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産業使用90kw IP54可変的な速度のディレクト・ドライブのネオジムの磁石モーター
永久マグネット同期電動機は何であるか。
永久マグネット同期電動機は固定子、回転子、シャーシ、前部後部カバー、軸受け、等で主に構成される。固定子の構造は通常の非同期モーターのそれと基本的に同じであり、モーターの永久マグネット同期電動機と他の種類間の主な違いは回転子である。
表面のまたはモーターの永久マグネットの中のpre-magnetized （満たされる磁気）磁気の永久マグネット材料はモーターに、必要な空隙の磁界を提供する。この回転子の構造は効果的にモーター容積を減らし、損失を減らし、効率を改善できる。
永久マグネットモーターの技術的な利点の原則の分析
永久マグネット同期電動機の原則は次の通りある:流れパスのの後の三相流れへのモーターの固定子の巻上げでは、それはモーターの固定子の巻上げのための回転磁界を形作る。回転子が永久マグネットと取付けられているので、永久マグネット磁極は別の拒絶を引き付ける同じ段階の磁極の原則に従って固定子で、固定子で発生した磁界が回るために回転子を運転する回転回転子の回転速度回転棒の速度と等しい作り出した固定される。
永久的な磁石の使用が原因で磁場を提供する回転子プロセスは成長し、信頼でき、そして適用範囲が広く、設計吐出し量はメガワットまでワットの10小さい、場合もある。同時に、組の回転子の永久的な磁石の数を高めるか、または減らすことによって、永久マグネット同期電動機の速度範囲をより広くさせるモーターの棒の数を変えることは容易行う。multi-pole永久マグネット回転子を使うと、定格速度は通常の非同期モーターによって達成しにくい1桁低い場合もある。
特に低速強力なアプリケーション環境で、永久マグネット同期電動機は低速のmulti-pole設計によって永久マグネット同期電動機の利点強調することができる、減力剤と通常のモーターによって比較されてディレクト・ドライブ、できる。
永久マグネットモーターと非同期モーターの違い:
01. 回転子の構造
非同期モーター:回転子は鉄心および巻くこと、主にsquirrel-cageおよびwire-wound回転子から成っている。squirrel-cage回転子はアルミニウム棒と投げられる。固定子を切るアルミニウム棒の磁界は回転子を運転する。
PMSMモーター:永久的な磁石は回転子の磁極で埋め込まれ、異なった拒絶を引き付ける同じ段階の磁極の原則に従って固定子で発生する回転磁界によって回るために運転される。
02. 効率
非同期モーター:ある程度のエネルギー損失、モーター反応流れおよび低い電力の要因に終って格子刺激からの現在を、吸収する必要がありなさい。
PMSMモーター:磁界は永久的な磁石によって提供される、回転子は励磁電流を必要としないし、モーター効率は改善される。
03. 容積および重量
高性能永久マグネット材料の使用は永久マグネット同期電動機の空隙に磁界を非同期モーターのそれより大きくさせる。サイズおよび重量は非同期モーターと比較されて減る。それは1-2のフレーム サイズ低くより非同期モーターである。
04. 流れを始めるモーター
非同期モーター:それは力の頻度電気によって直接始まり、電力網の大きい影響が瞬時にある評価される流れに5から7倍の達することができる開始の流れは大きい。大きい開始の流れにより固定子の巻上げの漏出抵抗の電圧低下は増加する開始のトルクは小さいそう頑丈な開始達成することができないである。インバーターは使用されても、定格出力の現在の範囲の内でしか始まることができない。
PMSMモーター:それは減力剤の定格出力の条件に欠けている熱心なコントローラーによって操作される。実際の開始の流れは小さい、流れは負荷に従って次第に高められ、開始のトルクは大きい。
05. 力率
非同期モーターに低い電力の要因が、電力網からの多量の反応流れを吸収しなければならないある非同期モーターの大きい開始の流れにより電力網の短期影響を引き起こし、長期使用は電力網の装置および変圧器へのある特定の損害を与える。力補償の単位を加え、電力網の質を保障し、装置の使用の費用を高めるために無効電力補償を行うことは必要である。
永久マグネット同期電動機の回転子に誘導電流がないし、電力網の質要因を改善し、補正器を取付ける必要性を除去するモーターの力率は高い。
06. 維持
非同期モーター+減力剤の構造は振動、熱、高い故障率、大きい潤滑油の消費および高い手動維持費を発生させる;それによりある特定のダウンタイムの損失を引き起こす。
三相永久マグネット同期電動機は装置を直接運転する。減力剤が除去されるので、モーター出力速度は低い、機械騒音は低い、機械振動は小さく、故障率は低い。全体のドライブはほとんど手入れ不要である。
三相永久マグネット同期電動機は装置を直接運転する。減力剤が除去されるので、モーター出力速度は低い、機械騒音は低い、機械振動は小さく、故障率は低い。全体のドライブはほとんど手入れ不要である。
一般的な産業部門では、低電圧の（380/660/1140V）高性能の非同期モーターの取り替えは、システム5%から30%エネルギーを節約し、高圧（6kV/10kV）高性能の非同期モーターは、システム2% to10%を救う。
永久マグネットACモーターをなぜ選びなさいかか。
永久マグネットAC （PMAC）モーターは下記のものを含んでいる他のタイプのモーター上の複数の利点がある:
高性能:PMACモーターは不在が非常に能率的な原因回転子の銅の損失のそして損失を巻くことを減るである。それらは重要な省エネに終って97%までの効率を、達成してもいい。
高い発電密度:PMACモーターに平均がサイズおよび重量の単位ごとのより多くの力を作り出すことができる他のモーター タイプと比較される高い発電密度がある。これはそれらをスペースが限られている適用にとって理想的にさせる。
高いトルク密度:PMACモーターに平均がサイズおよび重量の単位ごとのより多くのトルクを作り出すことができる高いトルク密度がある。これはそれらを高いトルクが要求される適用にとって理想的にさせる。
減らされた維持:PMACモーターがブラシを備えていないので、より少ない維持を要求し、他のモーター タイプより長い寿命がある。
改善された制御:PMACモーターにそれらを精密な制御が要求される適用にとって理想的にさせる他のモーター タイプと比較されるよりよい速度およびトルク制御がある。
環境に優しい:PMACモーターは他のモーター タイプと比較されるより少ない無駄をリサイクルし、作り出して容易の希土類金属を使用するので他のモーター タイプより環境に優しい。
PMACモーターの全体的にみて、利点それらに電気自動車、産業機械および再生可能エネルギーシステムを含む広い応用範囲のための優秀な選択を、するため。
適用:
永久マグネット同期電動機は頻度コンバーターによって石油化学の、化学繊維、織物、機械類、電子工学、ガラス、ゴム、包装、印刷、ペーパー作成、印刷およびずっと染まることの速度制御の伝送機器のために広く利用されている最もよいオープン・ループ ステップなしの速度制御システムを形作るために、冶金学および他の企業は結合することができる。
永久マグネットモーターは2つの主要な部門に（またPMを呼んだ）分けることができる:内部の永久マグネットの（IPM）および表面の永久マグネット（SPM）。タイプは両方ともに添付される永久的な磁石か回転子の内部によって磁束を発生させる。
SPM
永久マグネット浮上しなさい
永久的な磁石が回転子の円周に付すタイプのモーター。
SPMモーターは回転子の表面の外面に添付される磁石を機械強さIPM 1よりとても弱い備えている。弱められた機械強さはモーターの最高の安全な機械速度を限る。さらに、これらのモーターは非常に限られた磁気saliency （Ldの≈ Lq）を表わす。インダクタンス価値は回転子ターミナルで回転子の位置にもかかわらず一貫している測定した。近い単一性のsaliencyの比率のためにトルクを作り出すために、SPMモーター設計は磁気トルクの部品に、完全に、かなり頼る。
IPM
内部の永久マグネット
永久的な磁石によって埋め込まれる回転子を備えているタイプのモーターはIPMと呼ばれる。
IPMモーターに回転子自体に埋め込まれる永久マグネットがある。SPMの同等とは違って、永久的な磁石の位置はIPMモーターを高速で作動のために非常に機械的に健全、適したようにする。これらのモーターはまた比較的高い磁気saliencyの比率によって定義される（Lq > Ld）。磁気saliencyが原因で、IPMモーターにモーターの磁気および不本意のトルクの部品の利用によってトルクを発生させる機能がある。
IPMをなぜ選ぶべきであるかSPMの代りのモーターか。
1. 高いトルクは磁気トルクに加えて不本意のトルクの使用によって達成される。
2. IPMモーターは30%まで慣習的な電動機と比較されるより少ない力消費する。
3. 機械安全はSPMでとは違って、磁石取り外さない遠心力が原因で同様に改善される。
4. それはベクトル制御を使用して2つのタイプのトルクの制御による高速モーター回転に答えることができる。
ブラシレス永久マグネット（PM）モーターはAC電源と作動したり従って頻繁にPMACモーターと言われる。永久的な磁石の使用はコンダクター（回転子棒）のそう回転子の損失のための必要性を除去される除去する。この設計は低速単一のパッケージの高性能および高いトルクを結合することを可能にする。小さいモーター サイズのため、多分PMモーター10%により古い15%非常により同じロード開始点の標準効率モーターの効率。これらの効率の利益は典型的な電動機負荷の全体の範囲に握る。
モーターの効率を改善する方法か。
モーターの効率を改善するため、本質はモーターの損失を減らすことである。モーターの損失は機械損失および電磁石の損失に分けられる。例えば、AC非同期モーターのために、磁界は鉄にあるが、銅の損失およびコンダクターの損失を作り出す回転子の巻上げ、および固定子を通した現在のパス。それにより渦電流はヒステリシス損をもたらす空気磁界の高調波は負荷で外部損失を発生させ、軸受けおよびファンの回転の間に摩耗の損失がある。
回転子の損失を減らすためには、回転子の巻上げの抵抗を、低い抵抗の比較的厚いワイヤーを使用するために減らすことができる、または回転子スロットの横断面区域を高めなさい。当然、材料は非常に重要である。銅の回転子の条件付き生産は約15%損失を減らす。現在の非同期モーターは基本的にアルミニウム回転子である、従って効率はあまり高くない。
同様に、固定子のスロット表面を増加できる固定子に銅の損失が高めるために固定子スロットの完全なスロット比率をあり、固定子の巻上げの終わりの長さを短くする。固定子の巻上げを取り替えればのに永久マグネットが使用されていれば流れを渡す必要性がない。当然、非同期モーターより有効同期電動機がなぜであるか基本的な理由である効率は明らかに改善することができる。
モーターの鉄の損失のためにヒステリシスの損失を減らすのに、良質のケイ素の鋼板が使用することができるまたは磁束密度を減らすことができる延ばしまた絶縁のコーティングを増加できる鉄心の長さは。さらに、熱処理プロセスはまた重大である。
モーターの換気の性能はより重要である。温度が高いとき、損失は当然大きい。対応する冷却の構造か付加的な冷却方法は摩擦損失を減らすのに使用することができる。
高位倍音は固定子の巻上げを改善し、高位倍音の生成を減らすことができる鉄心作り出す、および巻上げの外部損失を。絶縁材の処置はまた回転子スロットの表面で行い磁気スロット効果を減らすのに磁気スロット泥が使用することができる。
ドライブまたはコントローラーの可変的速度PMACモーターのための必要性が原因で大いにもっとよりconstant-speed優れた効率の誘導電動機を要しなさい。PMモーターに可変的速度の機能があるが、新しい優れた効率のインバーター義務モーターを制御する電子pulse-widthによって調整される可変的な頻度ドライブ（VFD）のための同等の取り替えはそうある。可変的な流れの適用のconstant-speedモーターを取り替えるとき、PMACモーターの可変的速度の機能による省エネはモーターの高められた効率自体による節約を非常に超過する。永久マグネットモーターは全体の動作範囲上の改善された効率を提供し、国際電気標準会議（IEC）のIE4効率の標準に合うか、または超過する。
