기장의 속도와 엄격하게 동기화됩니다.

 

구조적 특성
고정자 구조는 고정자 코어와 고정자 권선으로 구성된 일반 3상 비동기 전동기의 구조와 유사합니다. 고정자 코어는 일반적으로 코어 손실을 줄이기 위해 실리콘 강판을 적층하여 만듭니다. 고정자 권선은 특정 규칙에 따라 고정자 슬롯에 내장된 3상 권선이며, 3상 AC 전류를 통과시켜 회전 자기장을 생성하는 데 사용됩니다.
회 전자 구조는 영구 자석 동기 모터의 핵심 부분입니다. 회전자에는 영구자석이 설치되며, 영구자석의 재질은 대개 NdFeb(Nd-Fe-B) 및 기타 고성능 영구자석 재질이다. 로터에 영구 자석을 설치하는 방법에 따라 표면 영구 자석 로터와 내장 영구 자석 로터로 나눌 수 있습니다. 표면형 영구자석 회전자의 영구자석은 회전자 코어의 표면에 설치되어 구조와 공정이 간단하지만 영구자석은 외부 자기장의 간섭을 받기 쉽습니다. 내장형 영구자석 회전자의 영구자석은 회전자의 내부 코어에 내장되어 있으며 구조는 비교적 복잡하지만 자기회로 특성과 기계적 성질이 더 우수합니다.

이점
고효율: 영구 자석 여자를 사용하기 때문에 추가 여자 전류가 필요하지 않아 여자 손실이 감소하고 기존 비동기 모터와 비교하여 동일한 작동 조건에서 더 높은 효율을 갖습니다. 이를 통해 에너지 소비를 크게 줄이고 장기 운영 장비의 에너지 비용을 절감할 수 있습니다.
높은 역률: 영구자석 동기 모터의 역률은 1에 가까울 수 있습니다. 이는 전력망이 공급될 때 모터가 그리드에서 흡수하는 무효 전력이 매우 작으므로 그리드의 무효 전력 부담을 줄인다는 의미입니다. 그리드의 전원 공급 품질을 향상시킵니다.
빠른 응답 속도: 토크 응답이 빠르고 제어 신호에 따라 속도와 토크를 신속하게 조정할 수 있어 산업 자동화 생산 라인, 로봇 및 기타 분야와 같이 고정밀 제어가 필요한 경우에 적합합니다.
컴팩트한 구조: 여자 권선 및 관련 여자 장치가 필요하지 않기 때문에 모터의 전체 구조가 더 작고 작아 공간 요구 사항이 높은 일부 장비에 큰 이점이 있습니다.

응용 분야
산업 분야: CNC 공작 기계, 섬유 기계, 인쇄 기계 등과 같은 산업 자동화 장비에 널리 사용됩니다. 예를 들어 CNC 공작 기계에서 영구 자석 동기 모터는 공구의 속도와 위치를 정밀하게 제어하여 가공을 향상시킬 수 있습니다. 정확성.
운송 분야: 영구 자석 동기 모터는 전기 자동차, 전기 열차 및 기타 운송 차량의 구동 모터로 널리 사용됩니다. 전기 자동차의 영구 자석 동기 모터는 고효율, 에너지 절약 및 우수한 토크 특성이라는 장점을 가지고 있어 전기 자동차의 주행 범위와 출력 성능을 향상시킬 수 있습니다.
가전 ​​제품 : 에어컨, 냉장고, 세탁기 및 기타 가전 제품에도 사용됩니다. 예를 들어, 에어컨 압축기에 영구자석 동기 모터를 사용하면 에어컨의 에너지 효율을 높이고 작동 소음을 줄일 수 있습니다.
둘째, '손실 없음'에 대한 이해와 실제 상황

 

이상적으로는 손실이 없습니다.
이상적인 상황에서 모터의 철손(철심의 히스테리시스 손실, 와전류 손실)과 기계적 손실(베어링 마찰 손실, 풍저항 손실 등)을 무시하면 영구자석 동기의 에너지 변환 효율은 모터는 여자 손실이 없기 때문에 100%에 가까울 수 있습니다. 즉, 소위 "무손실"입니다. 이는 이러한 가정 하에서 고정자 권선에 입력되는 전기 에너지가 거의 완전히 기계적 에너지 출력으로 변환된다는 이론적 가정에 기초합니다.
실제 손실 상황
철 손실: 실제 작동에서 고정자 코어의 실리콘 강판은 교류 자기장의 작용으로 히스테리시스 손실과 와전류 손실을 생성합니다. 히스테리시스 손실은 코어 소재의 히스테리시스 특성으로 인해 코어 내부의 자구가 뒤집어지고 자기장이 변할 때 에너지를 소비하게 됩니다. 와전류 손실은 코어의 교류 자기장에 의해 유도되는 와전류에 의해 발생하며, 이로 인해 코어의 저항에 열이 발생하고 에너지가 소모됩니다.
기계적 손실: 회전 과정에서 모터의 회전자, 베어링은 마찰 손실을 생성하는 반면, 모터 회전과 주변 공기의 상대 운동은 바람 저항 손실을 생성합니다. 이러한 기계적 손실은 모터의 효율을 감소시킵니다.
표유 손실: 고정자와 회전자의 고차 고조파 자기장의 상호 작용으로 인해 발생하는 손실과 제조 공정 및 기타 요인으로 인해 발생하는 추가 손실을 포함합니다. 영구자석 동기전동기의 효율은 상대적으로 높지만 이러한 실제 손실은 무시할 수 없습니다.
셋째, AC 모터의 특성은 관련이 있습니다.
AC 전원 공급 장치의 적응성
영구 자석 동기 모터는 일종의 AC 모터로 3상 AC 전원 공급 장치 작동에 직접 연결할 수 있습니다. 실제 적용에서는 모터의 정격 전압과 정격 주파수에 따라 해당 AC 전원 공급 장치를 일치시켜야 합니다. 다양한 응용 시나리오에서는 AC 전원 공급 장치를 적절하게 조정해야 할 수도 있습니다. 예를 들어 일부 산업 현장에서 전력망 전압 변동이 클 경우 모터의 정상적인 작동을 보장하기 위해 전압 조정기를 사용해야 할 수도 있습니다.
다른 AC 모터와의 비교
앞서 언급한 바와 같이 비동기식 모터에 비해 영구자석 동기식 모터는 효율, 역률 및 기타 장점이 더 높습니다. 비동기 모터는 구조가 간단하고 비용이 저렴하며 신뢰성이 높으며 효율 요구 사항이 특별히 높지 않고 비용이 더 민감한 일부 경우에 널리 사용됩니다.
동기 릴럭턴스 모터에 비해 영구자석 동기 모터는 토크 밀도가 더 높고 동일한 부피와 전력에서 더 큰 토크를 출력할 수 있습니다. 동기식 릴럭턴스 모터는 주로 릴럭턴스 토크 작동에 의존하며 효율과 성능은 일부 측면에서 영구자석 동기 모터만큼 좋지 않습니다.