کم صدا با گشتاور راه اندازی بالا موتور AC IP54 ظرفیت اضافه بار بالا

شکل موج Back-emf
 

Back emf مخفف نیروی الکتروموتور برگشتی است اما به عنوان نیروی ضدالکتروموتور نیز شناخته می شود.نیروی الکتروموتور عقب ولتاژی است که در موتورهای الکتریکی زمانی که یک حرکت نسبی بین سیم‌پیچ‌های استاتور و میدان مغناطیسی روتور وجود دارد، ایجاد می‌شود.خصوصیات هندسی روتور شکل موج back-emf را تعیین می کند.این شکل موج ها می توانند سینوسی، ذوزنقه ای، مثلثی یا چیزی در این بین باشند.

هر دو ماشین القایی و PM شکل موج های back-emf را تولید می کنند.در یک ماشین القایی، شکل موج back-emf به دلیل عدم وجود میدان استاتور به آرامی از بین می‌رود.با این حال، با یک ماشین PM، روتور میدان مغناطیسی خود را تولید می کند.بنابراین، هر زمان که روتور در حال حرکت باشد، می توان ولتاژی را در سیم پیچ های استاتور القا کرد.ولتاژ Back-emf با سرعت به صورت خطی افزایش می یابد و یک عامل مهم در تعیین حداکثر سرعت عملیاتی است.

چرا موتورهای ac مغناطیس دائمی را انتخاب کنید؟

موتورهای مغناطیس دائم AC (PMAC) مزایای متعددی نسبت به انواع دیگر موتورها دارند، از جمله:

بازدهی بالا: موتورهای PMAC به دلیل عدم تلفات مس روتور و کاهش تلفات سیم پیچ کارایی بالایی دارند.آنها می توانند بازدهی تا 97٪ را به دست آورند و در نتیجه صرفه جویی قابل توجهی در مصرف انرژی داشته باشند.

چگالی توان بالا: موتورهای PMAC چگالی توان بالاتری نسبت به سایر انواع موتور دارند، به این معنی که می توانند در هر واحد اندازه و وزن توان بیشتری تولید کنند.این باعث می شود آنها برای برنامه هایی که فضا محدود است ایده آل باشند.

چگالی گشتاور بالا: موتورهای PMAC دارای چگالی گشتاور بالایی هستند، به این معنی که می توانند گشتاور بیشتری را در واحد اندازه و وزن تولید کنند.این آنها را برای کاربردهایی که گشتاور بالا مورد نیاز است ایده آل می کند.

کاهش تعمیر و نگهداری: از آنجایی که موتورهای PMAC فاقد برس هستند، نسبت به انواع دیگر موتورها نیاز به نگهداری کمتری دارند و طول عمر بیشتری دارند.

کنترل بهبود یافتهموتورهای PMAC در مقایسه با سایر انواع موتورها کنترل سرعت و گشتاور بهتری دارند و برای کاربردهایی که کنترل دقیق مورد نیاز است، ایده آل هستند.

دوستدار محیط زیستموتورهای PMAC نسبت به انواع موتورهای دیگر دوستدار محیط زیست هستند زیرا در آنها از فلزات خاکی کمیاب استفاده می شود که بازیافت آنها راحت تر است و در مقایسه با سایر انواع موتور زباله کمتری تولید می کند.

به طور کلی، مزایای موتورهای PMAC آنها را به گزینه ای عالی برای طیف گسترده ای از کاربردها، از جمله وسایل نقلیه الکتریکی، ماشین آلات صنعتی و سیستم های انرژی تجدید پذیر تبدیل می کند.

SPM در مقابل IPM

موتورهای PM را می توان به دو دسته اصلی تقسیم کرد: موتورهای آهنربای دائم سطحی (SPM) و موتورهای آهنربای دائم داخلی (IPM).هیچ یک از انواع طراحی موتور شامل میله های روتور نیستند.هر دو نوع شار مغناطیسی توسط آهنرباهای دائمی متصل به روتور یا داخل آن ایجاد می کنند.

موتورهای SPM دارای آهنرباهایی هستند که به قسمت بیرونی سطح روتور چسبانده شده اند.به دلیل این نصب مکانیکی، استحکام مکانیکی آنها ضعیف تر از موتورهای IPM است.قدرت مکانیکی ضعیف، حداکثر سرعت مکانیکی مطمئن موتور را محدود می کند.علاوه بر این، این موتورها برجستگی مغناطیسی بسیار محدودی (Ld ≈ Lq) از خود نشان می دهند.مقادیر اندوکتانس اندازه گیری شده در پایانه های روتور بدون توجه به موقعیت روتور سازگار است.به دلیل نسبت برجستگی تقریباً یکسانی، طراحی موتورهای SPM به طور قابل توجهی، اگر نه به طور کامل، برای تولید گشتاور به جزء گشتاور مغناطیسی متکی هستند.

موتورهای IPM دارای یک آهنربای دائمی هستند که در خود روتور تعبیه شده است.بر خلاف همتایان SPM خود، محل آهنرباهای دائمی باعث می شود که موتورهای IPM از نظر مکانیکی بسیار سالم و مناسب برای کار در سرعت های بسیار بالا باشند.این موتورها همچنین با نسبت برجستگی مغناطیسی نسبتاً بالا (Lq > Ld) تعریف می شوند.موتورهای IPM به دلیل خاصیت مغناطیسی خود، توانایی تولید گشتاور را با بهره گیری از اجزای گشتاور مغناطیسی و رلوکتانسی موتور دارند.

ساختارهای موتور PM

سازه های موتور PM را می توان به دو دسته داخلی و سطحی تقسیم کرد.هر دسته دارای زیرمجموعه دسته بندی های خود است.یک موتور PM سطحی می‌تواند آهن‌رباهای خود را روی سطح روتور یا داخل آن قرار دهد تا استحکام طراحی را افزایش دهد.موقعیت و طراحی موتور آهنربای دائم داخلی می تواند بسیار متفاوت باشد.آهنرباهای موتور IPM را می توان به صورت یک بلوک بزرگ قرار داد و یا در حین نزدیک شدن به هسته به صورت تکان خورده قرار گرفت.روش دیگر این است که آنها را در یک الگوی اسپری جاسازی کنید.

موتورهای آهنربای دائم بدون جاروبک (PM) با منبع تغذیه AC کار می کنند، بنابراین اغلب به عنوان موتورهای PMAC شناخته می شوند.استفاده از آهنرباهای دائمی نیاز به هادی ها (میله های روتور) را از بین می برد بنابراین تلفات روتور حذف می شود.این طراحی ترکیب راندمان بالا، سرعت کم و گشتاور بالا را در یک بسته امکان پذیر می کند.برای اندازه موتورهای کوچک، راندمان موتور PM ممکن است 10 تا 15 درصد بیشتر از موتورهای قدیمی با راندمان استاندارد در همان نقطه بار باشد.این افزایش بهره وری در کل محدوده بارهای معمولی موتور حفظ می شود.

مغناطیس زدایی آهنربای دائمی

آهنرباهای دائمی به سختی دائمی هستند و قابلیت های محدودی دارند.نیروهای خاصی می توانند بر روی این مواد اعمال شوند تا آنها را مغناطیس زدایی کنند.به عبارت دیگر، حذف خواص مغناطیسی مواد آهنربای دائمی امکان پذیر است.یک ماده مغناطیسی دائمی می‌تواند مغناطیسی‌زدایی شود اگر ماده به طور قابل‌توجهی تحت فشار قرار گیرد، اجازه داده شود به دمای قابل توجهی برسد، یا تحت تاثیر یک اختلال الکتریکی بزرگ قرار گیرد.

اول، فشار دادن یک آهنربای دائمی معمولاً با ابزار فیزیکی انجام می شود.یک ماده مغناطیسی می تواند مغناطیس زدایی شود، اگر ضعیف نشود، اگر قرار باشد ضربه ها/سقوط های شدیدی را تجربه کند.یک ماده فرومغناطیسی دارای خاصیت مغناطیسی ذاتی است.با این حال، این خواص مغناطیسی می توانند در هر جهتی منتشر شوند.یکی از راه‌های مغناطیسی شدن مواد فرومغناطیسی، اعمال میدان مغناطیسی قوی بر روی ماده برای تراز کردن دوقطبی‌های مغناطیسی آن است.تراز کردن این دوقطبی ها، میدان مغناطیسی ماده را وارد یک حمام خاص می کند.یک ضربه شدید می تواند هم ترازی اتمی حوزه های مغناطیسی مواد را از بین ببرد، که قدرت میدان مغناطیسی مورد نظر را ضعیف می کند.

ثانیا، دما نیز می تواند بر آهنربای دائمی تأثیر بگذارد.دما ذرات مغناطیسی موجود در آهنربای دائمی را مجبور می کند که به هم بزنند.دوقطبی های مغناطیسی توانایی تحمل مقداری همزدگی حرارتی را دارند.با این حال، دوره های طولانی هم زدن می تواند قدرت آهنربا را تضعیف کند، حتی اگر در دمای اتاق ذخیره شود.علاوه بر این، تمام مواد مغناطیسی آستانه‌ای به نام «دمای کوری» دارند، که آستانه‌ای است که دمایی را تعیین می‌کند که در آن هم‌زدن حرارتی باعث می‌شود که ماده کاملاً مغناطیسی‌زدایی شود.برای تعریف قابلیت حفظ مقاومت مواد مغناطیسی از اصطلاحاتی مانند اجبار و احتباس استفاده می شود.

در نهایت، اغتشاشات الکتریکی بزرگ می توانند باعث مغناطیس زدایی یک آهنربای دائمی شوند.این اختلالات الکتریکی می تواند ناشی از برهمکنش مواد با یک میدان مغناطیسی بزرگ باشد یا اگر جریان زیادی از ماده عبور کند.تقریباً به همان روشی که می توان از یک میدان یا جریان مغناطیسی قوی برای تراز کردن دوقطبی های مغناطیسی یک ماده استفاده کرد، یک میدان مغناطیسی قوی دیگر یا جریان اعمال شده به میدان تولید شده توسط آهنربای دائمی می تواند منجر به مغناطیس زدایی شود.