راننده مستقیم زمین های نادر مقناطیس دائمی موتور بدون دنده سرعت متغیر

ویژگی تعریف کننده PMACM ها مقناطیس های دائمی درون روتور آنها توسط میدان مغناطیسی چرخش (RMF) پیچ های استاتور عمل می کنند و به حرکت چرخش باز می گردند.این انحراف از روتورهای دیگر است، جایی که نیروی مغناطیسی باید در محفظه روتور ایجاد شود یا تولید شود ، و نیاز به جریان بیشتری دارد. این بدان معنی است که PMACM ها به طور کلی کارآمدتر از موتورهای محرک هستند ،از آنجا که میدان مغناطیسی روتور دائمی است و نیازی به یک منبع انرژی برای تولید آن ندارداین همچنین به این معنی است که آنها نیاز به یک درایو فرکانس متغیر (VFD، یا درایو PM) برای کار دارند، که یک سیستم کنترل است که باعث می شود تورک تولید شده توسط این موتورها صاف شود.با روشن کردن و خاموش کردن جریان به پیچ های استاتور در مراحل خاصی از چرخش روتور، درایو PM به طور همزمان کنترل گشت و گذار و جریان و استفاده از این داده ها برای محاسبه موقعیت روتر و بنابراین سرعت خروجی میله. آنها ماشین آلات هم زمان هستند،به عنوان سرعت چرخش آنها با سرعت RMF مطابقت دارداین ماشین ها نسبتا جدید هستند و هنوز در حال بهینه سازی هستند، بنابراین عملکرد خاص هر یک از PMACM ها، در حال حاضر، اساسا منحصر به فرد برای هر طراحی است.

ویژگی های اصلی موتور هم زمان مغناطیس دائمی

• ساخت: PMSM ها دارای یک طراحی مکانیکی نسبتا ساده هستند که نگهداری و تعمیر آنها را آسان می کند. ساخت آنها به طور معمول شامل یک استاتور ثابت ساخته شده از مواد آهن مغناطیسی است.مغناطیس های دائمی متصل به روتور، و مجموعه ای از پیچ و خم های مس
• ترکیب مقاوم: PMSM ها برای مقاومت در برابر طیف وسیعی از شرایط محیطی، از جمله دمای شدید، رطوبت و ارتعاش طراحی شده اند.این مقاومت آنها را برای استفاده در کاربردهای مختلف مناسب می کند، از جمله سیستم های خودرو و صنعتی.
• قابلیت اطمینان بالا: یک مزیت عمده PMSM قابلیت اطمینان آنها است، به ویژه در سرعت های کار بالا. آنها هیچ برس یا کموتور ندارند که از بین بروند و بنابراین،عدم از دست دادن کنترل سرعت به دلیل فرسایش مکانیکی.
• درایو سرعت متغیر: PMSM ها می توانند توسط درایو سرعت متغیر (VSDs) هدایت شوند، که کنترل دقیق سرعت موتور را امکان پذیر می کند.این قابلیت باعث می شود آنها مناسب برای برنامه های کاربردی که در آن سرعت نیاز به تنظیم مداوم بر اساس شرایط در حال تغییر است.
• عملکرد بدون سنسور: PMSM ها می توانند بدون سنسورهای موقعیت یا سرعت کار کنند. این امر نیاز به سنسورهای اضافی را از بین می برد و طراحی سیستم را ساده می کند و هزینه ها را کاهش می دهد.
• کنترل دقیق تورک و سرعت: PMSM ها امکان کنترل دقیق تورک و سرعت را از طریق الگوریتم های کنترل پیشرفته و حلقه های بازخورد فراهم می کنند. این امکان موقعیت دقیق، کنترل حرکت،و تنظیم دقیق سرعت.
• پاسخ دینامیکی سریع: PMSM ها به دلیل نسبت تورک به بی وقفه بالا و لحظه بی وقفه پایین خود پاسخ دینامیکی سریع دارند.این باعث می شود آنها مناسب برای برنامه های کاربردی است که نیاز به شتاب سریع و یا کنترل دقیق سرعت.
• تولید ناقل صاف: PMSM ها یک ناقل صاف و مداوم تولید می کنند، حرکت صاف و ارتعاشات حداقل را در سیستم تضمین می کنند.این باعث می شود آنها مناسب برای برنامه های کنترل دقیق حرکت مانند رباتیک و یا ماشینکاری دقیق.
• عملکرد ساکت: PMSM ها به دلیل تولید ناقل بدون مشکل و عدم وجود برس یا کاموتاتورها به صورت ساکت کار می کنند. این باعث می شود که آنها برای استفاده در کاربردهایی که کاهش سر و صدا مهم است، مناسب باشند.مانند در محیط های داخلی یا جایی که مردم حضور دارند.

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 محرک سنجی شده در پایانه های روتور صرف نظر از موقعیت روتر سازگار است. به دلیل نسبت نمایی نزدیک به واحد، طرح های موتور SPM به طور قابل توجهی، اگر نه به طور کامل،بر روی قطعه ناقل مغناطیسی برای تولید ناقل.

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..

خود سنجی در مقابل کار با حلقه بسته

پیشرفت های اخیر در فناوری درایو به درایوهای استاندارد AC اجازه می دهد تا موقعیت مغناطیس موتور را ردیابی کنند. یک سیستم حلقه بسته به طور معمول از کانال پالس z برای بهینه سازی عملکرد استفاده می کند.از طریق روال های خاصی، درایو موقعیت دقیق مغناطیس موتور را با ردیابی کانال های A / B و اصلاح خطاهای کانال z می داند.دانستن موقعیت دقیق آهنربا اجازه می دهد تا برای تولید ناقل بهینه منجر به بهره وری بهینه.

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.

موتور هم زمان مغناطیس دائمی دارای ویژگی های زیر است:

1. کارایی نامی 2 تا 5 درصد بالاتر از موتورهای غیرمستقیم عادی است

2بهره وری با افزایش بار به سرعت افزایش می یابد. هنگامی که بار در محدوده 25٪ تا 120٪ تغییر می کند، بهره وری بالایی را حفظ می کند.محدوده کار با کارایی بالا بسیار بالاتر از موتورهای معمولی آسنکرون استبار سبک، بار متغیر و بار کامل همگی اثرات قابل توجهی در صرفه جویی در انرژی دارند.

3فاکتورهای قدرت تا 0.95 و بالاتر، بدون نیاز به جبران واکنش

4فاکتور قدرت به شدت بهبود یافته است. در مقایسه با موتورهای غیرمستقیم، جریان در حال اجرا بیش از 10٪ کاهش یافته است.تاثیرات صرفه جویی در انرژی حدود 1٪ به دست می آید.

5. افزایش دمای پایین، تراکم قدرت بالا: 20K پایین تر از افزایش دمای موتور سه فاز غیرمستقیم، افزایش دمای طراحی یکسان است و می تواند به یک حجم کوچکتر ساخته شود،صرفه جویی در مواد موثر;

6. چرخش شروع بالا و ظرفیت بیش از حد بالا: با توجه به الزامات، می تواند با چرخش شروع بالا (3-5 برابر) و ظرفیت بیش از حد بالا طراحی شود؛

7از سیستم کنترل سرعت فرکانس متغیر استفاده می شود که در پاسخ پویا و بهتر از موتورهای غیرمستقیم است.

8ابعاد نصب مشابه موتورهای آسنکرون است که در حال حاضر به طور گسترده استفاده می شود و طراحی و انتخاب بسیار راحت است.

9به دلیل افزایش فاکتور قدرت، قدرت بصری ترانسفورماتور سیستم تامین برق به شدت کاهش می یابد، که ظرفیت تامین برق ترانسفورماتور را بهبود می بخشد.و همچنین می تواند به طور قابل توجهی هزینه کابل سیستم را کاهش دهد (پروژه جدید);

چندتا مشکل کوچیک که در مورد موتور به راحتی نادیده گرفته می شوند:

1چرا موتورهای عمومی نمیتوانند در مناطق فلات استفاده شوند؟

ارتفاع تأثیرات منفی بر افزایش دمای موتور، کرونا موتور (موتور ولتاژ بالا) و تغییر موتور DC دارد. سه جنبه زیر باید توجه داشته باشید:

(1) هرچه ارتفاع بالاتر باشد، افزایش دمای موتور بیشتر و قدرت خروجی کمتر است.زمانی که دمای زمین با افزایش ارتفاع به اندازه کافی کاهش می یابد تا تأثیر ارتفاع در افزایش دمای زمین را جبران کند.قدرت خروجی نامی موتور می تواند بدون تغییر باقی بماند.

(2) اقدامات ضد کرونایی باید در صورت استفاده از موتور ولتاژ بالا در فلات انجام شود.

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

2چرا موتور برای کار با بار سبک مناسب نیست؟

وقتی موتور با بار کم کار می کنه، باعث میشه:

(1) فاکتور قدرت موتور کم است.

(2) کارایی موتور کم است.

(3) باعث ضایعات تجهیزات و عملیات غیر اقتصادی می شود.

3چرا موتور نمي تونه در محیط سرد راه بندازه؟

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

(1) ترک های عایق موتور؛

(2) یخچال های چربی حامل؛

(3) پودر جوش از اتصال سیم پودر است.

بنابراین، موتور باید گرم شود و در یک محیط سرد نگهداری شود، و پیچ و تابلو ها باید قبل از اجرا بررسی شوند.

4چرا يه موتور 60 هرتز نمي تونه از يه منبع برق 50 هرتز استفاده کنه؟

هنگامی که موتور طراحی می شود، ورق فولاد سیلیکون به طور کلی در منطقه اشباع منحنی مغناطیس کار می کند.کاهش فرکانس باعث افزایش جریان مغناطیسی و جریان تحریک می شود، که منجر به افزایش جریان موتور و مصرف مس می شود، که در نهایت منجر به افزایش افزایش دمای موتور می شود.موتور ممکن است به دلیل گرم شدن بیش از حد کویل سوخته شود..

5.راه اندازی نرم موتور

راه اندازی نرم دارای یک اثر محدود صرفه جویی در انرژی است، اما می تواند تأثیر راه اندازی را بر شبکه برق کاهش دهد و همچنین می تواند یک راه اندازی صاف برای محافظت از واحد موتور را به دست آورد.طبق تئوري حفظ انرژي، به دلیل اضافه شدن یک مدار کنترل نسبتا پیچیده، یک راه اندازی نرم نه تنها انرژی را صرفه جویی نمی کند، بلکه مصرف انرژی را افزایش می دهد.اما می تواند جریان شروع مدار را کاهش دهد و نقش محافظتی داشته باشد.

10هنگامی که پروژه جدید ساخته می شود، تمام سیستم های محرک از موتورهای هم زمان مغناطیس دائمی استفاده می کنند، سرمایه گذاری پروژه اساساً مشابه استفاده از موتورهای غیرمستقیم است.و این پروژه می تواند پس از راه اندازی پروژه به مزایای صرفه جویی در انرژی ادامه دهد.;

در بخش عمومی صنعت، جایگزینی موتورهای آسنکرون با ولتاژ پایین (۳۸۰/۶۶۰/۱۱۴۰ ولت) ، سیستم ۵ تا ۳۰ درصد انرژی را صرفه جویی می کند.و موتورهای آسنکرون بالا ولتاژ ((6kV/10kV) با کارایی بالا، سیستم 2 تا 10 درصد صرفه جویی می کند.