V posledných rokoch dosiahli motory s priamym pohonom s permanentnými magnetmi významný pokrok a používajú sa hlavne v nízkorýchlostných záťažiach, ako sú pásové dopravníky, miešačky, stroje na ťahanie drôtov, nízkorýchlostné čerpadlá, čím nahrádzajú elektromechanické systémy zložené z vysokorýchlostných motorov a mechanických redukčných mechanizmov. Rozsah otáčok motora je vo všeobecnosti pod 500 ot./min. Motory s priamym pohonom s permanentnými magnetmi možno rozdeliť do dvoch konštrukčných foriem: s vonkajším rotorom a s vnútorným rotorom. Priamy pohon s permanentnými magnetmi s vonkajším rotorom sa používa hlavne v pásových dopravníkoch.
Pri návrhu a aplikácii motorov s priamym pohonom s permanentnými magnetmi je potrebné poznamenať, že priamy pohon s permanentnými magnetmi nie je vhodný pre obzvlášť nízke výstupné otáčky. Keď je väčšina záťaží v rámci5Ak sú veterné turbíny s priamym pohonom poháňané motorom s rýchlosťou 0 ot./min., ak výkon zostane konštantný, bude to mať za následok veľký krútiaci moment, čo povedie k vysokým nákladom na motor a zníženej účinnosti. Pri určovaní výkonu a rýchlosti je potrebné porovnať ekonomickú účinnosť kombinácie motorov s priamym pohonom, motorov s vyššími otáčkami a prevodov (alebo iných mechanických štruktúr zvyšujúcich a znižujúcich rýchlosť). V súčasnosti veterné turbíny s výkonom nad 15 MW a pod 10 ot./min. postupne prijímajú schému polopriameho pohonu, pričom prevody používajú prevody na vhodné zvýšenie otáčok motora, zníženie nákladov na motor a v konečnom dôsledku aj na zníženie nákladov na systém. To isté platí pre elektromotory. Preto, keď je rýchlosť pod 100 ot./min., mali by sa starostlivo zvážiť ekonomické aspekty a možno zvoliť schému polopriameho pohonu.
Motory s priamym pohonom s permanentnými magnetmi vo všeobecnosti používajú rotory s permanentnými magnetmi namontované na povrchu, aby sa zvýšila hustota krútiaceho momentu a znížila spotreba materiálu. Vzhľadom na nízku rýchlosť otáčania a malú odstredivú silu nie je potrebné používať vstavanú rotorovú konštrukciu s permanentnými magnetmi. Na upevnenie a ochranu permanentného magnetu rotora sa vo všeobecnosti používajú prítlačné tyče, puzdrá z nehrdzavejúcej ocele a ochranné puzdrá zo sklenených vlákien. Niektoré motory s vysokými požiadavkami na spoľahlivosť, relatívne malým počtom pólov alebo vysokými vibráciami však tiež používajú vstavané rotorové konštrukcie s permanentnými magnetmi.
Nízkootáčkový motor s priamym pohonom je poháňaný frekvenčným meničom. Keď počet pólov dosiahne hornú hranicu, ďalšie zníženie rýchlosti povedie k nižšej frekvencii. Keď je frekvencia frekvenčného meniča nízka, pracovný cyklus PWM sa znižuje a priebeh vlny je slabý, čo môže viesť k výkyvom a nestabilnej rýchlosti. Preto je riadenie obzvlášť nízkootáčkových motorov s priamym pohonom tiež dosť náročné. V súčasnosti niektoré ultranízkootáčkové motory používajú schému modulácie magnetického poľa na dosiahnutie vyššej budiacej frekvencie.
Nízkootáčkové motory s priamym pohonom s permanentnými magnetmi môžu byť chladené prevažne vzduchom a kvapalinou. Chladenie vzduchom využíva prevažne metódu chladenia IC416 nezávislých ventilátorov a kvapalinové chladenie môže byť vodné (IC71W), čo je možné určiť podľa podmienok na mieste. V režime kvapalinového chladenia je možné navrhnúť vyššie tepelné zaťaženie a kompaktnejšiu konštrukciu, ale treba venovať pozornosť zväčšeniu hrúbky permanentného magnetu, aby sa zabránilo demagnetizácii v dôsledku nadmerného prúdu.
Pre nízkorýchlostné systémy motorov s priamym pohonom s požiadavkami na riadenie rýchlosti a presnosti polohy je potrebné pridať snímače polohy a prijať metódu riadenia so snímačmi polohy; Okrem toho, keď je počas rozbehu potrebný vysoký krútiaci moment, je potrebná aj metóda riadenia so snímačom polohy.
Hoci použitie motorov s priamym pohonom s permanentnými magnetmi môže eliminovať pôvodný redukčný mechanizmus a znížiť náklady na údržbu, neprimeraná konštrukcia môže viesť k vysokým nákladom na motory s priamym pohonom s permanentnými magnetmi a k zníženiu účinnosti systému. Vo všeobecnosti môže zväčšenie priemeru motorov s priamym pohonom s permanentnými magnetmi znížiť náklady na jednotku krútiaceho momentu, takže motory s priamym pohonom je možné vyrobiť do veľkého disku s väčším priemerom a kratšou dĺžkou zväzku. Existujú však aj obmedzenia zväčšovania priemeru. Príliš veľký priemer môže zvýšiť náklady na puzdro a hriadeľ a dokonca aj konštrukčné materiály postupne prekročia náklady na účinné materiály. Preto je potrebné pri navrhovaní motora s priamym pohonom optimalizovať pomer dĺžky k priemeru, aby sa znížili celkové náklady na motor.
Na záver by som chcel zdôrazniť, že motory s priamym pohonom s permanentnými magnetmi sú stále motory poháňané frekvenčným meničom. Účinník motora ovplyvňuje prúd na výstupnej strane frekvenčného meniča. Pokiaľ je v rozsahu kapacity frekvenčného meniča, účinník má malý vplyv na výkon a neovplyvní účinník na strane siete. Preto by sa návrh účinníka motora mal snažiť zabezpečiť, aby motor s priamym pohonom pracoval v režime MTPA, ktorý generuje maximálny krútiaci moment s minimálnym prúdom. Dôležitým dôvodom je, že frekvencia motorov s priamym pohonom je vo všeobecnosti nízka a straty v železe sú oveľa nižšie ako straty v medi. Použitie metódy MTPA môže minimalizovať straty v medi. Technici by nemali byť ovplyvnení tradičnými asynchrónnymi motormi pripojenými k sieti a neexistuje dôvod na posudzovanie účinnosti motora na základe veľkosti prúdu na strane motora.
Spoločnosť Anhui Mingteng Permanent-Magnetic Machinery & Electrical Equipment Co., Ltd. je moderný high-tech podnik, ktorý integruje výskum a vývoj, výrobu, predaj a servis motorov s permanentnými magnetmi. Ponúka kompletný sortiment produktov a špecifikácie. Medzi nimi sú nízkorýchlostné motory s priamym pohonom a permanentnými magnetmi (7,5 – 500 ot./min.) široko používané v priemyselných záťažiach, ako sú ventilátory, pásové dopravníky, piestové čerpadlá a mlyny v cementárňach, stavebných materiáloch, uhoľných baniach, rope, hutníctve a iných odvetviach, s dobrými prevádzkovými podmienkami.
Čas uverejnenia: 18. januára 2024