PM伺服电机尺寸透视

通过Frank J. Bartos,控制工程公司 一九九九年九月一日

年代供应通常能满足需求。在高性能电动马达的世界里,情况并没有太大的不同。

永磁(PM)同步伺服电机的需求传统上一直在较低的功率范围内。这与大多数电力需求有限的应用程序密切相关。现成的“大型”伺服电机通常限制在15-22千瓦(20-30马力)范围内。

当电机控制应用需要更大的功率时,用户必须选择基于感应电机的闭环磁链矢量控制(VC)。这种方法有时被称为“感应伺服”系统。然而,这种情况正在慢慢改变,因为越来越多的重型应用程序正在寻找具有伺服型性能的解决方案。

更多的可用性
由GE发那科自动化公司(Charlottesville, Va.)提供的PM无刷同步伺服电机尺寸现在范围高达40千瓦连续额定值。电机尺寸增长的其他例子包括三菱电机自动化公司(Mitsubishi Electric Automation)的产品。PM伺服电机高达55千瓦,可提供'特殊报价。”Yaskawa Electric America (Waukegan, Ill.) also makes these motors rated up to 55 kW, with even ‘larger sizes in development.’ However, Yaskawa reports no great volume of calls for the larger power ratings.

MTS自动化(新乌尔姆,明尼苏达州)生产更大的伺服电机数量。一年多以前,它是12英寸。无刷伺服电机提供高达90马力的连续额定功率(见CE, 1998年2月,第137页)。现在,据报道,这条马达线可以达到100马力。

Pacific Scientific, Automation Technology Group (Rockford, Ill.)目前生产一种名为PacTorq的无刷伺服电机生产线,额定功率高达384马力,运行速度为1750 rpm。Pacific Scientific的工程经理Bradley Trago解释说:“这些电机使用钕铁硼(Nd-Fe-B)稀土磁铁,有NEMA 180、210、250、280和320的框架尺寸。”对于尺寸比较,320帧单元对应16英寸。马达。

特拉格说,扭矩密度和效率是这些伺服电机的两个显著特点。

几年前,南卡罗来纳州罗克希尔的Powertec工业公司生产了更大的永磁无刷直流电动机。Powertec曾经提供高达600马力的无刷直流电动机(CE, 1992年12月,第79页)。这些机器大约25英寸。在外径上,使用铁氧体永磁体,并提供风冷和液冷版本。Powertec随后被Pacific Scientific收购。

太平洋科学公司继续支持Powertec无刷直流电动机通过300马力现有的应用,但对于新的用途,重点是PacTorq电机与Nd-Fe-B磁体的更高性能。

然而,规模并不是唯一的限制因素。还有其他考虑因素和设计限制因素。PM伺服电机依赖昂贵的永磁体,随着电机尺寸的增长,材料成本也会上升。这些电机的设计和制造也更加复杂,特别是在更大的尺寸。例如,随着转子尺寸的增加,外围速度增加,并使磁铁附着在转子外径上的保留成为一个严重的设计考虑因素。

尽管如此,随着需求的增长,越来越大的PM伺服电机可以并且将会被制造出来。唯一的问题是,“如果他们建了,用户会来吗?””

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