永磁同步电机的调速主要通过改变供电电源的频率来实现。目前常用的变频调速方式有转速闭环恒压频比控制(v/f)、转差频率控制、基于磁场定向的矢量控制(Vector Control)以及直接转矩控制(Direct Torque Control)。
1、矢量控制
1971 年,西门子工程师Balschke 提出矢量控制理论,使交流电机控制理论获得了一次质的飞跃。其基本思想为:以转子磁链旋转空间矢量为参考坐标,永磁电机电压能否定制,将定子电流分解为相互正交的两个分量,一个与磁链同方向,代表定子电流励磁分量,另一个与磁链方向正交,代表定子电流转矩分量,分别对它们进行控制,获得像直流电动机一样良好的动态特性。因其控制结构简单,控制软件实现较容易,已被广泛应用到调速系统中。但矢量控制方法在实现时要进行复杂的坐标变换,并需准确观测转子磁链,而且对电机的参数依赖性很大,难以保证完全解耦,使控制效果大打折扣。采用矢量控制理论进行控制时,非标无刷电机定制开发,具有和直流电动机类似的特性。矢量控制的优点在于调速范围宽,动态性能较好。不足之处是按转子磁链定向会受电动机参数变化的影响而失真,从而降低了系统的调速性能。解决方法是采用智能化调节器可以提高系统的调速性能和鲁棒性。
电机设计过程涉及一些基本考虑因素,对于启动器,应用环境的要求,什么时候需要什么扭矩和速度,多久需要一次?什么是工作循环?温度和压力等环境条件是什么?即使是***的电机,如果电机应用错误的领域,其不会发挥大的效率。许多电动机都用于齿轮电动机、齿轮减速器和电动机的组合。齿轮马达以低速提供高扭矩,简言之,齿轮电机在放大扭矩的同时,永磁同步电机定制,会吸收电机功率并降低转速,齿轮电机占空比会影响电机的性能额定值,例如连续的占空比。
转子叠片显示正弦磁场的优化设计
具有高性能永磁的同步电机具有正弦磁通分布和电动势,对于分布式绕组,定子绕组通常与异步电机绕组相同,它降低了振动、噪音和维护成本,提高了整体性能。
运动控制是目前众多家用电器的关键需求,如烘干机、洗衣机、冰箱、空调和各种厨房器具。为了使这些设备以佳性能工作,采用经过改进的新型电机控制技术是关键所在。此外,能效的提高不仅有益于所有人,新技术还能够提供更多优势,如实现更平稳的工作,并大幅度降低噪声水平。制造商正在应对这些挑战。我们注意到了这样一个变化趋势,即低效交感应电机逐渐被淘汰,人们转向采用***替代方案,如无刷直流(BLDC)和永磁同步电机(PM***) 。
PM***——永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor)的英文缩写。永磁同步电机(PM***)的特点
●效率和功率因数高。
●发热小,因此电机冷却系统结构简单、体积小、噪声小。
●系统采用全封闭结构,无传动齿轮磨损、无传动齿轮噪声,免润滑油、免维护。
●允许的过载电流大,可靠性显著提高。
●整个传动系统重量轻,簧下重量也比传统的轮轴传动的轻,德州电机定制,单位重量的功率大。
●由于没有齿轮箱,可对转向架系统随意设计:如柔式转向架、单轴转向架,使列车动力性能大大提高。
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