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Quanto você sabe sobre motores de ímã permanente?

2023-09-18 10:58:11

Por enpmsm

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Como funcionam os motores de ímã permanente?

Motores de ímã permanente gerar torque através da interação da corrente do estator com ímãs permanentes no rotor. Motores pequenos e de baixa potência são usados ​​em equipamentos de TI, máquinas comerciais e equipamentos auxiliares automotivos onde os ímãs de rotor de superfície são comuns. Ímãs internos (IPM) são comuns em máquinas maiores, como veículos elétricos e motores industriais.

Em motores PM, enrolamentos centralizados (passo curto) podem ser usados ​​para o estator se as pulsações de torque não forem consideradas, mas enrolamentos distribuídos são comuns em motores PM maiores. O inversor é fundamental para controlar a corrente do enrolamento, uma vez que os motores PM não possuem comutador mecânico. Os motores PM não necessitam de corrente para suportar o seu campo magnético, ao contrário de outros motores sem escovas. Como resultado, os motores PM podem fornecer o maior torque e podem ser a melhor escolha se forem pequenos ou leves. A falta de corrente de magnetização também significa maior eficiência no “ponto ideal” da carga – onde o motor tem melhor desempenho.

Além disso, embora os ímãs permanentes ofereçam benefícios de desempenho em baixas velocidades, eles também são o “calcanhar de Aquiles” da tecnologia. Por exemplo, à medida que a velocidade de um motor PM aumenta, a força eletromotriz reversa se aproxima da tensão de alimentação do inversor, impossibilitando o controle da corrente do enrolamento. Isso define a velocidade base de um motor PM de uso geral e geralmente representa a velocidade máxima possível para uma determinada tensão de alimentação em um projeto de ímã de superfície.

Em velocidades superiores à velocidade fundamental, os IPMs utilizam o enfraquecimento do campo magnético ativo, no qual as correntes do estator são manipuladas para deprimir intencionalmente o fluxo magnético. A faixa de velocidades que pode ser implementada de forma confiável é limitada a cerca de 4:1. Como antes, este limite pode ser alcançado reduzindo o número de voltas dos enrolamentos e aceitando maiores custos e perdas de potência no inversor.

A necessidade de enfraquecimento do campo magnético depende da velocidade e tem perdas associadas, independentemente do torque. Isto pode reduzir a eficiência em altas velocidades, especialmente com cargas leves.

Desvantagens do PM Motor

As desvantagens do motor PM incluem que é difícil gerenciá-lo sob condições de falha devido à sua força eletromotriz reversa inerente. Mesmo que o inversor esteja desconectado, enquanto o motor estiver girando, a corrente continuará a fluir através de falhas no enrolamento, resultando em torque de engrenagem e superaquecimento, o que pode ser perigoso. Por exemplo, o enfraquecimento do campo magnético em altas velocidades devido ao desligamento do inversor pode levar à geração descontrolada de energia e a tensão do barramento CC do inversor pode subir para níveis perigosos. A temperatura operacional é outra limitação importante, exceto para os motores de ímã permanente equipados com ímãs de samário-cobalto. E altas correntes do motor devido a falha do inversor podem levar à desmagnetização. A força de retenção dos ímãs mecânicos limita a velocidade máxima. Se um motor de ímã permanente estiver danificado, repará-lo geralmente requer devolvê-lo à fábrica porque é difícil extrair e manusear o rotor com segurança. Finalmente, a reciclagem no fim da vida útil é problemática, embora o actual elevado valor dos materiais de terras raras possa tornar esta questão mais viável economicamente.

Vantagens da PM Motor

Apesar destas desvantagens, os motores de ímanes permanentes permanecem incomparáveis ​​em termos de baixa velocidade e eficiência, e são úteis em situações onde o tamanho e o peso são críticos.

Com as vantagens de alta eficiência, boa economia de energia, tamanho pequeno, peso leve e alta confiabilidade, os motores de ímã permanente têm sido amplamente utilizados em vários setores.

As aplicações dos motores de ímã permanente:

No campo industrial

As características de alta eficiência e economia de energia dos motores de ímã permanente permitem que eles atendam às necessidades de indústrias com altos requisitos de eficiência energética. Seja para máquinas-ferramenta CNC, máquinas para plásticos ou compressores, os motores PM reduzem significativamente o consumo de energia na produção industrial. Além disso, os motores PM desempenham um papel importante na automação industrial e são amplamente utilizados em robôs, máquinas-ferramentas CNC, equipamentos de embalagem e sistemas de transporte, onde sua alta eficiência, capacidade de resposta e características de controle preciso os tornam ideais para usinagem e produção de alta precisão.

Na indústria automotiva

Os motores síncronos de ímã permanente são amplamente utilizados em veículos elétricos e híbridos. A alta densidade de potência e a alta eficiência permitem que os veículos elétricos tenham melhor alcance e eficiência energética. Os motores PM podem não apenas melhorar a eficiência de direção do carro, mas também realizar a recuperação de energia para melhorar ainda mais o alcance do carro.

No campo da nova energia

Motores de ímã permanente (PMGs) também desempenham um papel insubstituível. Geradores de ímã permanente (PMGs) são amplamente utilizados na geração de energia eólica e hidrelétrica, etc., utilizando energia eólica ou hídrica para ser convertida em eletricidade. Ao mesmo tempo, os motores de ímanes permanentes também são utilizados em sistemas de rastreamento solar fotovoltaico, geração de energia oceânica e outros novos dispositivos energéticos para promover o desenvolvimento de energias renováveis.

Enneng é uma empresa de alta tecnologia que integra P&D e fabricação de motores de ímã permanente. Com mais de dezenas de patentes, Enneng foi classificado como “100 empresas inovadoras”em Qingdao e foram selecionados como membro da Qingdao Motor Association. Seja o que for que você precise, nossos engenheiros experientes fornecerão a solução eficaz conforme sua necessidade. Sua demanda é sempre o que buscamos!

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