영구자석 직접구동 모터

최근 몇 년 동안 영구 자석 직접 구동 모터는 상당한 발전을 이루었으며, 벨트 컨베이어, 믹서, 신선기, 저속 펌프와 같은 저속 부하에 주로 사용되어 고속 모터와 기계식 감속 장치로 구성된 전기 기계 시스템을 대체하고 있습니다. 모터의 속도 범위는 일반적으로 500rpm 미만입니다. 영구 자석 직접 구동 모터는 주로 외부 로터와 내부 로터의 두 가지 구조 형태로 나뉩니다. 외부 로터 영구 자석 직접 구동은 주로 벨트 컨베이어에 사용됩니다.

영구 자석 직접 구동 모터의 설계 및 적용 시, 영구 자석 직접 구동 모터는 특히 낮은 출력 속도에는 적합하지 않다는 점에 유의해야 합니다.50rpm의 풍력 터빈은 직접 구동 모터로 구동되며, 출력이 일정하게 유지되면 토크가 커져 모터 비용이 높아지고 효율이 저하됩니다. 출력과 회전 속도가 결정될 때는 직접 구동 모터, 고속 모터, 기어(또는 기타 속도 증감 기계 구조)의 조합에 대한 경제성을 비교해야 합니다. 현재 15MW 이상 10rpm 미만의 풍력 터빈은 기어를 사용하여 모터 속도를 적절히 높이고 모터 비용을 절감하며 궁극적으로 시스템 비용을 절감하는 반직접 구동 방식을 점차 채택하고 있습니다. 이는 전기 모터에도 동일하게 적용됩니다. 따라서 회전 속도가 100rpm 미만인 경우 경제적 측면을 신중하게 고려하여 반직접 구동 방식을 선택할 수 있습니다.

영구자석 직접 구동 모터는 일반적으로 토크 밀도를 높이고 재료 사용량을 줄이기 위해 표면 장착형 영구자석 로터를 사용합니다. 회전 속도가 낮고 원심력이 작기 때문에 내장형 영구자석 로터 구조를 사용할 필요가 없습니다. 일반적으로 로터 영구자석을 고정하고 보호하기 위해 압력 막대, 스테인리스 스틸 슬리브, 유리섬유 보호 슬리브가 사용됩니다. 그러나 높은 신뢰성 요구 조건, 비교적 적은 극수 또는 높은 진동을 가진 일부 모터는 내장형 영구자석 로터 구조도 사용합니다.

저속 직접 구동 모터는 주파수 변환기로 구동됩니다. 극수 설계가 상한에 도달하면 속도를 더 낮추면 주파수가 낮아집니다. 주파수 변환기의 주파수가 낮으면 PWM의 듀티 사이클이 감소하고 파형이 불량해져 변동 및 속도 불안정을 초래할 수 있습니다. 따라서 특히 저속 직접 구동 모터의 제어 또한 상당히 어렵습니다. 현재 일부 초저속 모터는 더 높은 구동 주파수를 사용하기 위해 자기장 변조 모터 방식을 채택하고 있습니다.

저속 영구 자석 직접 구동 모터는 주로 공랭식과 수랭식으로 나뉩니다. 공랭식은 주로 독립 팬을 사용하는 IC416 냉각 방식을 사용하며, 수랭식은 IC416 냉각 방식을 사용할 수 있습니다.71W), 현장 조건에 따라 결정될 수 있습니다. 액체 냉각 모드에서는 열 부하를 더 높게 설계하고 구조를 더 콤팩트하게 만들 수 있지만, 과전류로 인한 자기 소실을 방지하기 위해 영구 자석의 두께를 두껍게 하는 데 주의해야 합니다.

속도 및 위치 정확도 제어가 요구되는 저속 직접 구동 모터 시스템의 경우 위치 센서를 추가하고 위치 센서를 사용한 제어 방법을 채택해야 합니다. 또한, 시동 시 높은 토크 요구 사항이 있는 경우에도 위치 센서를 사용한 제어 방법이 필요합니다.

영구 자석 직접 구동 모터를 사용하면 기존 감속 메커니즘을 제거하고 유지 보수 비용을 절감할 수 있지만, 설계가 불합리하면 영구 자석 직접 구동 모터의 비용이 높아지고 시스템 효율이 저하될 수 있습니다. 일반적으로 영구 자석 직접 구동 모터의 직경을 늘리면 단위 토크당 비용이 절감되므로 직접 구동 모터는 직경이 더 크고 스택 길이가 더 짧은 대형 디스크로 제작될 수 있습니다. 그러나 직경 증가에는 한계가 있습니다. 직경이 지나치게 커지면 케이싱과 샤프트 비용이 증가할 수 있으며, 구조 재료조차도 유효 재료 비용을 점차 초과하게 됩니다. 따라서 직접 구동 모터를 설계하려면 모터의 전체 비용을 절감하기 위해 길이 대 직경 비율을 최적화해야 합니다.

마지막으로, 영구 자석 직접 구동 모터는 여전히 주파수 변환기 구동 모터라는 점을 강조하고 싶습니다. 모터의 역률은 주파수 변환기 출력 측 전류에 영향을 미칩니다. 주파수 변환기의 용량 범위 내에 있는 한 역률은 성능에 미치는 영향이 미미하며 계통 측 역률에는 영향을 미치지 않습니다. 따라서 모터의 역률 설계는 직접 구동 모터가 최소 전류로 최대 토크를 생성하는 MTPA 모드에서 작동하도록 해야 합니다. 중요한 이유는 직접 구동 모터의 주파수가 일반적으로 낮고 철손이 구리 손실보다 훨씬 낮기 때문입니다. MTPA 방식을 사용하면 구리 손실을 최소화할 수 있습니다. 기술자는 기존 계통 연결 비동기 모터의 영향을 받지 않아야 하며, 모터 측 전류의 크기에 따라 모터의 효율을 판단할 근거가 없습니다.

안후이 밍텅 영구자석 기계 및 전기 설비 유한회사는 영구자석 모터의 연구 개발, 제조, 판매 및 서비스를 통합하는 현대적인 첨단 기술 기업입니다. 다양한 제품과 사양을 갖추고 있습니다. 그중 저속 직접 구동 영구자석 모터(7.5~500rpm)는 시멘트, 건축 자재, 석탄 광산, 석유, 야금 및 기타 산업 분야의 팬, 벨트 컨베이어, 플런저 펌프, 제분소 등 산업용 부하에 널리 사용되며, 양호한 작동 조건을 갖추고 있습니다.