موتور داخلی سه فاز مغناطیس دائمی 75 کیلووات 100 کیلووات IPM سنکرون

چرا موتورهای ac مغناطیس دائم انتخاب می کنیم؟
 
موتورهای مغناطیس دائم AC (PMAC) مزایای متعددی نسبت به انواع دیگر موتورها دارند، از جمله:
 
راندمان بالا: موتورهای PMAC به دلیل عدم تلفات مس روتور و کاهش تلفات سیم پیچ بسیار کارآمد هستند.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 دارای چگالی توان بالاتری در مقایسه با سایر انواع موتور هستند، 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.
 
تراکم گشتاور بالا: موتورهای PMAC دارای چگالی گشتاور بالایی هستند، به این معنی که می توانند گشتاور بیشتری در واحد اندازه و وزن تولید کنند.این آنها را برای کاربردهایی که گشتاور بالا مورد نیاز است ایده آل می کند.
 
تعمیر و نگهداری کاهش یافته: از آنجایی که موتورهای PMAC فاقد برس هستند، نسبت به انواع دیگر موتورها به نگهداری کمتری نیاز دارند و طول عمر بیشتری دارند.
 
کنترل بهبودیافته: موتورهای PMAC کنترل سرعت و گشتاور بهتری در مقایسه با انواع دیگر موتورها دارند و برای کاربردهایی که کنترل دقیق مورد نیاز است، ایده آل هستند.
 
دوستدار محیط زیست: موتورهای 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 زباله کمتری در مقایسه با سایر انواع موتور 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.
 
 
موتورهای مغناطیس دائم AC (PMAC) طیف وسیعی از کاربردها از جمله:
 

اصل کار

اصل کار موتور سنکرون آهنربای دائمی مشابه موتور سنکرون است.این بستگی به میدان مغناطیسی دوار دارد که نیروی الکتروموتور در سرعت سنکرون ایجاد می کند.هنگامی که سیم پیچ استاتور با دادن منبع تغذیه 3 فاز انرژی می گیرد، یک میدان مغناطیسی دوار در بین شکاف های هوا ایجاد می شود.
 
هنگامی که قطب های میدان روتور میدان مغناطیسی دوار را با سرعت سنکرون نگه می دارند و روتور به طور مداوم می چرخد، گشتاور تولید می کند.از آنجایی که این موتورها موتورهای خود راه انداز نیستند، لازم است منبع تغذیه فرکانس متغیر ارائه شود.
 
معادله EMF و گشتاور

در یک ماشین سنکرون، متوسط ​​EMF القا شده در هر فاز، EMF القاء دینامیکی در موتور سنکرون نامیده می شود، برش شار توسط هر هادی در هر دور Pϕ Weber است.
سپس زمان صرف شده برای تکمیل یک دور 60/N ثانیه است
 
میانگین EMF القا شده در هر هادی را می توان با استفاده از آن محاسبه کرد
 
( PϕN / 60 ) x Zph = ( PϕN / 60 ) x 2Th
 
جایی که Tph = Zph / 2
 
بنابراین، میانگین EMF در هر فاز برابر است با
 
= 4 x ϕ x Tph x PN/120 = 4fTph
جایی که Tph = خیر.از نوبت های متصل به صورت سری در هر فاز
 
ϕ = شار/قطب در وبر
 
P= خیراز قطب ها
 
F= فرکانس بر حسب هرتز
 
Zph= خیراز هادی هایی که به صورت سری در هر فاز متصل می شوند.= Zph/3
 
معادله EMF به سیم پیچ ها و هادی های روی استاتور بستگی دارد.برای این موتور ضریب توزیع Kd و ضریب گام Kp نیز در نظر گرفته شده است.
 
بنابراین، E = 4 x ϕ xfx Tph xKd x Kp
 
معادله گشتاور یک موتور سنکرون آهنربای دائم به صورت زیر داده شده است:
 
T = (3 x Eph x Iph x sinβ) / ωm
 

ساختار موتور IPM (آهنربای دائمی داخلی).

یک موتور معمولی SPM (مگنت دائمی سطحی) ساختاری دارد که در آن یک آهنربای دائمی به سطح روتور متصل می شود.فقط از گشتاور مغناطیسی آهنربا استفاده می کند.از سوی دیگر، موتور IPM با تعبیه یک آهنربای دائمی در خود روتور، علاوه بر گشتاور مغناطیسی، از مقاومت مغناطیسی نیز استفاده می کند.

SPM در مقابل ساختار روتور موتور IPM

ویژگی های موتور IPM (مگنت دائمی داخلی).

گشتاور بالا و راندمان بالا
گشتاور بالا و خروجی بالا با استفاده از گشتاور رلوکتانس علاوه بر گشتاور مغناطیسی به دست می آید.

عملیات صرفه جویی در انرژی
در مقایسه با موتورهای SPM معمولی تا 30 درصد انرژی کمتری مصرف می کند.

چرخش با سرعت بالا
می تواند با کنترل دو نوع گشتاور با استفاده از کنترل برداری به چرخش موتور با سرعت بالا پاسخ دهد.

ایمنی
از آنجایی که آهنربای دائمی تعبیه شده است، ایمنی مکانیکی بهبود یافته است، زیرا برخلاف SPM، آهنربا به دلیل نیروی گریز از مرکز جدا نمی شود.

ویژگی های کنترل برداری

در حالی که یک سیستم معمولی (سیستم رسانش 120 درجه) جریان وارد شده در موتور را به صورت موج مربعی دارد، یک کنترل بردار ولتاژ را تحت تاثیر قرار می دهد که به یک موج سینوسی به سمت موقعیت روتور (زاویه آهنربا) تبدیل می شود، بنابراین ممکن است جریان موتور را کنترل کنید

کارکرد موتور سنکرون مغناطیس دائم:
عملکرد موتور سنکرون آهنربای دائم در مقایسه با موتورهای معمولی بسیار ساده، سریع و موثر است.عملکرد PMSM به میدان مغناطیسی دوار استاتور و میدان مغناطیسی ثابت روتور بستگی دارد.آهنرباهای دائمی به عنوان روتور برای ایجاد شار مغناطیسی ثابت و عملکرد و قفل شدن در سرعت سنکرون استفاده می شوند.این نوع موتورها مشابه موتورهای براشلس DC هستند.
 
گروه های فازور از اتصال سیم پیچ های استاتور به یکدیگر تشکیل می شوند.این گروه‌های فازور به یکدیگر متصل می‌شوند تا اتصالات مختلفی مانند ستاره، دلتا و دو فاز و تک فاز را تشکیل دهند.برای کاهش ولتاژ هارمونیک، سیم پیچ ها باید به مدت کوتاهی به یکدیگر پیچیده شوند.
 
هنگامی که منبع AC 3 فاز به استاتور داده می شود، میدان مغناطیسی دوار ایجاد می کند و میدان مغناطیسی ثابت به دلیل آهنربای دائمی روتور القا می شود.این روتور به صورت همزمان با سرعت سنکرون عمل می کند.کل عملکرد PMSM به شکاف هوا بین استاتور و روتور بدون بار بستگی دارد.
 
اگر شکاف هوا زیاد باشد، تلفات باد موتور کاهش می یابد.قطب های میدان ایجاد شده توسط آهنربای دائم برجسته هستند.موتورهای سنکرون آهنربای دائمی موتورهای خود راه انداز نیستند.بنابراین لازم است فرکانس متغیر استاتور به صورت الکترونیکی کنترل شود.
 

مزایای:

مزایای موتور سنکرون آهنربای دائم عبارتند از:

راندمان بالاتری را در سرعت های بالا ارائه می دهد

در ابعاد کوچک در بسته بندی های مختلف موجود می باشد

تعمیر و نگهداری و نصب بسیار آسان نسبت به موتور القایی است

توانایی حفظ گشتاور کامل در سرعت های پایین

راندمان و قابلیت اطمینان بالا

گشتاور نرم و عملکرد دینامیکی می دهد

معایب:

معایب موتورهای سنکرون آهنربای دائم عبارتند از:

این نوع موتورها در مقایسه با موتورهای القایی بسیار گران هستند

راه اندازی به نوعی دشوار است زیرا آنها موتورهای خود راه انداز نیستند.

در انتخاب موتور آهنربای دائمی چه فاکتورهایی باید در نظر گرفته شود؟

① الزامات برنامه خود را در نظر بگیرید

اولین قدم در انتخاب موتور آهنربای نئودیمیم این است که نیازهای کاربردی خود را در نظر بگیرید.چه توان خروجی نیاز دارید؟سرعت و گشتاور مورد نیاز برنامه شما چیست؟پاسخ به این سوالات به شما کمک می کند تا گزینه های خود را محدود کنید و موتوری را انتخاب کنید که برای کاربرد خاص شما کار کند.

② هزینه

البته، هزینه همیشه هنگام خرید یک عامل است - و این شامل انتخاب موتور نیز می شود.قیمت موتورهای آهنربای دائم از چند صد دلار تا چند هزار دلار متغیر است.قبل از تصمیم گیری مطمئن شوید که قیمت های تامین کنندگان مختلف را مقایسه کنید.اما همچنین به خاطر داشته باشید که گاهی اوقات، آنچه را که برای آن پرداخت می کنید، دریافت می کنید.بنابراین بدون انجام تحقیقات اولیه، ارزان ترین گزینه را انتخاب نکنید.

③ اندازه/وزن

اندازه و وزن موتور با توجه به توان مورد نیاز شما و کاربرد مورد استفاده تعیین می شود.اگر فضا در بالاترین حد است، باید آن را در فرآیند تصمیم گیری خود لحاظ کنید.

④ تعمیر و نگهداری

موتورهای آهنربایی نئودیمیم معمولاً تعمیر و نگهداری بسیار کمی دارند، اما هنوز هم باید در نظر داشت که انجام کارهای تعمیر و نگهداری معمول مانند تعویض روغن و تعمیر ترمز چقدر آسان یا دشوار خواهد بود.

⑤ الزامات بهره وری

راندمان یکی دیگر از موارد مهم در انتخاب موتور PM است.موتورهای با راندمان بالاتر انرژی کمتری مصرف می کنند که می تواند در دراز مدت در هزینه شما صرفه جویی کند.هنگام مقایسه رتبه‌بندی‌های راندمان، مطمئن شوید که سیب‌ها را با سیب‌ها با موتورهای هم اندازه و خروجی‌های برق مشابه مقایسه کنید.

⑥ دوام

موتورهای آهنربای دائم برای استفاده طولانی مدت طراحی شده اند، اما برخی از مدل ها دوام بیشتری نسبت به بقیه دارند.اگر برنامه شما به ویژه نیازمند است، باید مطمئن شوید که موتوری را انتخاب می کنید که بتواند در برابر سختی های برنامه خاص شما مقاومت کند.

⑦ گزینه های نصب

موتور چگونه نصب خواهد شد؟برخی از موتورها دارای چندین گزینه نصب هستند در حالی که برخی دیگر فقط به یک یا دو امکان محدود می شوند.شما باید مطمئن شوید که موتوری که انتخاب می کنید می تواند به روشی که برای برنامه شما لازم است نصب شود

⑧ تامین کننده مناسب را انتخاب کنید

در نهایت، مطمئن شوید که تامین کننده مناسب را انتخاب کرده اید.همکاری با یک تامین کننده معتبر که در زمینه طراحی و ساخت موتورهای PM تجربه دارد، به شما کمک می کند تا محصولی با کیفیت و مطابق با نیازهای خاص خود دریافت کنید.