Motor Listrik Magnet Permanen Multi Tiang

Aplikasi apa yang menggunakan motor PMSM?

‍

Industri yang menggunakan motor PMSM antara lain Metalurgi, Keramik, Karet, Minyak Bumi, Tekstil, dan masih banyak lagi lainnya.Motor PMSM dapat dirancang untuk beroperasi pada kecepatan sinkron dari suplai tegangan dan frekuensi konstan serta aplikasi Penggerak Kecepatan Variabel (VSD).Karena efisiensi tinggi dan kerapatan daya dan torsi, mereka umumnya merupakan pilihan yang unggul dalam aplikasi torsi tinggi seperti mixer, penggiling, pompa, kipas, blower, konveyor, dan aplikasi industri di mana motor induksi tradisional ditemukan.

Keuntungan Dari Motor Magnet Permanen Tanah Langka

Efisiensi tinggi: Kurva efisiensi motor asinkron umumnya turun lebih cepat di bawah 60% dari beban pengenal, dan efisiensinya sangat rendah pada beban ringan.Kurva efisiensi motor magnet permanen tanah jarang tinggi dan datar, dan berada di area efisiensi tinggi pada 20% ~ 120% dari beban pengenal.

Faktor daya tinggi: Nilai terukur dari faktor daya motor sinkron magnet permanen tanah jarang mendekati nilai batas 1,0.Kurva faktor daya setinggi dan sedatar kurva efisiensi.Faktor dayanya tinggi.Kompensasi daya reaktif tegangan rendah tidak diperlukan dan kapasitas sistem distribusi daya digunakan sepenuhnya.

Arus stator kecil: Rotor tidak memiliki arus eksitasi, daya reaktif berkurang, dan arus stator berkurang secara signifikan.Dibandingkan dengan motor asinkron dengan kapasitas yang sama, nilai arus stator dapat dikurangi 30% hingga 50%.Pada saat yang sama, karena arus stator sangat berkurang, kenaikan suhu motor berkurang, dan gemuk bantalan serta masa pakai bantalan diperpanjang.

Torsi out-of-step yang tinggi dan torsi pull-in: Motor sinkron magnet permanen tanah jarang memiliki torsi out-of-step dan torsi pull-in yang lebih tinggi, yang membuat motor memiliki kapasitas beban yang lebih tinggi dan dapat ditarik dengan mulus ke dalam sinkronisasi.

Kerugian Dari Motor Magnet Permanen Tanah Langka

Biaya tinggi: Dibandingkan dengan motor asinkron dengan spesifikasi yang sama, celah udara antara stator dan rotor lebih kecil, dan akurasi pemrosesan setiap komponen tinggi;struktur rotor lebih rumit dan harga bahan baja magnet tanah jarang tinggi;oleh karena itu, biaya pembuatan motor tinggi, yang umum untuk motor asinkron Sekitar 2 kali lipat.

Dampak besar pada start daya penuh: Saat start dengan tekanan penuh, kecepatan sinkron dapat ditarik dalam waktu yang sangat singkat.Guncangan mekanisnya besar.Arus awal lebih dari 10 kali arus pengenal.Dampak pada sistem catu daya besar, membutuhkan kapasitas sistem catu daya yang besar.

Baja magnet tanah jarang mudah mengalami demagnetisasi: Ketika bahan magnet permanen terkena getaran, suhu tinggi, dan arus berlebih, permeabilitas magnetiknya dapat menurun, atau fenomena demagnetisasi terjadi, yang mengurangi kinerja motor magnet permanen.

Struktur motor PM
Struktur motor PM dapat dipisahkan menjadi dua kategori: interior dan permukaan.Setiap kategori memiliki subset dari kategori.Motor PM permukaan dapat dipasang magnetnya atau disisipkan ke permukaan rotor, untuk meningkatkan kekokohan desain.Penempatan dan desain motor magnet permanen interior dapat sangat bervariasi.Magnet motor IPM dapat disisipkan sebagai blok besar atau terhuyung-huyung saat mendekati inti.Metode lain adalah menyematkannya dalam pola bicara.

Variasi induktansi motor PM dengan beban
Hanya begitu banyak fluks yang dapat dihubungkan ke sepotong besi untuk menghasilkan torsi.Akhirnya, setrika akan jenuh dan tidak lagi memungkinkan fluks untuk terhubung.Hasilnya adalah pengurangan induktansi jalur yang diambil oleh medan fluks.Pada mesin PM, nilai induktansi sumbu-d dan sumbu-q akan berkurang dengan bertambahnya arus beban.

Induktansi sumbu d dan q dari motor SPM hampir identik.Karena magnet berada di luar rotor, induktansi sumbu q akan turun dengan laju yang sama dengan induktansi sumbu d.Namun, induktansi motor IPM akan berkurang secara berbeda.Sekali lagi, induktansi sumbu-d secara alami lebih rendah karena magnet berada di jalur fluks dan tidak menghasilkan sifat induktif.Oleh karena itu, terdapat lebih sedikit besi untuk dijenuhkan pada sumbu-d, yang menghasilkan reduksi fluks yang jauh lebih rendah terhadap sumbu-q.

Pelemahan/penguatan fluks motor PM
Fluks pada motor magnet permanen dihasilkan oleh magnet.Bidang fluks mengikuti jalur tertentu, yang dapat didorong atau ditentang.Meningkatkan atau mengintensifkan medan fluks akan memungkinkan motor untuk sementara waktu meningkatkan produksi torsi.Menentang medan fluks akan meniadakan medan magnet motor yang ada.Medan magnet yang berkurang akan membatasi produksi torsi, tetapi mengurangi tegangan back-emf.Tegangan back-emf yang berkurang membebaskan tegangan untuk mendorong motor beroperasi pada kecepatan output yang lebih tinggi.Kedua jenis operasi ini membutuhkan arus motor tambahan.Arah arus motor melintasi sumbu-d, yang disediakan oleh pengontrol motor, menentukan efek yang diinginkan.

IPM vs SPM

Motor magnet permanen (juga disebut PM) dapat dipisahkan menjadi dua kategori utama: Magnet Permanen Interior (IPM) dan Magnet Permanen Permukaan (SPM).Kedua jenis menghasilkan fluks magnet dengan magnet permanen yang ditempelkan ke atau di dalam rotor.

SPM

MAGNET PERMANEN PERMUKAAN

Suatu jenis motor yang magnet permanennya dipasangkan pada keliling rotor.

Motor SPM memiliki magnet yang ditempelkan di bagian luar permukaan rotor, kekuatan mekaniknya lebih lemah daripada motor IPM.Kekuatan mekanis yang melemah membatasi kecepatan mekanis aman maksimum motor.Selain itu, motor ini menunjukkan arti-penting magnetik yang sangat terbatas (Ld ≈ Lq).Nilai induktansi yang diukur pada terminal rotor konsisten terlepas dari posisi rotor.Karena rasio arti-penting hampir satu kesatuan, desain motor SPM sangat bergantung, jika tidak sepenuhnya, pada komponen torsi magnetik untuk menghasilkan torsi.

IPM

MAGNET PERMANEN DALAM

Jenis motor yang memiliki rotor yang disematkan magnet permanen disebut IPM.

Motor IPM memiliki magnet permanen yang tertanam di rotor itu sendiri.Tidak seperti rekan SPM mereka, lokasi magnet permanen membuat motor IPM bersuara sangat mekanis, dan cocok untuk beroperasi pada kecepatan yang sangat tinggi.Motor-motor ini juga ditentukan oleh rasio arti-penting magnetiknya yang relatif tinggi (Lq > Ld).Karena arti-penting magnetiknya, motor IPM memiliki kemampuan untuk menghasilkan torsi dengan memanfaatkan komponen torsi magnetik dan keengganan motor.

Persamaan EMF dan Torsi

Pada mesin sinkron, rata-rata EMF yang diinduksi per fasa disebut EMF induksi dinamis pada motor sinkron, fluks yang dipotong oleh masing-masing penghantar per putaran adalah Pϕ Weber

Maka waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan satu putaran adalah 60/N detik

Rata-rata EMF yang diinduksi per konduktor dapat dihitung dengan menggunakan

( PϕN / 60 ) x Zph = ( PϕN / 60 ) x 2Tph

Di mana Tph = Zph / 2

Oleh karena itu, EMF rata-rata per fase adalah,

= 4 x ϕ x Tph x PN/120 = 4ϕfTph

Dimana Tph = no.Belokan terhubung secara seri per fase

ϕ = fluks/kutub dalam Weber

P= tidak.Dari tiang

F = frekuensi dalam Hz

Zp = tidak.Dari konduktor yang dihubungkan secara seri per fasa.= Zph/3

Persamaan EMF tergantung pada kumparan dan konduktor pada stator.Untuk motor ini, faktor distribusi Kd dan faktor pitch Kp juga diperhatikan.

Oleh karena itu, E = 4 x ϕ xfx Tph xKd x Kp

Persamaan torsi dari motor sinkron magnet permanen diberikan sebagai,

T = (3 x Eph x Iph x sinβ) / ωm

Motor magnet permanen adalah motor canggih yang mirip dengan motor induksi dan motor servo dalam desain.Mereka terdiri dari stator - perumahan luar - dan rotor - komponen bergerak yang terhubung ke poros keluaran motor.Sama seperti motor AC lainnya, motor magnet permanen memanfaatkan fisika elektromagnetisme untuk menghasilkan torsi, dan mereka melakukannya dengan menggunakan magnet permanen (biasanya magnet tanah jarang) yang tertanam di rotornya.Desain ini menyimpang dari kebanyakan motor listrik lainnya, di mana rotor menghasilkan medan magnetnya sendiri melalui induksi atau melalui penggunaan sumber daya DC atau hanya terdiri dari logam feromagnetik.Magnet dalam motor magnet permanen, bila diatur dengan benar dalam kaitannya dengan stator, dapat memberikan kecepatan yang sama dengan frekuensi arus eksitasi, dan dianggap sebagai motor sinkron.Motor ini harus dipasangkan dengan komponen elektronik yang memuluskan torsi motor ini, dan inilah mengapa mesin ini baru saja mencapai langkahnya sebagai desain yang layak.