موتور AC با گشتاور بالا PMM PMSM

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.

روند توسعه موتورهای آهنربای دائم خاکی کمیاب

موتورهای آهنربای دائمی خاکی کمیاب به سمت قدرت بالا (سرعت بالا، گشتاور بالا)، عملکرد بالا و کوچک سازی در حال توسعه هستند و دائماً در حال گسترش انواع موتورهای جدید و زمینه های کاربردی هستند و چشم انداز کاربرد بسیار خوش بینانه است.برای رفع نیازها، فرآیند طراحی و ساخت موتورهای آهنربای دائمی خاکی کمیاب هنوز نیاز به نوآوری مداوم دارد، ساختار الکترومغناطیسی پیچیده تر، ساختار محاسبه دقیق تر، و فرآیند ساخت پیشرفته تر خواهد بود. مناسب.

کاربرد موتور آهنربای دائم خاکی کمیاب

با توجه به برتری موتورهای آهنربای دائم خاکی کمیاب، کاربرد آنها روز به روز گسترده تر می شود.زمینه های کاربردی اصلی به شرح زیر است:

روی راندمان بالا و صرفه جویی در انرژی موتورهای آهنربای دائم خاکی کمیاب تمرکز کنید.اشیاء کاربردی اصلی مصرف کنندگان انرژی بزرگ هستند، مانند موتورهای سنکرون آهنربای دائم خاکی کمیاب برای صنایع نساجی و الیاف شیمیایی، موتورهای سنکرون آهنربای دائمی خاکی کمیاب برای ماشین آلات معدنی و حمل و نقل مختلف مورد استفاده در میادین نفتی و معادن زغال سنگ، و مغناطیس دائمی خاکی کمیاب همزمان. موتورهایی برای راه اندازی پمپ ها و فن های مختلف.

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.

خود حسگر در مقابل عملیات حلقه بسته

پیشرفت‌های اخیر در فن‌آوری درایو به درایوهای ac استاندارد اجازه می‌دهد تا موقعیت آهنربای موتور را "خود تشخیص دهند" و ردیابی کنند.یک سیستم حلقه بسته معمولاً از کانال z-pulse برای بهینه سازی عملکرد استفاده می کند.از طریق روال های خاصی، درایو با ردیابی کانال های A/B و تصحیح خطا با کانال z، موقعیت دقیق آهنربای موتور را می داند.دانستن موقعیت دقیق آهنربا باعث تولید گشتاور بهینه و در نتیجه بازدهی بهینه می شود.

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.

چند مشکل کوچک که به راحتی در مورد موتور نادیده گرفته می شود:

1. چرا نمی توان از موتورهای جنرال در مناطق فلات استفاده کرد؟

ارتفاع اثرات نامطلوبی بر افزایش دمای موتور، تاج موتور (موتور ولتاژ بالا) و کموتاسیون موتور DC دارد.سه جنبه زیر باید مورد توجه قرار گیرد:

(1) هرچه ارتفاع بیشتر باشد، افزایش دمای موتور بیشتر باشد، قدرت خروجی کمتر است.با این حال، هنگامی که دما با افزایش ارتفاع به اندازه کافی برای جبران تأثیر ارتفاع بر افزایش دما کاهش می یابد، توان خروجی نامی موتور می تواند بدون تغییر باقی بماند.

(2) هنگامی که موتور ولتاژ بالا در فلات استفاده می شود اقدامات ضد کرونا باید انجام شود.

(3) ارتفاع برای کموتاسیون موتور DC مناسب نیست، بنابراین به انتخاب مواد برس کربن توجه کنید.

2. چرا موتور برای کار با بار سبک مناسب نیست؟

هنگامی که موتور با بار سبک کار می کند، باعث می شود:

(1) ضریب قدرت موتور کم است.

(2) راندمان موتور کم است.

(3) باعث ضایعات تجهیزات و عملکرد غیراقتصادی می شود.

3. چرا موتور در محیط سرد نمی تواند روشن شود؟

استفاده بیش از حد از موتور در محیط با دمای پایین باعث می شود:

(1) ترک های عایق موتور؛

(2) گریس بلبرینگ منجمد می شود.

(3) پودر لحیم کاری اتصال سیم پودر می شود.

بنابراین موتور باید گرم شده و در محیط سرد نگهداری شود و سیم پیچ ها و یاتاقان ها قبل از راه اندازی بررسی شوند.

4. چرا یک موتور 60 هرتزی نمی تواند از منبع تغذیه 50 هرتز استفاده کند؟

هنگامی که موتور طراحی می شود، ورق فولادی سیلیکونی به طور کلی در ناحیه اشباع منحنی مغناطیسی کار می کند.هنگامی که ولتاژ منبع تغذیه ثابت است، کاهش فرکانس باعث افزایش شار مغناطیسی و جریان تحریک و در نتیجه افزایش جریان موتور و مصرف مس می شود که در نهایت منجر به افزایش دمای موتور می شود.در موارد شدید، ممکن است موتور به دلیل گرم شدن بیش از حد سیم پیچ سوخته شود.

5.استارت نرم موتور

استارت نرم اثر صرفه جویی در انرژی محدودی دارد، اما می تواند تاثیر راه اندازی را بر روی شبکه برق کاهش دهد و همچنین می تواند برای محافظت از واحد موتور به شروع نرم دست یابد.با توجه به تئوری صرفه جویی در انرژی، به دلیل اضافه شدن یک مدار کنترل نسبتا پیچیده، استارت نرم نه تنها باعث صرفه جویی در مصرف انرژی نمی شود، بلکه مصرف انرژی را نیز افزایش می دهد.اما می تواند جریان راه اندازی مدار را کاهش دهد و نقش محافظتی ایفا کند.