Permanent magnet motors with low in

Permanent magnet motors with low inertia rotors are used in high-performance servo applications such as machine tools or pick and place applications where fast, precise movements are required, and motors with high inertia rotors (and high polenumbers) suit low-speed applications such as gearless lift systems.
The performance characteristics of these drives are summarized below:
• They have excellent dynamic performance at speeds down to standstill when position feedback is used.
• For precision positioning the position feedback must define the absolute position uniquely within an electrical revolution of the motor. This can be provided with a position sensor or alternatively a sensorless scheme can be used. The performance of a sensorless scheme will be lower than when a position sensor is used.
• Field weakening of permanent magnet motors is possible to extend their speed range, but (as shown in section 5) this requires additional motor current, and so the motor becomes less efficient in the field weakening range. This form of control also increases the rotor losses and raises the temperature of the magnet material, thereby increasing the risk of demagnetization. Care is also needed in such applications to avoid overvoltage at the motor and drive terminals in the event of a loss of control: at high speeds, the open-circuit voltage will exceed the rated value (see Figure 9.9).
• Permanent magnet motors exhibit an effect called cogging that results in torque ripple. It is caused by magnetic reluctance forces acting mainly in the teeth of the stator, and can be minimized by good motor design, but can still be a problem in sensitive applications.
• Permanent magnet motors can be very efficient as the rotor losses are very small.
To give an impression of the outstanding performance that can be achieved by a brushless permanent magnet motor, Figure 9.15 shows the results from a bench test in which the speed reference begins with a linear ramp from zero to 6000 rev/min in 0.06 s, followed shortly by a demand for the speed to reverse to 6000 rev/min, then back to full forward speed and finally to rest, the whole process lasting less than one second.
The motor was coupled to a high-inertia load of 78 times the rotor inertia, which makes the fact that the speed reversal is accomplished in only 120 ms even more remarkable. It takes only three revolutions to come to rest and a further three to accelerate in reverse. In common with many high-performance applications, the drive control is actually implemented in the form of position control, with the shaft angle being incremented at a rate equivalent to the required speed. The dotted trace in Figure 9.15 shows that the maximum position error of the motor shaft throughout the speed reversal is less than 0.05, so by any standard this is truly impressive.It is no wonder that the brushless permanent magnet motor is frequently chosen for applications where closely coordinated motion control is called for.

Kết quả (Việt) 1:

Nam châm vĩnh cửu động cơ với quán tính thấp cánh quạt được sử dụng trong các ứng dụng hiệu suất cao servo chẳng hạn như máy hoặc chọn và ứng dụng nơi mà chuyển động nhanh chóng, chính xác là cần thiết, và động cơ cánh quạt cao quán tính (và cao polenumbers) phù hợp với tốc độ chậm ứng dụng như hệ thống gearless lift.Các đặc tính hiệu suất của các ổ đĩa được tóm tắt dưới đây:• Họ có hiệu suất năng động tuyệt vời ở tốc độ xuống bế tắc khi vị trí thông tin phản hồi được sử dụng.• Cho chính xác định vị trí thông tin phản hồi phải xác định vị trí tuyệt đối duy nhất trong một cuộc cách mạng điện của xe máy. Điều này có thể được cung cấp với một cảm biến vị trí hoặc ngoài ra một đề án sensorless có thể được sử dụng. Hiệu suất của một đề án sensorless sẽ thấp hơn khi một bộ cảm biến vị trí được sử dụng.• Trường suy yếu của nam châm vĩnh cửu động cơ có thể mở rộng phạm vi tốc độ của họ, nhưng (như được hiển thị trong phần 5) điều này đòi hỏi thêm động cơ hiện tại, và vì vậy động cơ trở nên kém hiệu quả hơn trong lĩnh vực làm suy yếu phạm vi. Hình thức kiểm soát cũng tăng thiệt hại cánh quạt và làm tăng nhiệt độ của vật liệu Nam châm, do đó làm tăng nguy cơ bị demagnetization. Chăm sóc cũng là cần thiết trong các ứng dụng để tránh overvoltage tại các ga đầu cuối động cơ và lái xe trong trường hợp một mất kiểm soát: ở tốc độ cao, điện áp mạch mở sẽ vượt quá giá trị đánh giá cao (xem hình 9.9).• Nam châm vĩnh cửu động cơ thể hiện một hiệu ứng gọi là cogging mà kết quả trong mô-men xoắn gợn. Nó được gây ra bởi lực lượng từ tính miễn cưỡng hoạt động chủ yếu trong răng stator, và có thể được giảm thiểu bằng cách thiết kế động cơ tốt, nhưng vẫn có thể là một vấn đề trong các ứng dụng nhạy cảm.• Nam châm vĩnh cửu động cơ có thể rất hiệu quả như các cánh quạt thiệt hại là rất nhỏ.Để cung cấp cho một ấn tượng của việc thực hiện xuất sắc có thể đạt được bởi một động cơ brushless nam châm vĩnh cửu, con số 9,15 cho thấy các kết quả thử nghiệm băng ghế dự bị trong đó tham khảo tốc độ bắt đầu với một đoạn đường nối tuyến tính từ số không đến 6000 rev/phút trong 0,06 s, sau đó là một thời gian ngắn bởi một nhu cầu cho tốc độ để đảo ngược-6000 rev/phút, sau đó quay lại tốc độ đầy đủ và cuối cùng để phần còn lại , toàn bộ quá trình kéo dài ít hơn một giây.Động cơ được cùng với một tải trọng cao quán tính của 78 lần cánh quạt quán tính, mà làm cho một thực tế rằng đảo ngược tốc độ được thực hiện trong chỉ 120 ms hơn đáng kể. Phải mất ba cuộc cách mạng để đến để nghỉ ngơi và thêm ba tăng tốc trong đảo ngược. Điểm chung với nhiều hiệu suất cao ứng dụng, kiểm soát lái xe thực sự thực hiện trong hình thức kiểm soát vị trí, với góc trục được tăng lên tại một tỷ lệ tương đương với tốc độ cần thiết. Dấu vết chấm trong hình 9,15 cho thấy lỗi tối đa vị trí của trục động cơ trên toàn đảo ngược tốc độ là ít hơn 0,05, do đó, bởi bất kỳ tiêu chuẩn này là thật sự ấn tượng. Nó là không có thắc mắc mà động cơ brushless nam châm vĩnh cửu thường xuyên được lựa chọn cho các ứng dụng mà điều khiển chuyển động phối hợp chặt chẽ được gọi là cho.

Kết quả (Việt) 2:

Động cơ nam châm vĩnh cửu với cánh quạt quán tính thấp được sử dụng trong hiệu suất cao ứng dụng servo như máy công cụ hoặc chọn và ứng dụng nơi nhanh chóng, chuyển động chính xác được yêu cầu, và động cơ với cánh quạt quán tính cao (và polenumbers cao) các ứng dụng phù hợp với tốc độ thấp như . Hệ thống không hộp số nâng
Các đặc tính hiệu suất của các ổ đĩa này được tóm tắt dưới đây:
• Họ có hiệu suất năng động tuyệt vời ở tốc độ xuống đến bế tắc khi phản hồi vị trí được sử dụng.
• Đối với định vị chính xác các thông tin phản hồi vị trí phải xác định vị trí tuyệt đối duy nhất trong một cuộc cách mạng điện của động cơ. Điều này có thể được cung cấp với một cảm biến vị trí hay cách khác một chương trình cảm biến có thể được sử dụng. Việc thực hiện một kế hoạch không cảm biến sẽ thấp hơn khi một cảm biến vị trí được sử dụng.
• Dòng suy yếu của động cơ nam châm vĩnh cửu có thể mở rộng phạm vi tốc độ của họ, nhưng (như thể hiện trong phần 5) này đòi hỏi phải có thêm động cơ hiện tại, và do đó, các động cơ trở nên ít hiệu quả trong phạm vi lĩnh vực suy yếu. Đây là hình thức điều khiển cũng làm tăng tổn thất rotor và làm tăng nhiệt độ của vật liệu nam châm, do đó làm tăng nguy cơ khử từ. Chăm sóc cũng là cần thiết trong các ứng dụng như vậy để tránh quá áp ở động cơ và ổ đĩa thiết bị đầu cuối trong các sự kiện của một sự mất kiểm soát: ở tốc độ cao, điện áp hở mạch sẽ vượt quá giá trị đánh giá (xem Hình 9.9).
• nam châm vĩnh cửu động cơ triển lãm một hiệu ứng gọi là cogging có kết quả trong mô-men xoắn gợn. Nó được gây ra bởi lực miễn cưỡng từ hoạt động chủ yếu trong răng của stator, và có thể được giảm thiểu bằng cách thiết kế động cơ tốt, nhưng vẫn có thể là một vấn đề trong các ứng dụng nhạy cảm.
• Động cơ nam châm vĩnh cửu có thể rất hiệu quả là những tổn thất rotor là rất nhỏ .
Để đưa ra một ấn tượng về hiệu năng vượt trội có thể đạt được bởi một động cơ nam châm vĩnh cửu không chổi than, Hình 9.15 cho thấy các kết quả từ một thử nghiệm băng ghế dự bị, trong đó các tham chiếu tốc độ bắt đầu với một đoạn đường thẳng từ số không đến 6000 vòng / phút trong 0.06 s, sau một thời gian ngắn bởi một nhu cầu cho tốc độ đảo ngược đến 6000 vòng / phút, sau đó trở lại tốc độ đầy đủ về phía trước và cuối cùng để nghỉ ngơi, toàn bộ quá trình kéo dài ít hơn một giây.
Động cơ được kết hợp với một tải cao quán tính của 78 lần rotor quán tính, mà làm cho thực tế là sự đảo chiều tốc độ được hoàn thành trong chỉ 120 ms đáng chú ý hơn. Nó chỉ mất ba cuộc cách mạng để đi tới nghỉ ngơi và thêm ba để đẩy nhanh theo hướng ngược lại. Trong phổ biến với nhiều ứng dụng hiệu suất cao, điều khiển ổ đĩa được thực sự thực hiện theo hình thức điều khiển vị trí, với góc trục được tăng lên với tốc độ tương đương với tốc độ yêu cầu. Các dấu vết chấm trong hình 9.15 cho thấy sai số vị trí tối đa của trục động cơ trong suốt đảo chiều tốc độ nhỏ hơn 0,05, vì vậy bất cứ tiêu chuẩn này thật sự là impressive.It không tự hỏi rằng các động cơ nam châm vĩnh cửu không chổi than thường được lựa chọn cho các ứng dụng chặt chẽ kiểm soát chuyển động phối hợp được gọi là cho.