موتور PMSM 3 فاز صنعتی موتور مگنت دائمی با راندمان بالا بدون گیربکس

تفاوت بین موتور آهنربا دائمی و موتور آسنکرون

01ساختار روتور

موتور غیرمستقیم: روتور شامل یک هسته آهن و یک پیچ و تاب است، عمدتا روتورهای قفس سنجاب و سیم پیچ. یک روتور قفس سنجاب با میله های آلومینیومی ریخته شده است.میدان مغناطیسی از میله آلومینیومی برش استاتور در حال حرکت روتور.

موتور PMSM: آهنرباهای دائمی در قطب های مغناطیسی روتور جاسازی شده اند،و توسط میدان مغناطیسی در حال چرخش تولید شده در استاتور مطابق با اصل قطب های مغناطیسی از همان فاز جذب دفعات مختلف به چرخش رانده می شوند.

02. کارایی

موتورهای غیرمستقیم: نیاز به جذب جریان از تحریک شبکه، که منجر به مقدار خاصی از از دست دادن انرژی، جریان واکنش موتور و عامل قدرت پایین می شود.

موتور PMSM: میدان مغناطیسی توسط آهنرباهای دائمی تامین می شود، روتور نیازی به جریان هیجان انگیز ندارد و کارایی موتور بهبود می یابد.

03حجم و وزن

استفاده از مواد مغناطیس دائمی با عملکرد بالا باعث می شود که میدان مغناطیسی شکاف هوا از موتورهای هم زمان مغناطیس دائمی بزرگتر از موتورهای غیرمستقیم باشد.اندازه و وزن در مقایسه با موتورهای غیرمستقیم کاهش می یابد. اين يک يا دو اندازه قاب کمتر از موتورهاي نامتزامن خواهد بود

04. جريان شروع موتور

موتور آسنکرون: به طور مستقیم با برق فرکانس قدرت شروع می شود و جریان شروع بزرگ است که می تواند 5 تا 7 برابر جریان نامی را به دست آورد،که تاثیر زیادی روی شبکه برق در یک لحظه دارد.جریان بزرگ شروع باعث می شود که کاهش ولتاژ مقاومت نشت پیچ استاتور افزایش یابد و گشتاور شروع کوچک است بنابراین نمی توان شروع سنگین را به دست آورد.حتی اگر اینورتر استفاده شود، فقط می تونه داخل محدوده ی جریان خروجی نامی شروع بشه.

موتور PMSM: توسط یک کنترل کننده اختصاصی رانده می شود که فاقد نیازهای خروجی نامی کاهش دهنده است. جریان شروع واقعی کوچک است،جریان به تدریج با توجه به بار افزایش می یابد، و گشتاور شروع بزرگ است.

05فاکتور قدرت

موتورهای غیرمستقیم دارای یک عامل قدرت پایین هستند، آنها باید مقدار زیادی جریان واکنش از شبکه برق را جذب کنند،جریان بزرگ شروع موتورهای غیرمستقیم باعث تاثیر کوتاه مدت بر شبکه برق می شود.، و استفاده طولانی مدت باعث آسیب خاصی به تجهیزات شبکه برق و ترانسفورماتورها می شود.برای اطمینان از کیفیت شبکه برق و افزایش هزینه استفاده از تجهیزات، لازم است واحدهای جبران قدرت اضافه شده و جبران قدرت واکنش انجام شود..

هیچ جریان محرک در روتور موتور هم زمان مغناطیس دائمی وجود ندارد و عامل قدرت موتور بالا است.که عامل کیفیت شبکه برق را بهبود می بخشد و نیاز به نصب یک جبران کننده را از بین می برد.

06. نگهداری

ساختار موتور + کاهش دهنده غیرمستقیم لرزش، گرما، میزان شکست بالا، مصرف روغن بزرگ و هزینه نگهداری دستی بالا را ایجاد می کند؛ این باعث از دست دادن زمان قطع کار می شود.

موتور سه فاز مقناطیس دائمی به طور مستقیم دستگاه را حرکت می دهد.ارتعاش مکانیکی کوچک استو نرخ شکست کم است. کل سیستم محرک تقریبا بدون تعمیر و نگهداری است.

کاربرد موتور آهنربا دائمی زمین های نادر:

با توجه به برتری موتورهای آهنربا دائمی زمین های نادر، کاربرد آنها به طور فزاینده ای گسترده تر می شود. زمینه های اصلی کاربرد عبارتند از:

تمرکز بر بهره وری بالا و صرفه جویی در انرژی موتورهای آهنربای دائمی زمین های نادرمانند مغناطیس دائمی زمین های نادر موتورهای هم زمان برای صنایع نساجی و فیبر شیمیایی، موتورهای هم زمان آهنربای دائمی زمین های نادر برای انواع ماشین آلات معدن و حمل و نقل مورد استفاده در میدان های نفتی و معادن زغال سنگو مغناطیس دائمی زمین های نادر موتورهای هم زمان برای حرکت پمپ ها و فن های مختلف.

SPM در مقابل IPM

یک موتور PM را می توان به دو دسته اصلی تقسیم کرد: موتورهای مغناطیس دائمی سطح (SPM) و موتورهای مغناطیس دائمی داخلی (IPM).هر دو نوع تولید جریان مغناطیسی توسط آهنرباهای دائمی قرار داده شده به یا در داخل روتور.

موتورهای SPM دارای آهنرباها در خارج از سطح روتور هستند. به دلیل این نصب مکانیکی، قدرت مکانیکی آنها ضعیف تر از موتورهای IPM است.قدرت مکانیکی ضعیف، حداکثر سرعت مکانیکی ایمن موتور را محدود می کند.علاوه بر این، این موتورها نمایی مغناطیسی بسیار محدود (Ld ≈ Lq) را نشان می دهند. مقادیر تحرک اندازه گیری شده در پایانه های روتر صرف نظر از موقعیت روتر سازگار است.به خاطر نسبت نمایی نزدیک به واحد، طرح های موتور SPM به طور قابل توجهی، اگر نه به طور کامل، بر روی قطعات چرخش مغناطیسی برای تولید چرخش متکی تکیه می کنند.

موتورهای IPM دارای یک آهنربا دائمی در خود روتور هستند. بر خلاف همتایان SPM خود، محل مغناطیس های دائمی باعث می شود موتورهای IPM بسیار مکانیکی باشند.و برای کار در سرعت های بسیار بالا مناسب استاین موتورها همچنین با نسبت نسبتا بالا از نمایی مغناطیسی خود تعریف می شوند (Lq > Ld).یک موتور IPM توانایی تولید گشتاور را با استفاده از هر دو مولفه مغناطیسی و گشتاور بی میلی موتور دارد..

ویژگی های موتور IPM (ماگنت دائمی داخلی)

تورک بالا و بهره وری بالا
در این روش، در حال استفاده از یک قطب چرخش بزرگ به علاوه برای قطب چرخش مغناطیسی، از یک قطب چرخش مقاومتی استفاده می شود.

عملیات صرفه جویی در انرژی
در مقایسه با موتورهای معمولی SPM، تا ۳۰ درصد انرژی کمتری مصرف می کند.

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

امنیت
از آنجا که آهنربای دائمی جاسازی شده است ، ایمنی مکانیکی بهبود می یابد زیرا بر خلاف SPM ، آهنربای به دلیل نیروی دور مرکزی جدا نمی شود.

چرا باید موتور IPM را به جای SPM انتخاب کنید؟

1. تورک بالا با استفاده از تورک مقاومت علاوه بر تورک مغناطیسی به دست می آید.

2موتورهای IPM در مقایسه با موتورهای الکتریکی معمولی تا 30 درصد انرژی کمتری مصرف می کنند.

3ایمنی مکانیکی بهبود می یابد زیرا بر خلاف SPM، آهنربا به دلیل نیروی دور مرکزی جدا نمی شود.

4می تواند به چرخش موتور با سرعت بالا با کنترل دو نوع گشتاور با استفاده از کنترل بردار پاسخ دهد.

کاهش یا تشدید جریان موتورهای PM

جریان در یک موتور آهنربا دائمی توسط آهنرباها تولید می شود. میدان جریان یک مسیر خاص را دنبال می کند که می تواند افزایش یابد یا مخالفت کند.افزایش یا تشدید میدان جریان اجازه می دهد تا موتور به طور موقت افزایش تولید گشتاور. مخالفت با میدان جریان میدان مغناطیسی موجود موتور را خنثی می کند. میدان مغناطیسی کاهش یافته تولید گشتاور را محدود می کند، اما ولتاژ back-emf را کاهش می دهد.کاهش ولتاژ back-emf ولتاژ آزاد برای فشار موتور به کار در سرعت های خروجی بالاترهر دو نوع عملیات نیاز به جریان اضافی موتور دارند. جهت جریان موتور در محور d، که توسط کنترل کننده موتور ارائه می شود، اثر مورد نظر را تعیین می کند.