ทิศทางการพัฒนาในอนาคตของมอเตอร์แบบซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรอยู่ที่ไหน

ทิศทางการพัฒนาในอนาคตของมอเตอร์แบบซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรอยู่ที่ไหน การวิเคราะห์แนวโน้มเทคโนโลยีและการพัฒนาในปัจจุบัน

การพัฒนาวัสดุแม่เหล็กถาวรของโลกหายากในปี 1970 นำไปสู่การเกิดขึ้นของมอเตอร์แม่เหล็กถาวรของโลกหายาก มอเตอร์เหล่านี้ใช้แม่เหล็กโลกหายากสำหรับการกระตุ้นซึ่งสร้างสนามแม่เหล็กถาวรเมื่อแม่เหล็ก ด้วยประสิทธิภาพการกระตุ้นที่เหนือกว่าพวกเขามีประสิทธิภาพสูงกว่ามอเตอร์ที่ตื่นเต้นด้วยไฟฟ้าทั่วไปในด้านความมั่นคงคุณภาพและการลดการสูญเสียจึงปรับเปลี่ยนตลาดมอเตอร์แบบดั้งเดิม

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสมัยใหม่ประสิทธิภาพและกระบวนการของวัสดุแม่เหล็กไฟฟ้าโดยเฉพาะอย่างยิ่งวัสดุแม่เหล็กไฟฟ้าโลกหายากได้รับการปรับปรุงอย่างค่อยเป็นค่อยไปควบคู่ไปกับการพัฒนาอย่างรวดเร็วของพลังงานอิเล็กทรอนิกส์พลังงานและเทคโนโลยีการส่งพลังงานเทคโนโลยีการควบคุมอัตโนมัติประสิทธิภาพของมอเตอร์แบบซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร

ยิ่งไปกว่านั้นมอเตอร์แบบซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรมีข้อดีของน้ำหนักเบาโครงสร้างที่เรียบง่ายขนาดเล็กลักษณะที่ดีและความหนาแน่นพลังงานสูง สถาบันการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และองค์กรหลายแห่งกำลังดำเนินการวิจัยและพัฒนามอเตอร์แบบซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรและสนามแอปพลิเคชันจะขยายออกไปอีก

สถานะการพัฒนาและการวิจัย

1. พื้นฐานการพัฒนาของมอเตอร์แบบซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร

①การประยุกต์ใช้วัสดุแม่เหล็กถาวรที่มีประสิทธิภาพสูง

วัสดุแม่เหล็กถาวรของโลกหายากมีการพัฒนาผ่านสามขั้นตอนการพัฒนา: SMCO5, SM2CO17 และ ND2FE14B วันนี้แม่เหล็ก Neodymium Iron Boron (NDFEB) โดดเด่นเป็นประเภทที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดเนื่องจากประสิทธิภาพของแม่เหล็กที่เหนือกว่า ความก้าวหน้าของแม่เหล็กถาวรได้ผลักดันความคืบหน้าอย่างมีนัยสำคัญในมอเตอร์แม่เหล็กถาวร ซึ่งแตกต่างจากมอเตอร์เหนี่ยวนำสามเฟสที่ตื่นเต้นแบบดั้งเดิมทางไฟฟ้ามอเตอร์เหล่านี้ไม่จำเป็นต้องใช้เสาที่ตื่นเต้นทางไฟฟ้าทำให้การออกแบบโครงสร้างง่ายขึ้นและกำจัดแหวนลื่นโรเตอร์และแปรง นวัตกรรมนี้ช่วยให้การทำงานแบบไม่มีแปรงลดขนาดของโรเตอร์ช่วยเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานและความหนาแน่นของแรงบิดเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานและช่วยให้มอเตอร์มีขนาดกะทัดรัดและมีน้ำหนักเบามากขึ้น ความก้าวหน้าเหล่านี้ได้ขยายขอบเขตการใช้งานและเร่งการพัฒนามอเตอร์ไฟฟ้าที่มีกำลังสูงกว่า

②การประยุกต์ใช้ทฤษฎีการควบคุมใหม่

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาอัลกอริทึมการควบคุมได้เห็นการพัฒนาอย่างรวดเร็ว ในหมู่พวกเขาอัลกอริทึมการควบคุมเวกเตอร์ได้แก้ไขปัญหาพื้นฐานกลยุทธ์การขับเคลื่อนสำหรับมอเตอร์ AC ทำให้พวกเขาสามารถควบคุมประสิทธิภาพการควบคุมที่ยอดเยี่ยมได้ การเกิดขึ้นของการควบคุมแรงบิดโดยตรงทำให้โครงสร้างการควบคุมง่ายขึ้นในขณะที่แสดงให้เห็นถึงความสามารถในการปรับตัวที่แข็งแกร่งกับการเปลี่ยนแปลงของพารามิเตอร์และการตอบสนองแรงบิดแบบไดนามิกที่รวดเร็ว เทคโนโลยีการควบคุมแรงบิดทางอ้อมระบุปัญหาของการเต้นแรงบิดที่สำคัญที่ความเร็วต่ำในการควบคุมแรงบิดโดยตรงซึ่งจะช่วยเพิ่มความเร็วมอเตอร์และความแม่นยำในการควบคุม

③แอปพลิเคชันของอิเล็กทรอนิกส์พลังงานและโปรเซสเซอร์ที่มีประสิทธิภาพสูง

Modern Power Electronics ทำหน้าที่เป็นอินเทอร์เฟซที่สำคัญระหว่างอุตสาหกรรมข้อมูลและภาคดั้งเดิมซึ่งทำหน้าที่เป็นสะพานเชื่อมระหว่างระบบแรงดันไฟฟ้าต่ำและแอพพลิเคชั่นแรงดันไฟฟ้าสูง ความก้าวหน้าของพลังงานอิเล็กทรอนิกส์ได้เปิดใช้งานการใช้กลยุทธ์การควบคุมไดรฟ์ ตัวอย่างเช่นปี 1970 เป็นพยานถึงการเกิดขึ้นของตัวแปลงความถี่สากลที่สามารถเปลี่ยนแหล่งจ่ายไฟความถี่อุตสาหกรรมให้กลายเป็นแหล่งพลังงานความถี่ที่ปรับได้อย่างต่อเนื่องซึ่งจะสร้างเงื่อนไขสำหรับการแปลงความถี่ AC และการควบคุมความเร็ว ตัวแปลงความถี่เหล่านี้มีความสามารถในการเริ่มต้นอ่อนหลังจากการตั้งค่าความถี่ช่วยให้การเร่งความเร็วอย่างค่อยเป็นค่อยไปจากศูนย์ไปยังความถี่เป้าหมายในอัตราที่กำหนดไว้ล่วงหน้า อัตราการเร่งความเร็วสามารถปรับได้อย่างต่อเนื่องในช่วงกว้างโดยแก้ไขความท้าทายในการเริ่มต้นของมอเตอร์ซิงโครนัสได้อย่างมีประสิทธิภาพ

2. สถานะการพัฒนาของมอเตอร์แบบซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรทั้งที่บ้านและต่างประเทศ

มอเตอร์แรกในประวัติศาสตร์คือมอเตอร์แม่เหล็กถาวร ในเวลานั้นประสิทธิภาพของวัสดุแม่เหล็กถาวรนั้นค่อนข้างแย่และการบีบบังคับและการ remanence ของแม่เหล็กถาวรต่ำเกินไปดังนั้นในไม่ช้ามันก็ถูกแทนที่ด้วยมอเตอร์ที่ตื่นเต้นด้วยไฟฟ้า

ในปี 1970 วัสดุแม่เหล็กถาวรที่หายากเช่น Neodymium Iron Boron (NDFEB) ได้รับความโดดเด่นเนื่องจากการบีบบังคับที่ยอดเยี่ยม, remanence, ความสามารถในการล้างอำนาจแม่เหล็กที่แข็งแกร่งและผลิตภัณฑ์พลังงานแม่เหล็กสูง คุณสมบัติเหล่านี้ขับเคลื่อนมอเตอร์แบบซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรพลังงานสูงบนเวทีประวัติศาสตร์ วันนี้การวิจัยเกี่ยวกับมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรได้ครบกำหนดอย่างมีนัยสำคัญก้าวหน้าไปสู่ความเร็วที่สูงขึ้นแรงบิดที่มากขึ้นกำลังพลังงานที่สูงขึ้นประสิทธิภาพที่ดีขึ้นรวมถึงการย่อขนาดและการพัฒนาที่ชาญฉลาด

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรระดับสูงได้เกิดขึ้นในอุตสาหกรรม ตัวอย่างที่น่าสังเกตคือมอเตอร์หกเฟสขนาด 230R/นาที/1095KW ที่พัฒนาโดยซีเมนส์ของเยอรมนีในปี 1986 เมื่อใช้กับเรือเรือกองทัพเรือการออกแบบขั้นสูงนี้จะช่วยลดขนาดของมอเตอร์เกือบ 60% เมื่อเทียบกับมอเตอร์ DC แบบดั้งเดิมในขณะที่ลดการสูญเสียพลังงานประมาณ 20% นอกจากนี้ บริษัท สวิส ABB ยังได้สร้างมอเตอร์แบบซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรสำหรับการขับเคลื่อนเรือด้วยความจุสูงสุดที่ติดตั้ง 38MW

การวิจัยเกี่ยวกับมอเตอร์แม่เหล็กถาวรเริ่มช้าในประเทศจีน แต่ด้วยการลงทุนที่แข็งแกร่งของนักวิชาการในประเทศและรัฐบาลมันได้พัฒนาอย่างรวดเร็ว ในปัจจุบันประเทศจีนได้พัฒนาและผลิตเครื่องกำเนิดลมแม่เหล็กถาวรความเร็วสูง 3MW และ บริษัท CRRC Zhuzhou กำลังพัฒนามอเตอร์แม่เหล็กถาวรที่ทรงพลังยิ่งขึ้น

ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีไมโครคอมพิวเตอร์และเทคโนโลยีการควบคุมอัตโนมัติมอเตอร์แบบซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรได้ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในสาขาต่าง ๆ ตอนนี้เนื่องจากความก้าวหน้าทางสังคมข้อกำหนดของผู้คนสำหรับมอเตอร์แบบซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรได้กลายเป็นความต้องการมากขึ้นกระตุ้นให้เกิดการพัฒนามอเตอร์แม่เหล็กถาวรให้มีช่วงการควบคุมความเร็วที่ใหญ่ขึ้นและการควบคุมความแม่นยำที่สูงขึ้น

เนื่องจากการปรับปรุงเทคโนโลยีการผลิตวัสดุแม่เหล็กถาวรที่มีประสิทธิภาพสูงได้รับการพัฒนาต่อไป สิ่งนี้ทำให้ค่าใช้จ่ายลดลงอย่างมากและค่อยๆนำไปใช้ในชีวิตต่าง ๆ ของชีวิต

 เทคโนโลยีปัจจุบัน

1. เทคโนโลยีการออกแบบมอเตอร์แบบซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร

เมื่อเปรียบเทียบกับมอเตอร์ที่มีความตื่นเต้นทางไฟฟ้าแบบธรรมดามอเตอร์แบบซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรไม่จำเป็นต้องมีขดลวดกระตุ้นแหวนสะสมและตู้กระตุ้น การออกแบบนี้ไม่เพียง แต่ช่วยเพิ่มเสถียรภาพและความน่าเชื่อถือ แต่ยังได้รับการปรับปรุงอย่างมีประสิทธิภาพอย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งมอเตอร์แม่เหล็กถาวรในตัวแสดงให้เห็นถึงข้อดีเช่นประสิทธิภาพสูงปัจจัยพลังงานที่เหนือกว่าความหนาแน่นพลังงานสูงต่อหน่วยความสามารถในการเร่งความเร็วความเร็วต่ำแรงดันต่ำและการตอบสนองแบบไดนามิกอย่างรวดเร็วทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับการใช้งานไดรฟ์ อย่างไรก็ตามแม่เหล็กถาวรให้สนามแม่เหล็กการกระตุ้นทั้งหมดซึ่งจะเพิ่มแรงบิดที่เกิดจากการเกิด COGGING และทำให้เกิดการสั่นสะเทือนของมอเตอร์และเสียงรบกวนในระหว่างการทำงาน แรงบิดที่มากเกินไปของ Cogging สามารถประนีประนอมทั้งประสิทธิภาพความเร็วต่ำของระบบควบคุมความเร็วและความสามารถในการวางตำแหน่งที่มีความแม่นยำสูงของระบบควบคุมตำแหน่ง ดังนั้นการออกแบบมอเตอร์ควรจัดลำดับความสำคัญของส่วนประกอบที่เหมาะสมที่สุดเพื่อลดแรงบิดของฟันเฟือง

การวิจัยชี้ให้เห็นว่าวิธีการทั่วไปในการลดแรงบิดสล็อตฟันรวมถึงการปรับเปลี่ยนค่าสัมประสิทธิ์อาร์คเสาลดความกว้างของสล็อตสเตเตอร์การใช้สล็อตเอียงและการประสานงานสล็อตเสารวมถึงการปรับตำแหน่งขั้วแม่เหล็กขนาดและรูปร่าง อย่างไรก็ตามเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องทราบว่ามาตรการเหล่านี้อาจส่งผลเสียต่อลักษณะประสิทธิภาพของมอเตอร์อื่น ๆ เช่นแรงบิดแม่เหล็กไฟฟ้าที่ลดลง ดังนั้นในระหว่างการออกแบบวิศวกรควรพยายามสร้างความสมดุลให้กับปัจจัยทั้งหมดเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพของมอเตอร์ที่ดีที่สุด

2.เทคโนโลยีการจำลองมอเตอร์แบบซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร

การปรากฏตัวของแม่เหล็กถาวรในมอเตอร์แม่เหล็กถาวรนำเสนอความท้าทายสำหรับนักออกแบบเมื่อคำนวณพารามิเตอร์เช่นการซึมผ่านการรั่วไหลของการรั่วไหลและค่าสัมประสิทธิ์อาร์คเสา ซอฟต์แวร์การวิเคราะห์องค์ประกอบ จำกัด มักใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์มอเตอร์เหล่านี้ ซอฟต์แวร์นี้ช่วยให้การคำนวณพารามิเตอร์ที่แม่นยำสูงและแอปพลิเคชันในการวิเคราะห์ว่าพารามิเตอร์มอเตอร์มีผลต่อประสิทธิภาพการทำงานที่เชื่อถือได้อย่างไร

วิธีการคำนวณองค์ประกอบไฟไนต์ให้วิธีการที่สะดวกยิ่งขึ้นมีประสิทธิภาพและแม่นยำสำหรับการวิเคราะห์สนามแม่เหล็กไฟฟ้าในมอเตอร์ เป็นวิธีการเชิงตัวเลขที่พัฒนาขึ้นจากวิธีความแตกต่างที่ จำกัด มันได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางในสาขาวิชาวิทยาศาสตร์และวิศวกรรม กระบวนการเกี่ยวข้องกับการแยกโดเมนการแก้ปัญหาอย่างต่อเนื่องทางคณิตศาสตร์เป็นองค์ประกอบที่ไม่ต่อเนื่องตามด้วยการแก้ไขแบบทีละน้อยภายในแต่ละองค์ประกอบเพื่อสร้างฟังก์ชั่นการแก้ไขเชิงเส้น (เช่นฟังก์ชั่นการประมาณ) ผ่านการวิเคราะห์การจำลององค์ประกอบ จำกัด เราสามารถสังเกตเห็นรูปแบบเส้นฟลักซ์แม่เหล็กและการกระจายความหนาแน่นฟลักซ์ภายในการตกแต่งภายในของมอเตอร์

3. เทคโนโลยีการควบคุมมอเตอร์แบบซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร

การเพิ่มประสิทธิภาพของระบบขับเคลื่อนมอเตอร์มีความสำคัญอย่างเท่าเทียมกันสำหรับการพัฒนาควบคุมอุตสาหกรรม เทคโนโลยีนี้เพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของระบบผ่านลักษณะพื้นฐาน: การส่งแรงบิดสูงในระหว่างการเร่งความเร็วอย่างรวดเร็วและการเร่งความเร็วแบบนิ่งภายใต้สภาวะความเร็วต่ำในขณะที่เปิดใช้งานการควบคุมความเร็วพลังงานคงที่ช่วงกว้างด้วยความเร็วสูง ตารางที่ 1 แสดงการเปรียบเทียบตัวชี้วัดประสิทธิภาพของมอเตอร์ที่สำคัญ

มอเตอร์แม่เหล็กถาวรแสดงให้เห็นถึงความน่าเชื่อถือที่ยอดเยี่ยมช่วงการควบคุมความเร็วกว้างและประสิทธิภาพสูง เมื่อจับคู่กับวิธีการควบคุมที่เหมาะสมระบบมอเตอร์ทั้งหมดสามารถบรรลุประสิทธิภาพที่ดีที่สุด ดังนั้นการเลือกอัลกอริทึมการควบคุมที่เหมาะสมสำหรับการควบคุมความเร็วที่มีประสิทธิภาพช่วยให้ระบบมอเตอร์ไดรฟ์ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพในช่วงความเร็วที่กว้างและโซนพลังงานคงที่ วิธีการควบคุมเวกเตอร์ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในอัลกอริทึมการควบคุมความเร็วมอเตอร์แม่เหล็กถาวรเนื่องจากข้อดีของพวกเขารวมถึงช่วงการควบคุมความเร็วที่กว้างขวางประสิทธิภาพสูงความน่าเชื่อถือความมั่นคงและความคุ้มค่า วิธีการเหล่านี้ใช้อย่างกว้างขวางในไดรฟ์มอเตอร์ระบบขนส่งทางรถไฟและแอพพลิเคชั่นเซอร์โวเครื่องมือเครื่องจักร สถานการณ์แอปพลิเคชันที่แตกต่างกันต้องการกลยุทธ์การควบคุมเวกเตอร์ปัจจุบันที่สอดคล้องกัน

คุณสมบัติและการจำแนกประเภท

1.ลักษณะของมอเตอร์แบบซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร

มอเตอร์แบบซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรมีโครงสร้างที่เรียบง่ายการสูญเสียพลังงานต่ำและปัจจัยพลังงานสูง ซึ่งแตกต่างจากมอเตอร์ที่ตื่นเต้นด้วยไฟฟ้าที่ต้องใช้แปรงและเครื่องใช้ไฟฟ้าพวกเขาไม่จำเป็นต้องใช้กระแสการกระตุ้นปฏิกิริยา การออกแบบนี้ช่วยลดกระแสไฟฟ้าสเตเตอร์และการสูญเสียความต้านทานทำให้ประสิทธิภาพสูงขึ้นแรงบิดกระตุ้นที่มากขึ้นและประสิทธิภาพการควบคุมที่เหนือกว่า อย่างไรก็ตามพวกเขาเผชิญกับความท้าทายเช่นค่าใช้จ่ายสูงและกลไกการเริ่มต้นที่ยากลำบาก ด้วยความก้าวหน้าในเทคโนโลยีการควบคุมมอเตอร์-โดยเฉพาะระบบควบคุมเวกเตอร์-มอเตอร์แบบซิงโครนัสแม่เหล็กที่ใช้งานได้ในขณะนี้ช่วยให้สามารถควบคุมความเร็วในช่วงกว้างการตอบสนองแบบไดนามิกอย่างรวดเร็วและการควบคุมตำแหน่งที่มีความแม่นยำสูง ความสามารถเหล่านี้กำลังผลักดันความพยายามในการวิจัยที่เพิ่มขึ้นในสาขาต่าง ๆ

2. การจำแนกประเภทของมอเตอร์แบบซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร

①ตามการแบ่งรูปแบบคลื่นสนามแม่เหล็กโรเตอร์ที่แตกต่างกัน

เนื่องจากรูปร่างที่แตกต่างกันของแม่เหล็กโรเตอร์ในมอเตอร์แบบซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรรูปคลื่นที่เกิดขึ้นจากการกระจายเชิงพื้นที่ของสนามแม่เหล็กของโรเตอร์ก็แตกต่างกันไป ตามอัตภาพพวกเขาจะแบ่งออกเป็นสองประเภท: ระบบควบคุมความเร็วมอเตอร์แบบซิงโครนัสแบบซินซิรอยด์ (ที่โรเตอร์สร้างแรงทางไฟฟ้าด้านหลังไซน์บนสเตเตอร์) และมอเตอร์ DC ที่ไร้แปรง (BLDCM)

②ตามโครงสร้างเชิงพื้นที่ที่แตกต่างกันของแม่เหล็กถาวรในโรเตอร์

มอเตอร์แบบซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรแบ่งออกเป็นประเภทที่ติดตั้งบนพื้นผิวและในตัวตามการจัดเรียงเชิงพื้นที่ของแม่เหล็กถาวรในโรเตอร์ รุ่นที่ติดตั้งบนพื้นผิวมีแม่เหล็กรูปทรงกระเบื้องที่ยึดติดกับพื้นผิวด้านนอกของแกนโรเตอร์อย่างแน่นหนา ลักษณะสำคัญของมอเตอร์เหล่านี้คือค่าการเหนี่ยวนำสำหรับการกำหนดค่าทั้งแนวแกนโดยตรงและการสลับแกนยังคงเหมือนกัน

ในมอเตอร์แม่เหล็กถาวรในตัวแม่เหล็กถาวรจะอยู่ในแกนโรเตอร์ ระหว่างพื้นผิวด้านนอกของแม่เหล็กเหล่านี้และเส้นรอบวงด้านในของแกนสเตเตอร์มีรองเท้าเสาที่ทำจากวัสดุ ferromagnetic รองเท้าเสาเหล่านี้มีให้ความสนใจกับฟลักซ์แม่เหล็กซึ่งจะช่วยเพิ่มความหนาแน่นของแม่เหล็กช่องว่างอากาศและปรับปรุงรูปคลื่นของสนามแม่เหล็กช่องว่างอากาศที่ไม่มีโหลด คุณลักษณะที่สำคัญของมอเตอร์แม่เหล็กถาวรประเภทนี้คือการกำหนดค่าแบบไม่สมมาตรระหว่างแกนกลางและวงจรแม่เหล็กสลับแกน

ประสิทธิภาพของมอเตอร์ทั้งสองนี้แตกต่างกัน เมื่อเปรียบเทียบกับมอเตอร์แม่เหล็กถาวรพื้นผิวมอเตอร์แม่เหล็กถาวรในตัวมีข้อดีของความสามารถในการขยายความเร็วแม่เหล็กที่อ่อนแอการตอบสนองแบบไดนามิกที่รวดเร็วและแรงบิดที่มีความสำคัญ

แนวโน้มการพัฒนาของมอเตอร์แบบซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร

1. มอเตอร์ DC Magnet ไร้แปรง (BLDCM)

ตั้งแต่ปี 1980 เทคโนโลยีการควบคุม - โดยเฉพาะกลยุทธ์การควบคุมทฤษฎี - ได้เห็นการพัฒนาอย่างรวดเร็ว วิธีการขั้นสูงเช่นการควบคุมโหมดเลื่อนและการควบคุมโครงสร้างตัวแปรกำลังถูกรวมเข้ากับคอนโทรลเลอร์สำหรับมอเตอร์แม่เหล็กถาวรถาวร ความก้าวหน้านี้ได้ปูทางให้ระบบที่มีประสิทธิภาพสูงพัฒนาไปสู่โซลูชั่นอัจฉริยะที่มีความยืดหยุ่นยืดหยุ่นและเป็นดิจิตอลอย่างเต็มที่ เมื่อมาตรฐานการดำรงชีวิตยังคงเพิ่มขึ้นและการรับรู้การป้องกันสิ่งแวดล้อมก็เพิ่มขึ้นการยอมรับระบบมอเตอร์ประสิทธิภาพสูงได้กลายเป็นแนวโน้มที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในอุตสาหกรรมยานยนต์ ระบบเหล่านี้คาดว่าจะเห็นการใช้งานที่กว้างขึ้นในภาคมอเตอร์ขนาดเล็กเช่นยานพาหนะไฟฟ้าและเครื่องใช้ในครัวเรือนในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า

2. แนวโน้มการพัฒนาของ PMSM

ระบบเซอร์โว PMSM จะพัฒนาในสองทิศทางเนื่องจากเทคโนโลยีและแอปพลิเคชันของตัวเอง:

①ระบบเซอร์โวที่ง่ายและราคาถูกในด้านของอุปกรณ์ระบบอัตโนมัติสำนักงานเครื่องมือเครื่องซีเอ็นซีที่เรียบง่ายอุปกรณ์อุปกรณ์ต่อพ่วงคอมพิวเตอร์เครื่องใช้ในครัวเรือนและการควบคุมการเคลื่อนไหวอุตสาหกรรมที่มีข้อกำหนดประสิทธิภาพต่ำ

②เครื่องมือเครื่องซีเอ็นซีที่มีความแม่นยำสูง, หุ่นยนต์, ไดรฟ์ฟีดที่แม่นยำสำหรับอุปกรณ์ประมวลผลพิเศษรวมถึงระบบเซอร์โวระบบดิจิตอลที่มีประสิทธิภาพสูงอัจฉริยะและยืดหยุ่นสำหรับการบินและอวกาศ หลังสามารถสะท้อนข้อดีของระบบเซอร์โวได้ดีขึ้นและจะเป็นทิศทางหลักของการพัฒนาในอนาคต

การจำแนกประเภทของวิธีการออกแบบสำหรับมอเตอร์แบบซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร

1. วิธีวงจรแม่เหล็ก：
สนามแม่เหล็กสลับที่ไม่สม่ำเสมอในมอเตอร์สามารถจำลองแบบเท่ากันเป็นวงจรแม่เหล็กที่สอดคล้องกันเปลี่ยนการคำนวณสนามแม่เหล็กเป็นการคำนวณวงจรแม่เหล็ก อย่างไรก็ตามเนื่องจากการคำนวณวงจรแม่เหล็กที่เทียบเท่าใช้ค่าสัมประสิทธิ์การแก้ไขจำนวนมากค่าที่แน่นอนของมันจึงไม่สามารถกำหนดได้ในทางทฤษฎี ดังนั้นโดยทั่วไปจะใช้ข้อมูลเชิงประจักษ์ หากการออกแบบเบื้องต้นไม่สามารถตอบสนองความต้องการได้นักออกแบบจะต้องปรับค่าการแก้ไขใหม่และคำนวณผลลัพธ์ใหม่

2. วิธีการ จำกัด องค์ประกอบ：
เพื่อให้แน่ใจว่าการคำนวณที่แม่นยำการวิเคราะห์สนามแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นสิ่งจำเป็นรวมถึงปัจจัยต่าง ๆ เช่นการกำหนดค่าขั้วแม่เหล็กถาวรและการกำจัดแม่เหล็กในท้องถิ่น การใช้ซอฟต์แวร์การวิเคราะห์องค์ประกอบ จำกัด สำหรับการคำนวณเชิงตัวเลขได้ลดต้นทุนการพัฒนาผลิตภัณฑ์อย่างมีนัยสำคัญในขณะที่ให้ข้อมูลที่แม่นยำสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพมอเตอร์ ความก้าวหน้าในการคำนวณกำลังเปิดใช้งานวิวัฒนาการของวิธีการวิเคราะห์ที่หลากหลายในการคำนวณเชิงตัวเลขสนามแม่เหล็กไฟฟ้า วิธีไฟไนต์เอลิเมนต์จะแปลงปัญหาเป็นระบบที่สามารถแก้ไขได้โครงสร้างระบบต่อเนื่องในอุดมคติที่มีระดับความเป็นอิสระไม่สิ้นสุดในชุดเซลล์หน่วย จำกัด ปัจจุบัน ANSYS ย่อมาจากซอฟต์แวร์จำลององค์ประกอบ จำกัด ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดซึ่งสามารถทำการจำลองร่วมที่ครอบคลุมสำหรับระบบมอเตอร์ทั้งหมด

3. วิธีการรวมถนนสนาม：

ในขณะที่วิธีวงจรแม่เหล็กมีความเร็วในการคำนวณอย่างรวดเร็ว แต่ก็ขาดความแม่นยำ แม้ว่าวิธีการคอมพิวเตอร์จะให้ความแม่นยำสูง แต่ก็มีการคำนวณอย่างเข้มข้นและต้องการฮาร์ดแวร์ขั้นสูง โดยการรวมการวิเคราะห์องค์ประกอบ จำกัด เข้ากับเทคนิควงจรแม่เหล็กแบบดั้งเดิมในการคำนวณเชิงตัวเลขมอเตอร์แม่เหล็กไฟฟ้าเราสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการคำนวณและความแม่นยำ - วิธีการปฏิบัติที่มีค่าที่สำคัญสำหรับการออกแบบพารามิเตอร์มอเตอร์ วิธีการรวมวงจรภาคสนามเป็นไปตามกระบวนการสามขั้นตอน: ประการแรกแบบจำลองทางเรขาคณิตจะถูกสร้างขึ้นเบื้องต้นโดยใช้การคำนวณวงจรแม่เหล็ก ต่อจากนั้นการวิเคราะห์องค์ประกอบไฟไนต์จะถูกนำไปใช้เพื่อกำหนดค่าสัมประสิทธิ์ที่ต้องแก้ไขในวิธีวงจรแม่เหล็กที่เทียบเท่า