تبدیل فرکانس 100kw موتور آهنربای دائم PM OEM ODM

چه برنامه هایی از موتورهای PMSM استفاده می کنند؟

‌

صنایعی که از موتورهای PMSM استفاده می کنند عبارتند از: متالورژی، سرامیک، لاستیک، نفت، نساجی و بسیاری دیگر.موتورهای PMSM را می توان برای کارکرد با سرعت سنکرون از منبع ولتاژ و فرکانس ثابت و همچنین برنامه های کاربردی درایو سرعت متغیر (VSD) طراحی کرد.به دلیل راندمان بالا و چگالی قدرت و گشتاور، آنها به طور کلی در کاربردهای با گشتاور بالا مانند میکسرها، آسیاب ها، پمپ ها، فن ها، دمنده ها، نوار نقاله ها و کاربردهای صنعتی که به طور سنتی موتورهای القایی یافت می شوند، انتخابی برتر هستند.

مزایای موتورهای آهنربایی دائمی خاکی کمیاب

راندمان بالا: منحنی راندمان موتور ناهمزمان معمولاً سریعتر زیر 60 درصد بار نامی سقوط می کند و راندمان در بار سبک بسیار کم است.منحنی بازده موتور آهنربای دائم خاکی کمیاب بالا و مسطح است و در ناحیه با راندمان بالا در 20٪ تا 120٪ بار نامی قرار دارد.

ضریب توان بالا: مقدار اندازه گیری شده ضریب قدرت موتور سنکرون آهنربای دائم خاکی کمیاب نزدیک به مقدار حدی 1.0 است.منحنی ضریب توان به اندازه منحنی بازده بالا و مسطح است.ضریب توان بالاست.جبران توان راکتیو ولتاژ پایین مورد نیاز نیست و از ظرفیت سیستم توزیع برق به طور کامل استفاده می شود.

جریان استاتور کم است: روتور جریان تحریکی ندارد، توان راکتیو کاهش می یابد و جریان استاتور به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.در مقایسه با موتور ناهمزمان با همان ظرفیت، مقدار جریان استاتور را می توان 30٪ تا 50٪ کاهش داد.در عین حال، به دلیل کاهش شدید جریان استاتور، افزایش دمای موتور کاهش می یابد و گریس یاتاقان و عمر بلبرینگ افزایش می یابد.

گشتاور خارج از مرحله و گشتاور کششی بالا: موتورهای سنکرون آهنربای دائمی خاکی کمیاب دارای گشتاور بیرون از مرحله و گشتاور کششی بالاتری هستند که باعث می شود موتور ظرفیت بار بیشتری داشته باشد و به آرامی به همگام سازی کشیده شود.

معایب موتورهای آهنربایی دائمی خاکی کمیاب

هزینه بالا: در مقایسه با موتور ناهمزمان با همان مشخصات، شکاف هوا بین استاتور و روتور کوچکتر است و دقت پردازش هر جزء بالا است.ساختار روتور پیچیده تر است و قیمت مواد فولادی مغناطیسی خاکی کمیاب بالا است.بنابراین، هزینه ساخت موتور بالا است، که برای موتورهای ناهمزمان حدود 2 برابر رایج است.

ضربه بزرگ در شروع با قدرت کامل: هنگام شروع با فشار کامل، سرعت سنکرون را می توان در زمان بسیار کوتاهی ترسیم کرد.شوک مکانیکی بزرگ است.جریان شروع بیش از 10 برابر جریان نامی است.تأثیر بر سیستم منبع تغذیه زیاد است و به ظرفیت زیادی از سیستم منبع تغذیه نیاز دارد.

آهنربای خاکی کمیاب به راحتی مغناطیس زدایی می شود: هنگامی که ماده آهنربای دائمی در معرض ارتعاش، دمای بالا و جریان اضافه بار قرار می گیرد، نفوذپذیری مغناطیسی آن ممکن است کاهش یابد یا پدیده مغناطیس زدایی رخ دهد که عملکرد موتور آهنربای دائم را کاهش می دهد.

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.

تغییرات اندوکتانس موتور PM با بار
فقط شار زیادی را می توان به یک قطعه آهن وصل کرد تا گشتاور تولید کند.در نهایت، آهن اشباع می شود و دیگر اجازه اتصال شار را نمی دهد.نتیجه کاهش در اندوکتانس مسیر طی شده توسط یک میدان شار است.در یک ماشین PM، مقادیر اندوکتانس محور d و q با افزایش جریان بار کاهش می یابد.

اندوکتانس های محور d و q یک موتور SPM تقریباً یکسان هستند.از آنجایی که آهنربا خارج از روتور است، اندوکتانس محور q به همان میزان القای محور d کاهش می یابد.با این حال، اندوکتانس یک موتور IPM به طور متفاوتی کاهش می یابد.باز هم، اندوکتانس محور d به طور طبیعی کمتر است زیرا آهنربا در مسیر شار قرار دارد و خاصیت القایی ایجاد نمی کند.بنابراین، آهن کمتری برای اشباع در محور d وجود دارد که منجر به کاهش قابل توجهی در شار نسبت به محور q می شود.

تضعیف / تشدید شار موتورهای PM
شار در یک موتور آهنربای دائمی توسط آهنرباها ایجاد می شود.میدان شار مسیر خاصی را دنبال می کند که می تواند تقویت یا مخالفت شود.تقویت یا تشدید میدان شار به موتور اجازه می دهد تا به طور موقت تولید گشتاور را افزایش دهد.مخالفت با میدان شار، میدان مغناطیسی موجود موتور را نفی می کند.کاهش میدان مغناطیسی تولید گشتاور را محدود می کند، اما ولتاژ back-emf را کاهش می دهد.کاهش ولتاژ back-emf ولتاژ را آزاد می کند تا موتور را برای کار در سرعت های خروجی بالاتر سوق دهد.هر دو نوع کار نیاز به جریان موتور اضافی دارند.جهت جریان موتور در سراسر محور d که توسط کنترل کننده موتور ارائه می شود، اثر مورد نظر را تعیین می کند.

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.

ساختار روتور موتور SPM.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 ولتاژی 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

ویژگی های موتورهای آهنربای دائمی خاکی کمیاب

قطب روتور موتور آهنربای دائم خاکی کمیاب از فولاد آهنربای دائم خاکی کمیاب تشکیل شده است، بنابراین هیچ لغزشی، جریان تحریکی وجود ندارد و روتور فاقد فرسودگی آهن و مس است.

روتور توسط آهنرباهای دائمی برانگیخته می شود و نیازی به جریان تحریک واکنشی نیست.بنابراین، ضریب توان بهبود می یابد، توان راکتیو کاهش می یابد، جریان استاتور تا حد زیادی کاهش می یابد و تلفات مس و آهن استاتور تا حد زیادی کاهش می یابد.

در عین حال، به دلیل اینکه ضریب قوس قطبی موتور آهنربای دائم خاکی کمیاب بزرگتر از موتور ناهمزمان است که ولتاژ و ساختار استاتور ثابت است، میانگین شدت القاء مغناطیسی موتور کمتر از موتور ناهمزمان است. موتور و تلفات آهن کم است.

بنابراین می توان گفت موتور سنکرون آهنربای دائم خاکی کمیاب با کاهش تلفات خود صرفه جویی در مصرف انرژی دارد و تحت تاثیر تغییرات شرایط کار، محیط و سایر عوامل قرار نمی گیرد.

موتورهای Enneng طوری طراحی شده اند که با چگالی توان بالا، راندمان بالا و دمای عملیاتی پایین تر کار کنند.

این منجر به کاهش مصرف انرژی می شود
عمر یاتاقان طولانی تر و هزینه های نگهداری کمتر
کاهش زمان خرابی و بهبود قابلیت اطمینان
در نتیجه عمر طولانی دارد