전기 차량 드라이브를위한 Pumbaa 영구 자석 동기 모터 (PMSM) Gen5 PML030

1. 플랫 와이어 모터
모터의 와인딩 형태는 둥근 와이어에서 평평한 와이어로 점차 전환하며, 높은 슬롯 충전 속도, 짧은 끝, 고전력 밀도 및 강한 열 소산 용량

2. 고전압 절연 설계
모터는 점점 고속 모터에 대한 SIC 컨트롤러의 높은 스위칭 주파수 요구 사항을 충족하기 위해 새로운 절연 재료 및 프로세스를 채택합니다.

3. 고속 및 중장비 절연 베어링
모터 설계는 절연 베어링을 사용하여 24000rpm/min의 설계 요구 사항을 충족 할 수 있습니다. 그리고 그것은 베어링의 전기 부식의 생성을 효과적으로 억제 할 수 있습니다.

4. 오일 냉각 모터
모터는 고속 오일 냉각 구조를 채택하여 볼륨이 줄어든 후 정격 전력을 효과적으로 감소시켜 효율성을 향상시킬뿐만 아니라 시스템의 서비스 수명을 향상시킵니다.

5. 우수한 NVH 성능
모터 로터는 세그먼트 된 경사 극 구조를 채택하여 모터 시스템의 NVH를 효과적으로 최적화합니다.

PMSM 모터는 정현파 역 전자기장을 생성하는 영구 자석에 의해 자기장이 여기되는 AC 동기 모터의 한 유형입니다. 그것은 유도 모터와 동일한 로터 및 고정자를 함유하지만 로터는 영구 자석을 사용하여 자기장을 생성합니다. 결과적으로 로터에 자기장 권선을 감싸지 않아도됩니다. 그것은 3 단계 브러시리스 영구 자석 사인파 모터라고도합니다.

PMSM 모터의 원리

전통적인 모터와 비교할 때 영구 자석 동기 모터는 고효율, 브러시리스, 빠른 속도, 안전성 및 높은 동적 성능을 갖습니다. 원활한 토크와 저음이 생성되며 주로 로봇 공학과 같은 고속 응용 분야에서 사용됩니다. 외부 AC 전원과 동기식으로 작동하는 3 상 AC 동기 모터입니다.

권선을 사용하는 대신 로터에는 영구 자석이 장착되어 회전 자기장이 생성됩니다. DC 전원 공급 장치가 없으면이 모터는 매우 간단하고 저렴합니다. 3 개의 권선이 장착 된 고정자와 영구 자석이 장착되어 자기장 극을 생성합니다. 고정자에 3 상 입력 AC 전원을 제공하면 작동이 시작됩니다.

영구 자석 동기 모터는 동기 모터와 유사하게 작동합니다. 회전 자기장에 의존하여 동기 속도에서 전자 력을 생성합니다. 고정자 권선이 3 상 전원 공급 장치에 의해 활성화되면, 공기 갭 사이에 회전 자기장이 생성된다.

로터 폴이 회전 자기장을 동기 속도로 유지하고 로터가 연속적으로 회전 할 때 토크가 생성됩니다. 이 모터는 자체 시작하지 않기 때문에 가변 주파수 전원 공급 장치를 제공해야합니다.

PMSM 모터 용 고정자 :

정상적인 AC 유도 모터와 마찬가지로 고정자 권선을 통해 전력이 제공됩니다. PMSM 고정자 권선은 일반적으로 여러 슬롯에 분포되어 정현파 분포에 근사하여 정현파 파형의 역 EMF 파형을 초래합니다.

PMSM 모터의 로터 :

영구 자석 동기 모터의 구조는 기본 동기 모터의 구조와 유사하며, 유일한 차이는 로터입니다. 로터에는 자기장 권선이 없지만 영구 자석은 자기장 극을 생성하는 데 사용됩니다. PMSM에 사용되는 영구 자석은 높은 투과성으로 인해 사마륨 코발트 및 유전체, 철 및 붕소로 구성됩니다.

가장 널리 사용되는 영구 자석은 저렴한 비용과 쉬운 가용성으로 인해 페론 네오디뮴 붕소입니다. 이 유형에서는 영구 자석이 로터에 장착됩니다. 로터의 영구 자석의 설치 방법에 따르면, 영구 자석 동기 모터의 구조는 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.

자석이 모터의 로터 표면에 장착되면 PMSM 모터를 표면 장착 영구 자석 (SPM)이라고합니다.

자석이 로터 내부에 장착되면 PMSM 모터를 내부 영구 자석 (IPM)이라고합니다. 내부 영구 자석 (IPM) 로터가있는 모터는 매우 높은 효율을 제공합니다.

PMSM 모터의 구조

PMSM 모터의 장점

PMSM은 과부하 용량이 강합니다. PMSM의 전력 밀도는 유도 모터의 전력 밀도보다 높습니다.

유도 모터에 비해 효율이 높고 더 작은 크기 (영구 자석 모터는 대부분의 AC 모터 크기의 3 분의 1에 불과하므로 설치 및 유지 보수가 더 쉬워집니다).

PMSM은 저속으로 전체 토크를 유지할 수 있습니다.

PMSM 모터는 자석을 사용하여 유도 모터에서와 같이 고정자 전류의 자화 성분을 사용하는 대신 로터 자기장을 생성합니다. 이 자석은 거의 전력을 소비하지 않으므로 AC 유도 모터 및 여기 동기 모터와 달리 로터의 구리 손실은 무시할 수 있습니다.

유도 모터와 비교하여 PMSM은 로터 전기 손실이 낮고 열 소산이 적습니다. 또한 기계 수집기와 브러시는 유도 모터처럼 착용 할 필요가 없으므로 마찰과 내구성이 거의 없습니다.

PMSM은 유지 보수가 적고 내구성이 뛰어나며 신뢰할 수 있습니다. 브러시리스 및 기계식 스위치의 경우 정기적 인 유지 보수 비용이 크게 줄어들고 특수 환경에서 스파크 위험이 제거됩니다.

PMSM 모터는 더 높은 전력 계수에서 작동하여 전체 시스템의 전력 계수를 향상시킵니다. 전력 계수의 증가는 또한 시스템과 모터의 끝에서 전압 감소를 감소시킵니다.

부드러운 토크와 동적 성능을 제공합니다

단점PMSM 모터 

이 유형의 모터는 유도 모터에 비해 매우 비쌉니다.

자체 시작 모터가 아니기 때문에 시작하기가 어렵습니다.

고정자 전류를 제어하려면 정교한 제어 시스템이 필요합니다.

전기 모터의 영역에서 종종 BLDC 인버터 모터라고하는 인버터 브러시리스 모터는 현대 응용 분야에서 중요한 역할을합니다. 이 두 모터 유형은 영구 자석을 사용하고 전자 정류에 의존하여 효율적으로 작동합니다. BLDC 인버터 모터는 인버터 기술과 완벽하게 작동하도록 설계되어 직류 전류를 교대 전류로 변환하여 모터 속도 및 토크를 제어합니다. 이 기술은 유사한 작동 원리를 사용하므로 영구 자석 동기 모터 (PMSM)와 밀접한 관련이 있습니다. BLDC 인버터 모터는 일반적으로 단순성과 비용 효율성을 강조하지만 PMSM 모터는 까다로운 애플리케이션에서 높은 정밀성과 성능으로 유명합니다. 궁극적으로 이러한 모터 유형 사이의 연결은 전기 모터 기술의 발전을 강조하여 다양한 산업 및 자동차 응용 프로그램에 필수적입니다.