Функциональная схема вентильного двигателя

Функциональная схема вентильного двигателя

Разработка электродвигателей серии ДМ (полнофункционального аналога электродвигателей серии ДБМ) проводилась на основе следующих принципиальных требований, предъявляемых к электроприводу:

1. Модульная конструкция электродвигателя и минимальная масса — расширение функциональных возможностей привода, и снижение номенклатур выпускаемых модулей);
2. Возможность построения электродвигателя без редукторного привода — возможность повышения точности работы за счет отсутствия люфтов, значительного уменьшения мертвого хода, увеличение резонансной частоты, уменьшение моментов сухого трения. Так же отсутствие редуктора позволяет обеспечить длительное сканирование с высокой частотой, скачкообразные шаговые движения и другие специальные режимы работы, требующие от привода высоких ускорений и частых реверсов);
3. Универсальность привода электродвигателя;
4. Многофункциональность применения электродвигателя — расширение круга задач, поставленными перед современными приводами, большая гибкость в управлении автоматическими системами.

Конструктивные особенности

Этот тип электромотора имеет стандартную конструкцию. Она состоит из ротора, роль которого выполняет магнитный диск, статоров и подшипников. Все детали заключены в прочный корпус. Статор ВД аналогичен тому, что используется в асинхронных приборах. Основным его элементом выступает стальной сердечник, по периметру которого располагается обмотка из меди. От количества обмоток зависит, к какому типу будет относиться вентильный электродвигатель (однофазному, двухфазному, трёхфазному).

В зависимости от того, как витки обмотки располагаются в статоре, форма его электродвижущей силы может быть:

1. Трапецеидальной (BLDC).
2. Синусоидальной (PMSM).

Форма обмотки оказывает прямое влияние на способ питания двигателей. Изменение электрического тока также может происходить синусоидально либо трапецеидально.

Ротор представляет собой несколько магнитов с постоянным полем. Ранее для его производства применялись магниты из феррита. Но уровень их магнитной индукции достаточно мал, поэтому они были заменены на изделия из сплавов редкоземельных элементов, позволяющих достичь необходимого уровня индукции и одновременно сделать ротор более компактным.

Неотъемлемой частью любого вентильного двигателя является датчик положения ротора. В основе его работы может быть заложен:

1. фотоэлектрический принцип;
2. индуктивный принцип;
3. эффект Холла и другие явления.

Фотоэлектрический датчик положения состоит из трёх стационарных фотоприемников, которые поочерёдно закрываются вращающейся шторкой. Её движение синхронно движению ротора. Благодаря двоичному коду, поступающему с датчика, ротор может фиксироваться в шести разных положениях. Преобразуясь в комбинацию управляющих напряжений, сигналы регулируют силовые ключи по особой схеме. Каждая фаза работы электродвигателя задействует два ключа, а подключёнными к сети являются две из трёх обмоток.

Датчик положения фотоэлектрического типа относится к категории самых распространённых, поскольку является практически безынерционным. Также он позволяет исключить запаздывание в канале обратной связи.

Вентильные электрические двигатели нового поколения

Вентильные электрические двигатели имеют высокое значение коэффициента полезного действия (КПД) до 92%. Отсутствие «зубцового» эффекта, вибраций и минимальный акустический шум при работе на всех режимах позволяет при использовании в бытовых устройствах обеспечить существенно более комфортные условия проживания.

Технология ожидает финансирования!

Описание:

Вентильные электрические двигатели (ВЭД) имеют основу уникальных монолитных многополюсных магнитных систем (ММС) из редкоземельных магнитопластов.

Сложное неколлинеарное распределение намагниченности в объеме магнитных систем позволило достичь максимальных значений величины магнитного поля и оптимального его распределения.

Были разработаны конструкции и изготовлены экспериментальные образцы вентильный электрических двигателей мощностью от 0,1 до 15 кВт.

Все макеты ВЭД допускают питание от сетей переменного или постоянного токов без изменения конструкции блоков управления , а также могут служить генераторами электрического тока.

Оценочная стоимость разработанных ВЭД с блоком управления может быть ниже, чем цена серийно выпускаемых асинхронных двигателей с частотным преобразователем, при соответствующей подготовке производства.

Неоднородно намагниченные ММС с диаметрами от 12 до 225 мм (от 2 до 32 полюсов):

Преимущества:

– вентильные электрические двигатели имеют высокое значение коэффициента полезного действия (КПД) до 92%, что позволяет использовать их в случаях когда необходима экономия энергии при работе энергозатратных устройств (кондиционирование, вентиляционные системы, насосное оборудование и т.д.),

– высокий КПД вентильных электродвигателей позволяет в несколько раз увеличить время их работы от автономного источника питания (электрический лодочный мотор, аккумуляторный инструмент, бытовая техника),

– существенная экономия энергии за счет регулировки скорости вращения в диапазоне 20÷100 % от номинального значения при сохранении максимальных рабочих характеристик (механического момента, КПД) при замене асинхронных двигателей на ВЭД в интеллектуальных системах вентиляции и кондиционирования,

– отсутствие «зубцового» эффекта, вибраций и минимальный акустический шум при работе на всех режимах позволяет при использовании в бытовых устройствах обеспечить существенно более комфортные условия проживания,

– тепловыделение в разработанных ВЭД в 2 раза меньше, чем у серийных асинхронных двигателей аналогичной мощности, при существенно меньших массогабаритных параметрах,

– вентильные электрические двигатели имеют высокое значение механического момента в широком диапазоне частот вращения,

– существенно лучшие массогабаритные характеристики в сравнении с электродвигателями аналогичной мощности.

Применение:

– в устройствах для работы во взрывоопасных и горючих средах,

– в запорной аппаратуре при транспортировке нефти и газа ,

– в авиапромышленности, благодаря рекордным массогабаритным характеристикам,

– в станкостроении при использовании в сервоприводах, благодаря высокой равномерности вращения,

– в интеллектуальных системах вентиляции и кондиционирования вследствие высокой экономичности и возможности управления рабочими режимами,

– в замен стандартным серийно выпускаемым моторам ,

– при необходимости улучшить потребительские характеристики технических устройств или достигнуть существенной экономии энергии при работе,

– при необходимости понижения цены конечного устройства.

Технические характеристики:

вентильные электрические двигатели
электродвигатели постоянного тока
электродвигатель с постоянными магнитами
вентильный электродвигатель купить
вес электродвигателя 15 квт 4 квт вэд 4
двигатели для взрывоопасных сред
двигатель нового поколения
купить электродвигатель 4 квт 1500 об мин 7 5 квт
магнитопласты точные электродвигатели
электродвигатели для станков цена чпу
приводов станков 15 квт 1500 об мин цена
электродвигатель 4 квт 220в 7 5 1500 3000
7 квт 1500 об 3000 об сервопривода

Особенности работы вентильных двигателей

Вентильные двигатели относятся к электрическим машинам специального назначения. Своим названием они обязаны применению в них устройств для выпрямления тока — вентилей. Достоинства вентильных электродвигателей:

• изменение скорости вращения в широких пределах;
• более высокий коэффициент полезного действия из-за уменьшения магнитных потерь вследствие малого магнитного сопротивления;
• даже при пиковой нагрузке рабочие характеристики довольно неплохи.

Наряду с преимуществами, они имеют и некоторые недостатки. Но значение их не велико. Основными являются:

• шумность;
• управление требует определённой квалификации обслуживающего персонала;
• высокая цена.

Области применения их различны: на производстве по добыче нефти, в химической промышленности и установках для бурения скважин.

Основная разница между вентильным и обычным двигателем заключается в конструкции. У вентильного нет некоторых привычных частей конструкции: коллектора и щёточного механизма. Вместо этого установлен коммутатор (инвертор), с помощью которого осуществляется управление вентильным двигателем. На инвертор поступает сигнал от датчика положения ротора.

Датчиками положения ротора могут быть трансформаторные или индуктивные бесконтактные элементы. Наиболее распространёнными являются датчики электродвижущей силы Холла. Такое устройство состоит из небольшой пластины полупроводникового материала. На ней находятся контактные звенья, к которым припаяны выводы, соединённые с источником питания. Выводы выходного сигнала также припаиваются к соответствующим звеньям пластины. Требованиями к датчикам положения ротора являются:

• компактность;
• минимальное значение мощности на входе;
• большая кратность сигнала как максимального, так и минимального;
• надёжная работа при любых условиях окружающей среды.

Коммутатор выполнен на полупроводниках. Его задача аналогична задаче щёточно-коллекторного узла в обычных двигателях и заключается в изменении направления тока. На сердечнике станины находится обмотка якоря, а на роторе — постоянный магнит. Такая конструкция устраняет возможность скольжения контакта на якоре.

У вентильного двигателя ток в фазах синусоидального вида. Возбуждение у него может быть двух видов:

• электромагнитное;
• магнитоэлектрическое.

При электромагнитном возбуждении обмотка возбуждения располагается на полюсах. Она подключается к сети благодаря контактным кольцам, размещённым на валу ротора. Таким образом, создание магнитного поля происходит электромагнитным путём.

В случае магнитоэлектрического возбуждения ни в цепи возбуждения, ни в якорной цепи скользящего контакта не будет. Постоянные магниты будут выступать в качестве полюсов. Эти двигатели называются бесколлекторными электродвигателями.

Применение

Благодаря высокой надёжности и хорошей управляемости вентильные двигатели применяются в широком спектре приложений: от компьютерных вентиляторов и CD/DVD-приводов до роботов и космических ракет.

Широкое применение ВД нашли в промышленности, особенно в системах регулирования скорости с большим диапазоном и высоким темпом пусков, остановок и реверса; авиационной технике, автомобильном машиностроении, биомедицинской аппаратуре, бытовой технике и пр. Также этот тип двигателей широко распространен в силовых приводах для моделей, а также на различных БПЛА, к примеру квадрокоптерах.

ООО «РЭМ»

Начав с небольшого производства обработки листового металла, за короткий период мы сформировали парк современного оборудования и подобрали команду профессионалов.

Мы продолжаем совершенствоваться в направлениях:
■ повышения качества обслуживания клиентов;
■ снижения себестоимости продукции;
■ повышения качества выпускаемой продукции;
■ снижения производственных расходов;
■ повышения точности планирования отгрузки продукции.

Наш подход к работе позволил в короткие сроки не только увеличить объемы выпускаемой продукции, но и значительно улучшить качество и расширить ассортимент. Мы готовы браться за серийные заказы, гарантируя качество выпускаемой продукции и доступные цены.

РАССЫЛКА НОВОСТЕЙ

Введите ваш e-mail, чтобы получать обновления,
такие как новости о предстоящих событиях и специальных предложениях.

Новосибирск:

телефон/факс: +7 (383) 200-34-89

e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Использование: в электрических тяговых системах транспортных средств с вентильными электродвигателями с постоянными магнитами на роторе, для крупных двигателей большой мощности повышенной надежности судов, автомобилей и транспортных средств. Технический результат заключается в снижении пульсаций тока канала в многоканальных системах электродвижения. Система электродвижения содержит по меньшей мере один приводной вентильный электродвигатель с постоянными магнитами на роторе. Его многофазная статорная обмотка с общим числом фаз не менее девяти разделена на независимые каналы, объединяющие по три фазы. Система питания статорных обмоток включает для каждого канала преобразователь постоянного напряжения и автономный инвертор тока со сглаживающим трехобмоточным дросселем. Магнитопровод последнего составлен из трех отдельных замкнутых через воздушные зазоры магнитопроводов. Средний магнитопровод охвачен основной обмоткой и встречно включенными дополнительными обмотками. Один крайний магнитопровод охвачен только основной обмоткой, другой крайний магнитопровод охвачен согласно включенными дополнительными обмотками. Обмотки дросселя включены в разные каналы. Число витков каждой из дополнительных обмоток в два раза меньше, чем в основной обмотке. 3 ил.

Вентильный электродвигатель с постоянными магнитами на роторе для системы электродвижения транспортных средств, содержащий многофазную статорную обмотку с общим числом фаз не менее девяти, разделенную на независимые каналы, объединяющие по три фазы, систему питания статорной обмотки, включающую для каждого независимого канала преобразователь постоянного напряжения и обеспечивающий преобразование постоянного тока в переменный и управление коммутацией фаз многофазной статорной обмотки в необходимой последовательности по сигналам датчика положения ротора, автономный инвертор тока со сглаживающим трехобмоточным дросселем, отличающийся тем, что магнитопровод сглаживающего трехобмоточного дросселя составлен из трех отдельных замкнутых через воздушные зазоры магнитопроводов, причем средний магнитопровод охвачен основной обмоткой и встречно включенными дополнительными обмотками, один крайний магнитопровод охвачен только основной обмоткой, другой крайний магнитопровод охвачен согласно включенными дополнительными обмотками, обмотки сглаживающих трехобмоточных дросселей включены в цепи разных независимых каналов многофазной статорной обмотки и числа витков каждой из дополнительных обмоток в два раза меньше, чем в основной обмотке каждого сглаживающего трехобмоточного дросселя, так что преобразованное напряжение с подключенного к источнику питания постоянного напряжения преобразователя постоянного напряжения передается на подключенный к трем фазам каждого независимого канала многофазной статорной обмотки автономный инвертор через сглаживающий трехобмоточный дроссель, а магнитный поток, создаваемый дополнительными обмотками сглаживающего трехобмоточного дросселя, направлен встречно магнитному потоку, создаваемому его основной обмоткой.