- ПредыдущаяСледующаяЭлектродвигатели постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов — профилактика или капитальный ремонт
- Синхронный двигатель с постоянными магнитами
- Конструкции и типы синхронного электродвигателя с постоянными магнитами
- Принцип работы синхронного двигателя
- Управление синхронным двигателем с постоянными магнитами
- Трапециидальное управление
- Полеориентированное управление
- Полеориентированное управление СДПМ по датчику положения
- Полеориентированное управление СДПМ без датчика положения
ПредыдущаяСледующаяЭлектродвигатели постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов — профилактика или капитальный ремонт
Почему важно делать профилактику электродвигателей постоянного тока или электродвигателей с постоянными магнитами. Обращайтесь!
На многих исполнительных механизмах с электронным управлением часто применяются
электродвигатели с возбуждением от постоянных магнитов.
Магнитная система, выполненная на основе постоянных магнитов, заменила обмотку возбуждения и тем самым повысила КПД электродвигателей, быстродействие, крутящий момент.
В электродвигателях с постоянными магнитами потеря первоначальных свойств электромагнитов происходит не от срока эксплуатации, а в большинстве случаев по вине обслуживающего персонала, который не всегда обеспечивает проведение планово-предупредительных ремонтов и периодических профилактических испытаний электродвигателя и самого механизма. Подшипники меняются не вовремя, материал сальников «старится» и сальники затирают вал электродвигателя. Механическая часть оборудования не проходит положенное ТО, т.е. в редукторах передач вовремя не меняется смазывающая жидкость.
Все вышеперечисленное, безусловно, приведет к нарушению режима работы электродвигателя: перегрузка по току, перегрев, разрушение коллекторно-щеточного узла и ухудшение параметров магнитной системы.
Типовой объем работ при капитальном ремонте электродвигателей постоянного тока, включает следующие виды работ:
— полная разборка электродвигателя с промывкой всех механических деталей
— операции текущего ремонта с заменой подшипников, электрощеток;
проточкой, продораживанием, шлифовкой коллектора
— замена обмоток якоря или магнитной системы, а в некоторых случаях и той и другой,
— пропитка, сушка
— ремонт коллекторно-щеточного узла
— сборка, испытание
Для ремонта электродвигателей с постоянными магнитами и восстановления первичных параметров магнитных систем, сконструированных с применением ферро-магнитных сплавов, требуется специальное оборудование. Мы владеем оборудованием, позволяющим запустить индуктор на силу тока 600 КА. Чтобы восстановить первоначальные свойства магнитной системы, необходим индуктор. Индуктор — это индивидуальное изделие под каждую модель электродвигателя. В нашей организации уже более 40 единиц индукторов для разных типов электродвигателей, но, тем не менее, номенклатура оборудования меняется слишком быстро, поэтому капитальный ремонт электродвигателей с возбуждением от постоянных магнитов каждый раз требует изготовления нового индуктора. Мы проводим ремонт любой сложности, но чтобы избежать затрат, связанных с капитальным ремонтом, рекомендуем своевременно проводить профилактику и техническое обслуживание оборудования в организации, специализирующейся по ремонту электродвигателей постоянного тока. Благодарим за сотрудничество и своевременное проведение профилактического облуживания электродвигателей в ООО «Резерв» наших заказчиков: ОАО «Балтийский завод» Синхронный двигатель с постоянными магнитамиГлавное отличие между синхронным двигателем с постоянными магнитами (СДПМ) и асинхронным электродвигателем заключается в роторе. Проведенные исследования 1 показывают, что СДПМ имеет КПД примерно на 2% больше, чем высоко эффективный (IE3) асинхронный электродвигатель, при условии, что статор имеет одинаковую конструкцию, а для управления используется один и тот же частотный преобразователь. При этом синхронные электродвигатели с постоянными магнитами по сравнению с другими электродвигателями обладают лучшими показателями: мощность/объем, момент/инерция и др. Конструкции и типы синхронного электродвигателя с постоянными магнитамиСинхронный электродвигатель с постоянными магнитами, как и любой вращающийся электродвигатель, состоит из ротора и статора. Статор — неподвижная часть, ротор — вращающаяся часть.
Обычно ротор располагается внутри статора электродвигателя, также существуют конструкции с внешним ротором — электродвигатели обращенного типа.
Ротор состоит из постоянных магнитов. В качестве постоянных магнитов используются материалы с высокой коэрцитивной силой. Электродвигатель с неявно выраженными полюсами имеет равную индуктивность по продольной и поперечной осям Ld = Lq, тогда как у электродвигателя с явно выраженными полюсами поперечная индуктивность не равна продольной Lq ≠ Ld.
Статор состоит из корпуса и сердечника с обмоткой. Наиболее распространены конструкции с двух- и трехфазной обмоткой.
Распределенной называют такую обмотку, у которой число пазов на полюс и фазу Q = 2, 3. k. Сосредоточенной называют такую обмотку, у которой число пазов на полюс и фазу Q = 1. При этом пазы расположены равномерно по окружности статора. Две катушки, образующие обмотку, можно соединить как последовательно, так и параллельно. Основной недостаток таких обмоток — невозможность влияния на форму кривой ЭДС [2].
Форма кривой ЭДС в проводнике определяется кривой распределения магнитной индукции в зазоре по окружности статора. Известно, что магнитная индукция в зазоре под явно выраженным полюсом ротора имеет трапециидальную форму. Такую же форму имеет и наводимая в проводнике ЭДС. Если необходимо создать синусоидальную ЭДС, то полюсным наконечникам придают такую форму, при которой кривая распределения индукции была бы близка к синусоидальной. Этому способствуют скосы полюсных наконечников ротора [2]. Принцип работы синхронного двигателяПринцип действия синхронного электродвигателя основан на взаимодействии вращающегося магнитного поля статора и постоянного магнитного поля ротора. Концепция вращающегося магнитного поля статора синхронного электродвигателя такая же, как и у трехфазного асинхронного электродвигателя. Принцип работы синхронного двигателя основан на взаимодействии вращающегося магнитного поля статора и постоянного магнитного поля ротора.
Магнитное поле ротора, взаимодействуя с синхронным переменным током обмоток статора, согласно закону Ампера, создает крутящий момент, заставляя ротор вращаться (подробнее). Постоянные магниты, расположенные на роторе СДПМ, создают постоянное магнитное поле. При синхронной скорости вращения ротора с полем статора, полюса ротора сцепляются с вращающимся магнитным полем статора. В связи с этим СДПМ не может сам запуститься при подключении его напрямую к сети трехфазного тока (частота тока в сети 50Гц). Управление синхронным двигателем с постоянными магнитамиДля работы синхронного двигателя с постоянными магнитами обязательно требуется система управления, например, частотный преобразователь или сервопривод. При этом существует большое количество способов управления реализуемых системами контроля. Выбор оптимального способа управления, главным образом, зависит от задачи, которая ставится перед электроприводом. Основные методы управления синхронным электродвигателем с постоянными магнитами приведены в таблице ниже.
Для решения несложных задач обычно используется трапециидальное управление по датчикам Холла (например — компьютерные вентиляторы). Для решения задач, которые требуют максимальных характеристик от электропривода, обычно выбирается полеориентированное управление. Трапециидальное управлениеОдним из простейших методов управления синхронным двигателем с постоянными магнитами является — трапецеидальное управление. Трапециидальное управление применяется для управления СДПМ с трапециидальной обратной ЭДС. При этом этот метод позволяет также управлять СДПМ с синусоидальной обратной ЭДС, но тогда средний момент электропривода будет ниже на 5%, а пульсации момента составят 14% от максимального значения. Существует трапециидальное управление без обратной связи и с обратной связью по положению ротора. Управление без обратной связи не оптимально и может привести к выходу СДПМ из синхронизма, т.е. к потери управляемости.
В качестве датчика положения ротора при трапециидальном управлении трехфазного СДПМ обычно используются три датчика Холла встроенные в электродвигатель, которые позволяют определить угол с точностью ±30 градусов. При таком управление вектор тока статора принимает только шесть положений на один электрический период, в результате чего на выходе имеются пульсации момента.
Полеориентированное управлениеПолеориентированное управление позволяет плавно, точно и независимо управлять скоростью и моментом бесщеточного электродвигателя. Для работы алгоритма полеориентированного управления требуется знать положение ротора бесщеточного электродвигателя.
Полеориентированное управление СДПМ по датчику положения
Полеориентированное управление СДПМ без датчика положенияБлагодаря бурному развитию микропроцессоров с 1970-х годов начали разрабатываться бездатчиковые векторные методы управления бесщеточными электродвигателями переменного тока. Первые бездатчиковые методы определения угла были основаны на свойстве электродвигателя генерировать обратную ЭДС во время вращения. Обратная ЭДС двигателя содержит в себе информацию о положении ротора, поэтому вычислив величину обратной ЭДС в стационарной системе координат можно рассчитать положение ротора. Но, когда ротор не подвижен, обратная ЭДС отсутствует, а на низких оборотах обратная ЭДС имеет маленькую амплитуду, которую сложно отличить от шума, поэтому данный метод не подходит для определения положения ротора двигателя на низких оборотах.
На текущий момент бездатчиковое полеориентированное управление СДПМ во всем диапазоне скоростей возможно только для двигателей с ротором с явно выраженными полюсами.  Горючее в баке автомобиля должно соответствовать предусмотренному  Присадки для двигателя помогают «оживить» устаревший  Система работающего двигателя достаточно защищена от  Работу двигателя обеспечивают сразу несколько важнейших | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
