Fabricantes de motores elétricos dc de motor de alta rpm na índia para veículos elétricos
1、 Diferença entre motor síncrono e motor assíncrono: (ambos pertencem ao motor AC)
Estrutura: os enrolamentos do estator do motor síncrono e do motor assíncrono são os mesmos, e a principal diferença está na estrutura do rotor. O rotor do motor síncrono possui um enrolamento de excitação CC, por isso necessita de uma fonte de alimentação externa de excitação para introduzir corrente através do anel coletor; O rotor do motor assíncrono é um enrolamento de curto-circuito, que gera corrente por indução eletromagnética (também conhecido como motor de indução). Em contraste, os motores síncronos são mais complexos e caros.
Aplicação: motores síncronos são usados principalmente em grandes geradores. O motor assíncrono é quase todo usado em ocasiões motoras. A eficiência do motor síncrono é ligeiramente superior à do motor assíncrono. Ao selecionar motores acima de 2000kW, geralmente é necessário considerar se deve selecionar o motor síncrono.
2、 Motor assíncrono monofásico e motor assíncrono trifásico:
Motor único: quando a corrente senoidal monofásica passa pelo enrolamento do estator, o motor gera um campo magnético alternado. A força e a direção do campo magnético mudarão senoidalmente com o tempo, mas é fixa na direção espacial, por isso também é chamado de campo magnético pulsante alternado. Este campo magnético pulsante alternado pode ser decomposto em dois campos magnéticos rotativos que são opostos um ao outro na mesma velocidade e sentido de rotação. Quando o rotor está parado, os dois campos magnéticos rotativos geram dois torques de igual tamanho e direção oposta no rotor, tornando o torque sintético zero, de modo que o motor não pode girar. Quando usamos uma força externa para fazer o motor girar em uma determinada direção (como a rotação no sentido horário), o movimento da linha de força magnética de corte entre o rotor e o campo magnético rotativo no sentido de rotação no sentido horário torna-se menor; A linha magnética de corte de movimento de força entre o rotor e o campo magnético rotativo no sentido de rotação anti-horário torna-se maior. Desta forma, o equilíbrio é quebrado, o torque eletromagnético total gerado pelo rotor não será mais zero, e o rotor irá girar no sentido de acionamento. Geralmente, de acordo com as características de partida do motor e modo de operação, o motor assíncrono monofásico é dividido em cinco tipos: motor assíncrono de partida de resistência monofásica, motor assíncrono de partida de capacitor monofásico, motor assíncrono de partida de capacitor monofásico e motor assíncrono de operação, e motor assíncrono de pólo sombreado monofásico.
Diferença: a fonte de alimentação trifásica de 380V é usada para motor assíncrono trifásico e a fonte de alimentação de 220V é usada para motor monofásico, que é de pequena potência, e a potência máxima é de apenas 2.2kW. Comparado com o motor trifásico com a mesma velocidade e potência, o motor único tem baixa eficiência, baixo fator de potência, baixa estabilidade de funcionamento, grande volume e alto custo. No entanto, devido à conveniência da fonte de alimentação monofásica e regulação de velocidade conveniente, é amplamente utilizado em ferramentas elétricas, dispositivos médicos, eletrodomésticos, etc.
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3、 Motor DC sem escova
1. Motor DC sem escova:
O motor DC sem escova é um tipo de motor síncrono de ímã permanente, mas não um motor DC real. O motor DC sem escova não usa dispositivo de escova mecânica, adota motor síncrono de ímã permanente de autocontrole de onda quadrada, usa sensor Hall para substituir o comutador de escova de carbono e usa boro de ferro neodímio como material de ímã permanente do rotor. Tem grandes vantagens sobre o motor DC convencional em desempenho e é o motor regulador de velocidade mais ideal hoje. O motor brushless DC é composto pelo corpo do motor e pelo driver. Um sensor de posição é instalado no motor para detectar a polaridade do rotor do motor. O driver é composto por dispositivos eletrônicos de potência e circuitos integrados. Sua função é receber os sinais de partida, parada e frenagem do motor para controlar a partida, parada e frenagem do motor; Recebe o sinal do sensor de posição e os sinais de avanço e ré para controlar o liga-desliga de cada válvula de potência da ponte inversora e gerar torque contínuo; Receba o comando de velocidade e o sinal de feedback de velocidade para controlar e ajustar a velocidade; Fornecer proteção e exibição, etc.
característica:
substituir de forma abrangente a regulação de velocidade do motor DC, conversor de frequência + regulação de velocidade do motor de frequência variável, motor assíncrono + regulação de velocidade do redutor;
tem todas as vantagens do motor DC tradicional e cancela a escova de carvão e a estrutura do anel deslizante;
pode operar em baixa velocidade e alta potência, e pode economizar a carga pesada acionada diretamente pelo redutor;
tamanho pequeno, peso leve e grande saída;
excelentes características de torque, bom desempenho de torque de média e baixa velocidade, grande torque de partida e pequena corrente de partida;
regulação de velocidade contínua, ampla faixa de regulação de velocidade e forte capacidade de sobrecarga;
partida suave e parada suave, com boas características de frenagem, a frenagem mecânica original ou o dispositivo de frenagem eletromagnético podem ser omitidos;
alta eficiência. O motor em si não tem perda de excitação e perda de escova de carvão, eliminando o consumo de desaceleração em vários estágios. A taxa de economia de energia abrangente pode chegar a 20% ~ 60%. Somente a economia de energia pode recuperar o custo de compra em um ano;
alta confiabilidade, boa estabilidade, forte adaptabilidade e manutenção simples;
resistente à turbulência e vibração, baixo ruído, vibração pequena, operação suave e longa vida útil;
sem interferência de rádio, sem faísca, especialmente adequado para locais explosivos, à prova de explosão;
motor de campo magnético de onda de escada e motor de campo magnético de onda rotativa positiva podem ser selecionados conforme necessário.
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2. Motor DC sem escova e motor DC sem escova
Motor DC sem escova e motor DC são dois conceitos. Embora o nome do motor Brushless DC seja DC, não é um motor DC. Do ponto de vista da classificação, o motor DC é uma classe, enquanto o motor DC sem escovas pertence ao motor síncrono.
(1) Vantagens do motor sem escova
sem escova, baixa interferência: sem a faísca elétrica gerada pelo motor da escova durante a operação, a interferência da faísca elétrica no equipamento de rádio de controle remoto é bastante reduzida.
baixo ruído e operação suave: sem a escova elétrica, o atrito é bastante reduzido, a operação é suave, o poder calorífico é baixo, a eficiência é alta e o ruído é baixo, o que é um ótimo suporte para a estabilidade do operação do modelo.
longa vida útil e baixo custo de manutenção: o desgaste do motor sem escova é principalmente no rolamento. Do ponto de vista mecânico, o motor brushless é quase um motor sem manutenção. Quando necessário, ele só precisa fazer alguma manutenção de remoção de poeira.
No entanto, o motor da escova possui excelente desempenho de torque em baixa velocidade e grande torque, que não pode ser substituído pelo motor sem escova
(2) Em termos de tendência, os motores de redução sem escova podem substituir os motores de redução de escova
escopo de aplicação: motores brushless são normalmente utilizados em equipamentos com alta exigência de controle e alta velocidade, como modelos de aeronaves, instrumentos de precisão e outros equipamentos que controlam rigorosamente a velocidade do motor e atingem uma velocidade muito alta; Normalmente, os equipamentos de energia usam motores de escova, como secadores de cabelo, motores de fábrica, exaustores domésticos, etc;
vida útil: a vida útil do motor brushless é geralmente da ordem de dezenas de milhares de horas, que depende principalmente dos diferentes rolamentos; Geralmente, a vida útil contínua do motor da escova é de centenas a mais de 1000 horas, e a escova de carvão precisa ser substituída quando atingir o limite de serviço;
efeito de uso: o motor sem escova geralmente é controlado pela conversão de frequência digital, com forte controlabilidade. Pode ser facilmente realizado de algumas revoluções por minuto a dezenas de milhares de revoluções por minuto. Depois que o motor da escova de carvão é iniciado, a velocidade de trabalho é constante e a regulação da velocidade não é fácil. O motor em série também pode atingir 20000 rpm, mas a vida útil será relativamente curta.
economia de energia e proteção ambiental: relativamente falando, o motor sem escova controlado pela tecnologia de conversão de frequência economizará muita energia do que o motor excitado em série. Os mais comuns são os condicionadores de ar e refrigeradores de conversão de frequência.
manutenção: o motor da escova de carvão precisa substituir a escova de carvão, enquanto o motor sem escova tem uma longa vida útil e a manutenção diária é basicamente desnecessária.
ruído: não tem nada a ver se é um motor de escova. Depende principalmente da coordenação de rolamentos e componentes internos.
3. Motor DC sem escova e motor AC
Motor DC sem escova, o estator é um campo magnético rotativo, arrastando o campo magnético do rotor para girar;
O motor síncrono AC também é um campo magnético rotativo do estator que arrasta o campo magnético do rotor para girar;
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A diferença entre eles é que as razões para a rotação do campo magnético rotativo são diferentes: (1) para o motor síncrono CA, a razão para a rotação do campo magnético do estator é a corrente alternada simétrica trifásica que se atrasa uma da outra em 120 graus, e a rotação do campo magnético do estator é a velocidade de mudança da corrente alternada; (2) O motor CC é formado pela mudança da posição real conectada à bobina devido à tensão constante da fonte de alimentação CC, e a mudança da posição real conectada à bobina é a velocidade de rotação do rotor; Desta forma, seus métodos de regulação de velocidade são diferentes: (1) para motores síncronos CA, a razão para a rotação do campo magnético do estator é a corrente alternada simétrica trifásica que está atrasada em 120 graus, e a rotação do estator campo magnético é a velocidade de mudança da corrente alternada; Enquanto a velocidade de mudança de CA for alterada, a velocidade do motor pode ser alterada, ou seja, regulação de velocidade de frequência variável; (2) O motor CC é formado pela mudança da posição real da conexão da bobina com a tensão constante da fonte de alimentação CC, e a mudança da posição real da conexão da bobina está relacionada apenas à velocidade de rotação do rotor; Desde que a velocidade do rotor seja alterada, a velocidade pode ser ajustada e a velocidade do rotor é diretamente proporcional à tensão. Alterar a tensão pode alterar a velocidade, ou seja, a regulação da tensão.
A regulação de velocidade CC não altera a propriedade de carga do motor, enquanto a regulação de velocidade CA altera a propriedade de carga; Regulação de velocidade CA (conversão de frequência), quando a frequência é diferente, a reatância indutiva do motor CA é diferente e a propriedade de carga muda de acordo. É um sistema muito instável, e é difícil realizar uma regulação precisa da velocidade. A regulação de velocidade DC (transformação de tensão) é um sistema muito estável, que é fácil de realizar a regulação de velocidade fina, e a tensão e a velocidade de vários milivolts podem ser distinguidas.
Como a excitação do motor CC sem escovas vem do ímã permanente, não há perda de excitação. Como não há fluxo magnético alternado no rotor, não há perda de cobre ou ferro no rotor, e a eficiência abrangente é cerca de 10 a 20% maior que a do motor assíncrono com a mesma capacidade (dependendo da potência). O motor DC sem escovas possui três características de alta eficiência, alto torque e alta precisão. É muito adequado para máquinas funcionando continuamente por 24 horas. Ao mesmo tempo, tem pequeno volume, peso leve e pode ser feito em várias formas de volume. O desempenho do seu produto supera todas as vantagens do motor DC tradicional. É o motor regulador de velocidade mais ideal hoje.
Comparação: O motor DC possui excelentes características de partida e características de regulação de velocidade, mas o custo é alto; O motor CA tem baixo custo e fonte de alimentação conveniente, mas suas características de partida e características de regulação de velocidade são ligeiramente ruins;
4. Motor DC sem escova e servo motor AC
Motor Brushless DC: o EMF induzido do motor Brushless DC também é uma onda trapezoidal. O controle do motor Brushless DC precisa de feedback de informações de posição. Deve ter sensor de posição ou adotar tecnologia de estimativa sem sensor para formar um sistema automático de regulação de velocidade. Durante o controle, a corrente de cada fase também deve ser controlada em onda quadrada na medida do possível, e a tensão de saída do inversor deve ser controlada de acordo com o método PWM do motor CC da escova. Em essência, o motor DC sem escova também é um tipo de motor síncrono de ímã permanente, e a regulação de velocidade realmente pertence à categoria de regulação de velocidade de tensão variável e frequência variável.
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Servo motor CA: De um modo geral, o servo motor síncrono de ímã permanente CA possui enrolamento distribuído trifásico do estator e rotor de ímã permanente. A forma de onda da força eletromotriz induzida é senoidal, e a tensão e a corrente do estator aplicada também devem ser senoidal. Geralmente, é fornecido pelo conversor de tensão variável AC. O sistema de controle do motor síncrono de ímã permanente (PMSM) geralmente adota o controle automático, que também precisa de informações de feedback de posição. Ele pode adotar métodos de controle avançados, como controle vetorial (controle orientado ao campo) ou controle direto de torque.
Diferença: controle de onda quadrada e onda senoidal levam a diferentes conceitos de design. Por fim, um conceito é esclarecido. A chamada "conversão de frequência DC" do motor Brushless DC é na verdade a conversão de frequência AC através do inversor. Teoricamente falando, o motor CC sem escova é semelhante ao servo motor síncrono de ímã permanente CA e deve ser classificado como servo motor síncrono de ímã permanente CA; No entanto, é habitualmente classificado como motor CC, pois do ponto de vista do seu controle e fonte de alimentação de acionamento e objeto de controle, também é apropriado chamá-lo de "motor CC sem escovas".
4、 Regulagem de velocidade do motor
1. Regulagem de velocidade do motor DC:
Resistência em série do circuito do rotor (regulação de velocidade de curto prazo), tensão do circuito do rotor (amplamente utilizada, a faixa de regulação é velocidade base 0), fluxo magnético variável (apenas aumentando a velocidade, acima da velocidade base, regulação da velocidade de potência constante)
(1) Regulação de velocidade de tensão: regulação de velocidade de fonte de alimentação controlável, regulação de velocidade PWM (modulação de largura de pulso) (amplamente utilizada)
Comparado com o antigo sistema de regulação de velocidade de fonte de alimentação DC controlável, o sistema de regulação de velocidade PWM tem as seguintes vantagens:
A. para o sistema de regulação de velocidade PWM com dispositivos totalmente controlados, a frequência de comutação do circuito PWM é alta, então o sistema possui ampla faixa de frequência, velocidade de resposta rápida e forte imunidade dinâmica.
B. devido à alta frequência de comutação, a corrente CC com pequena pulsação pode ser obtida apenas pelo efeito de filtragem da indutância da armadura do motor. A corrente de armadura é fácil de ser contínua. O sistema tem bom desempenho em baixa velocidade, precisão de estabilidade de alta velocidade, ampla faixa de regulação de velocidade e pequenas perdas e aquecimento do motor.
C. no sistema PWM, os dispositivos eletrônicos de potência do circuito principal funcionam no estado de comutação, com baixa perda, alta eficiência do dispositivo e pouco impacto na rede elétrica CA. Não há "poluição" do retificador de tiristor para a rede elétrica, e o fator de potência é alto e a eficiência é alta.
D. o circuito principal requer menos componentes de energia, circuito simples e controle conveniente.
Atualmente, devido à limitação de capacidade do dispositivo, o sistema de regulação de velocidade PWM DC é usado apenas em sistemas de potência média e pequena. A regulação de velocidade de superpotência doméstica também depende do SCR para realizar a retificação controlável para realizar a regulação de tensão e a regulação de velocidade do motor DC.
