Consideraciones sobre el peso del motor de CC frente al motor de CA

3

Para una potencia nominal dada, ¿tiene un motor de CC de imán permanente una ventaja de peso sobre una máquina síncrona de imán permanente de tres fases o viceversa? ¿O resulta que serían aproximadamente iguales?

Principalmente interesado en la masa de cobre y material del núcleo, asumiendo también constantes de par de torsión iguales. Un colega afirmó que la máquina 3phs usaría significativamente menos cobre, pero no tenía ninguna evidencia al respecto, mientras que yo creía que serían casi iguales pero eso es solo una intuición.

Para el caso, ¿es incluso posible generalizar?

    
pregunta JustJeff

1 respuesta

2

Su pregunta se refiere a una potencia específica: potencia normalizada por peso. Las generalizaciones de este tipo se pueden abordar mejor observando qué tipo de motor se usa en aplicaciones específicas.

Los modelos y automóviles RC / propulsados eléctricamente están generalmente limitados en masa y optimizados para el rendimiento sobre el costo. El presente estado de la técnica (es decir, el mayor rendimiento / el mayor costo) utiliza motores trifásicos BLDC (DC sin escobillas) con Par moderado a velocidades de eje muy altas. Antes de la llegada de los inversores trifásicos compactos, brush DC los motores de imán permanente eran utilizado en estas aplicaciones, con velocidades de eje limitadas por las limitaciones del conmutador. Se podría argumentar que el estado actual de la técnica representa una solución óptima con respecto a la energía específica, aunque tales plataformas funcionan con baterías y, por lo tanto, también están limitadas por la eficiencia. Su pregunta no abordó un rango de torsión utilizable, por lo que un motor de muy alta velocidad puede requerir que el engranaje funcione para una aplicación en particular, lo que perjudica tanto la eficiencia como la potencia específica.

En aplicaciones automotrices con baterías e híbridas, algunas plataformas (Prius) utilizan máquinas PM trifásicas, mientras que otras (las plataformas de camiones / SUV de GM, IIRC) utilizan una máquina de inducción. Las máquinas PM tienden a usarse en aplicaciones más pequeñas y de mayor rendimiento (donde el rendimiento puede equipararse a una potencia o eficiencia específica), mientras que las máquinas de inducción tienden a usarse en aplicaciones con costos limitados.

Varios programas DARPA dirigidos a la propulsión eléctrica de aeronaves han utilizado máquinas grabadas con estator de cobre BLDC , aunque la optimización para ambos es específica. la potencia y la eficiencia son altamente probables en el desarrollo / selección de una máquina de este tipo.

Dejando de lado las generalizaciones, la respuesta depende completamente del diseño del motor. He visto motores BLDC trifásicos para aplicaciones industriales que son tan pesados como un motor de inducción comparable: los materiales activos son una fracción de la masa total, que está dominada por una carcasa de fundición, cojinetes de tamaño conservador y sellos ambientales.

    
respondido por el HikeOnPast

Lea otras preguntas en las etiquetas