Struktur:

Ein Permanentmagnet-Synchronmotor besteht hauptsächlich aus Stator, Rotor, Chassis, vorderer und hinterer Abdeckung, Lagern usw. Der Aufbau des Stators ist im Wesentlichen derselbe wie bei gewöhnlichen Asynchronmotoren; der Hauptunterschied zwischen dem Permanentmagnet-Synchronmotor und anderen Motortypen liegt im Rotor.

Das Permanentmagnetmaterial des Motors ist mit vormagnetisierten (magnetisch geladenen) Magneten auf der Oberfläche oder im Inneren versehen, die das für den Motor notwendige Luftspalt-Magnetfeld erzeugen. Diese Rotorstruktur kann das Motorvolumen effektiv reduzieren, Verluste minimieren und den Wirkungsgrad verbessern.

Arbeitsprinzip:

Das Funktionsprinzip eines Permanentmagnet-Synchronmotors ist wie folgt: Durch die Statorwicklung des Motors fließt Drehstrom. Nach dem Stromdurchfluss entsteht in der Statorwicklung ein Drehfeld. Da der Rotor mit Permanentmagneten bestückt ist, sind deren Magnetpole fixiert. Gemäß dem Prinzip der Anziehung und Abstoßung gleichphasiger Magnetpole treibt das im Stator erzeugte Drehfeld den Rotor in Rotation. Die Drehzahl des Rotors entspricht der Drehzahl des im Stator erzeugten Drehfelds.

Durch den Einsatz von Permanentmagneten zur Erzeugung von Magnetfeldern ist der Rotorprozess ausgereift, zuverlässig und flexibel in der Größe. Die Auslegungsleistung reicht von wenigen zehn Watt bis hin zu Megawatt. Gleichzeitig lässt sich durch Erhöhen oder Verringern der Anzahl der Permanentmagnetpaare im Rotor die Polzahl des Motors leichter ändern, wodurch der Drehzahlbereich von Permanentmagnet-Synchronmotoren erweitert wird. Mit mehrpoligen Permanentmagnetrotoren sind Nenndrehzahlen im einstelligen Bereich möglich, was mit herkömmlichen Asynchronmotoren kaum realisierbar ist.

Insbesondere im Anwendungsbereich niedriger Drehzahlen und hoher Leistungen kann der Permanentmagnet-Synchronmotor durch eine mehrpolige Ausführung direkt mit niedriger Drehzahl angetrieben werden. Im Vergleich zu einem herkömmlichen Motor mit Untersetzungsgetriebe kommen die Vorteile des Permanentmagnet-Synchronmotors besonders gut zur Geltung.

Der Betrieb des Permanentmagnet-Synchronmotors muss mit dem speziellen Antriebssystem kombiniert werden. Der Motor verfügt über eine gute Steuerbarkeit, eine hohe Steuergenauigkeit, eine stufenlos einstellbare Geschwindigkeit, ein großes Drehmoment, einen kleinen Anlaufstrom, ein hohes Überlastungsvielfaches, einen hohen Wirkungsgrad und eine hohe Leistung Faktor und gute Energiesparwirkung. Die Anwendungen decken nahezu alle Bereiche der Luft- und Raumfahrt, Verteidigung, Industrie, Landwirtschaft und des täglichen Lebens ab.

Charakteristik:

Im Vergleich zu herkömmlichen Elektromotoren bieten Permanentmagnetmotoren, insbesondere Seltenerd-Permanentmagnetmotoren, Vorteile wie einfache Bauweise, zuverlässigen Betrieb, geringe Größe, niedriges Gewicht, geringe Verluste und hohen Wirkungsgrad sowie eine flexible und vielfältige Bauform und -größe. Ihr Anwendungsbereich ist äußerst breit und umfasst nahezu alle Bereiche der Luft- und Raumfahrt, der Verteidigung, der industriellen und landwirtschaftlichen Produktion sowie des täglichen Lebens.

Der Permanentmagnet-Synchronmotor weist folgende Eigenschaften auf :

1. Der Nennwirkungsgrad ist 2 bis 5 % höher als bei normalen Asynchronmotoren.
2. Mit zunehmender Belastung steigt der Wirkungsgrad rapide an. Bei Laständerungen im Bereich von 25 % bis 120 % bleibt der hohe Wirkungsgrad erhalten. Der hocheffiziente Betriebsbereich liegt viel höher als bei gewöhnlichen Asynchronmotoren. Leichte Last, variable Last und Volllast haben alle erhebliche Energiespareffekte;
3. Leistungsfaktoren bis 0.95 und mehr, keine Blindkompensation erforderlich;
4. Der Leistungsfaktor wird erheblich verbessert. Im Vergleich zu Asynchronmotoren reduziert sich der Betriebsstrom um mehr als 10 %. Durch die Reduzierung des Betriebsstroms und der Systemverluste können Energieeinspareffekte von etwa 1 % erzielt werden.
5. Geringer Temperaturanstieg, hohe Leistungsdichte: 20 K niedriger als der Temperaturanstieg bei dreiphasigen Asynchronmotoren, der Auslegungstemperaturanstieg ist derselbe und kann auf ein kleineres Volumen reduziert werden, wodurch effektivere Materialien eingespart werden;
6. Hohes Anlaufdrehmoment und hohe Überlastfähigkeit: Je nach Bedarf kann es mit hohem Anlaufdrehmoment (3-5-fach) und hoher Überlastfähigkeit ausgelegt werden;
7. Es wird ein Drehzahlregelungssystem mit variabler Frequenz verwendet, das eine bessere Dynamik aufweist und besser als die von Asynchronmotoren ist.
8. Die Einbaumaße entsprechen denen der derzeit weit verbreiteten Asynchronmotoren und das Design und die Auswahl sind sehr komfortabel.
9. Aufgrund der Erhöhung des Leistungsfaktors wird die visuelle Leistung des Transformators des Stromversorgungssystems erheblich reduziert, was die Stromversorgungskapazität des Transformators verbessert und auch die Kosten für das Systemkabel (neues Projekt) erheblich senken kann.
10. Wenn das neue Projekt gebaut wird, verwenden alle Antriebssysteme permanentmagnetische Synchronmotoren, die Projektinvestition entspricht im Wesentlichen der Verwendung von Asynchronmotoren und das Projekt kann auch nach Inbetriebnahme des Projekts weiterhin Energieeinsparungsvorteile erzielen;

Im allgemeinen Industriesektor spart das System durch den Austausch von Niederspannungs-Asynchronmotoren (380/660/1140 V) mit hohem Wirkungsgrad 5 bis 30 % Energie und durch Hochspannungs-Asynchronmotoren (6 kV/10 kV) mit hohem Wirkungsgrad System spart 2 % bis 10 %.

Der Unterschied zwischen Permanentmagnetmotor und Asynchronmotor:

1. Rotorstruktur

Asynchronmotor: Der Rotor besteht aus einem Eisenkern und einer Wicklung, hauptsächlich Käfigläufer- und Drahtrotoren. Ein Käfigläufer ist aus Aluminiumstäben gegossen. Das Magnetfeld des Aluminiumstabs, der den Stator schneidet, treibt den Rotor an.

PMSM-Motor: Die Permanentmagnete sind in die Magnetpole des Rotors eingebettet und werden durch das im Stator erzeugte rotierende Magnetfeld nach dem Prinzip rotierender Magnetpole derselben Phase mit unterschiedlicher Abstoßung angetrieben.

2. Wirkungsgrad

Asynchronmotoren: Sie müssen Strom aus der Netzerregung absorbieren, was zu einem gewissen Energieverlust, Motorblindstrom und einem niedrigen Leistungsfaktor führt.

PMSM-Motor: Das Magnetfeld wird durch Permanentmagnete bereitgestellt, der Rotor benötigt keinen Erregerstrom und der Motorwirkungsgrad wird verbessert. 

3. Volumen und Gewicht

Durch die Verwendung von Hochleistungs-Permanentmagnetmaterialien ist das Luftspaltmagnetfeld von Permanentmagnet-Synchronmotoren größer als das von Asynchronmotoren. Im Vergleich zu Asynchronmotoren sind Größe und Gewicht reduziert. Er wird ein bis zwei Baugrößen niedriger sein als Asynchronmotoren.

4. Motoranlaufstrom

Asynchronmotor: Er wird direkt durch Netzfrequenzstrom gestartet und der Anlaufstrom ist groß und kann das 5- bis 7-fache des Nennstroms erreichen, was augenblicklich große Auswirkungen auf das Stromnetz hat. Der große Anlaufstrom führt zu einem Anstieg des Leckwiderstands-Spannungsabfalls der Statorwicklung und das Anlaufdrehmoment ist gering, so dass ein Hochleistungsanlauf nicht erreicht werden kann. Selbst wenn der Wechselrichter verwendet wird, kann er nur innerhalb des Nennausgangsstrombereichs starten.

PMSM-Motor: Er wird von einer speziellen Steuerung angetrieben, die nicht die Nennleistungsanforderungen des Untersetzungsgetriebes erfüllt. Der tatsächliche Anlaufstrom ist gering, der Strom wird entsprechend der Last allmählich erhöht und das Anlaufdrehmoment ist groß. 

5. Leistungsfaktor

Asynchronmotoren haben einen niedrigen Leistungsfaktor, sie müssen eine große Menge Blindstrom aus dem Stromnetz aufnehmen, der große Anlaufstrom von Asynchronmotoren führt zu kurzfristigen Auswirkungen auf das Stromnetz und eine langfristige Nutzung führt zu gewissen Schäden zu den Stromnetzgeräten und Transformatoren. Es ist notwendig, Leistungskompensationseinheiten hinzuzufügen und eine Blindleistungskompensation durchzuführen, um die Qualität des Stromnetzes sicherzustellen und die Kosten für den Geräteeinsatz zu erhöhen.

Im Rotor des Permanentmagnet-Synchronmotors gibt es keinen induzierten Strom und der Leistungsfaktor des Motors ist hoch, was den Qualitätsfaktor des Stromnetzes verbessert und die Installation eines Kompensators überflüssig macht.

6. Wartung

Die Struktur aus Asynchronmotor und Untersetzungsgetriebe erzeugt Vibrationen, Hitze, eine hohe Ausfallrate, einen hohen Schmiermittelverbrauch und hohe manuelle Wartungskosten. Dies führt zu gewissen Ausfallzeitverlusten.

Der dreiphasige Permanentmagnet-Synchronmotor treibt die Anlage direkt an. Da das Untersetzungsgetriebe entfällt, ist die Motorausgangsgeschwindigkeit niedrig, die mechanischen Geräusche sind gering, die mechanischen Vibrationen sind gering und die Ausfallrate ist gering. Das gesamte Antriebssystem ist nahezu wartungsfrei.

Anwendung :

Permanentmagnet-Synchronmotoren können mit Frequenzumrichtern kombiniert werden, um das beste stufenlose Geschwindigkeitsregelsystem mit offenem Regelkreis zu bilden, das in großem Umfang für Getriebegeräte zur Geschwindigkeitsregelung in der Petrochemie, Chemiefaser, Textil, Maschinen, Elektronik, Glas, Gummi, Verpackung usw. eingesetzt wird. Druck, Papierherstellung, Druck und Färberei, Metallurgie und andere Industrien.

Unternehmensprofil :

ENNENG-Permanentmagnetmotoren werden hauptsächlich in Chinas großen Reifenfabriken, Ölfeldern, großen Wasserversorgungsunternehmen, Kohlebergwerken und Goldminen sowie großen Industrie- und Fabriken eingesetzt.

ENNENG bietet komplette maßgeschneiderte Antriebslösungen. Nicht nur mit der mechanischen Ausrüstung und Anwendung vertraut, sondern auch mit dem Motor und seinem Antriebssystem. 

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