عملکرد بالا موتور آهنربا دائمی با سرعت متغیر IPM SPM

مزایایی که موتورهای آهنربا دائمی زمین های نادر دارند

کارایی بالا: منحنی کارایی موتور غیرمستقیم به طور کلی سریع تر در زیر 60٪ بار نامی سقوط می کند و کارایی در بار سبک بسیار پایین است.منحنی بهره وری موتور آهنربا دائمی زمین نادر بالا و مسطح است، و در منطقه کارایی بالا در 20٪ ~ 120٪ از بار نامی است.

فاکتور قدرت بالا: مقدار اندازه گیری شده فاکتور قدرت موتور هم زمان مقناطیس دائمی زمین نادر نزدیک به مقدار مرزی 1 است.0منحنی فاکتور قدرت به اندازه منحنی کارایی بالا و صاف است.تعویض قدرت واکنش کم ولتاژ مورد نیاز نیست و ظرفیت سیستم توزیع برق به طور کامل استفاده می شود.

جریان استاتور کوچک است: روتور هیچ جریان تحریک ندارد، قدرت واکنش کاهش می یابد و جریان استاتور به طور قابل توجهی کاهش می یابد. در مقایسه با موتور آسنکرون با همان ظرفیت,مقدار جریان استاتور می تواند 30 تا 50 درصد کاهش یابد. در عین حال، از آنجا که جریان استاتور به شدت کاهش می یابد، افزایش دمای موتور کاهش می یابد.و روغن حامل و عمر حامل طولانی می شود..

چرخش خارج از مرحله و چرخش کششی بالا: موتورهای هم زمان مقناطیس دائمی زمین نادر دارای چرخش خارج از مرحله و چرخش کششی بالاتر هستند.که باعث می شود موتور دارای ظرفیت بار بالاتر و می تواند به آرامی به همگام سازی کشیده می شود.

معایب موتورهای مقناطیسی دائمی زمین های نادر

هزینه بالا: در مقایسه با موتور آسنکرون از همان مشخصات، شکاف هوا بین استاتور و روتر کوچکتر است و دقت پردازش هر جزء بالا است.ساختار روتور پیچیده تر است و قیمت مواد فولادی مغناطیسی زمین های نادر بالا استبنابراین، هزینه تولید موتور بالا است، که برای موتورهای غیرمستقیم تقریبا 2 برابر است.

ضربه بزرگ در تمام قدرت شروع: هنگامی که با فشار کامل شروع می شود، سرعت هم زمان می تواند در زمان بسیار کوتاه کشیده شود. شوک مکانیکی بزرگ است.در حال حاضر شروع بیش از 10 برابر در حال حاضر نامگذاری شده استتاثیر بر سیستم تامین برق بزرگ است و نیاز به ظرفیت بزرگ سیستم تامین برق دارد.

فولاد مغناطیس نادر زمین به راحتی از مغناطیس خارج می شود: هنگامی که مواد مغناطیس دائمی در معرض لرزش، دمای بالا و جریان بیش از حد قرار می گیرند، نفوذ مغناطیسی آن ممکن است کاهش یابد،یا پدیده ی از آهنگر شدن رخ می دهد.، که باعث کاهش عملکرد موتور آهنربا دائمی می شود.

ساختارهای موتورهای PM
ساختارهای موتور PM را می توان به دو دسته تقسیم کرد: داخلی و سطحی. هر دسته دارای زیر مجموعه ای از دسته ها است.یک موتور سطح PM می تواند آهنرباهای خود را بر روی یا وارد سطح روتور داشته باشدیک موتور مقناطیس دائمی داخلی موقعیت و طراحی می تواند به طور گسترده ای متفاوت باشد.مغناطیس های موتور IPM را می توان به عنوان یک بلوک بزرگ قرار داد و یا به عنوان آنها را به هسته نزدیک تر می شودروش دیگه ای اینه که آنها رو در یک الگوی اسپک قرار بدیم.

تغییر در نفوذ موتور PM با بار
فقط مقدار محدودی از جریان می تواند به قطعه آهن متصل شود تا تورک تولید شود. در نهایت، آهن اشباع می شود و دیگر اجازه نمی دهد جریان به هم متصل شود.نتیجه این است که کاهش در حثیت مسیر گرفته شده توسط یک میدان جریاندر یک دستگاه PM، مقادیر محور d و محور q با افزایش جریان بار کاهش می یابد.

محرک های محور d و q تقریباً یکسان هستند. از آنجا که آهنربا در خارج از روتور قرار دارد، محرک محور q با همان سرعت محرک محور d کاهش می یابد.با این حال، محرک IPM به طور متفاوتی کاهش می یابد. دوباره محور d به طور طبیعی پایین تر است زیرا آهنربا در مسیر جریان است و یک خاصیت محرک تولید نمی کند. بنابراین,آهن کمتری برای اشباع در محور d وجود دارد، که منجر به کاهش قابل توجهی در جریان نسبت به محور q می شود.

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.

ساختار موتور IPM (مقناطیس دائمی داخلی)

یک موتور معمولی SPM (مغناطیس دائمی سطح) دارای ساختار است که در آن یک مغناطیس دائمی به سطح روتور متصل می شود. این فقط از گشتاور مغناطیسی از یک مغناطیس استفاده می کند. از سوی دیگر،موتور IPM از عدم تمایل از طریق مقاومت مغناطیسی علاوه بر گشتاور مغناطیسی با جاسازی یک آهنربا دائمی در خود روتور استفاده می کند..

SPM.IPM ساختار روتور موتور

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.

ویژگی های کنترل بردار:

در حالی که یک سیستم معمولی (سیستم هدایت 120 درجه) جریان را به عنوان یک موج مربع در موتور چاپ می کند،یک کنترل بردار ولتاژ را تحت تاثیر قرار می دهد که به یک موج سینوس به سمت موقعیت روتور (زاویه آهنربا) تبدیل می شود، پس کنترل جریان موتور امکان پذیر می شود.

کاربرد:

صنایع نساجی:

موتورهای هم زمان مقناطیسی دائمی (PMSM) در صنعت نساجی در مقایسه با موتورهای حشره ای مزایای مختلفی را ارائه می دهند.که آن را قادر به پاسخگویی به تغییرات سریع فرآیند مورد نیاز در تولید نساجی می کنددقت کنترل بالا و قابلیت های موقعیت بندی عالی آن را قادر می سازد تا نیازهای پردازش منسوجات با دقت بالا را برآورده کند.موتورهای هم زمان مقناطیس دائمی دارای کارایی بالاتر هستند و می توانند در کار با ماشین آلات نساجی صرفه جویی در انرژی را به دست آورند..

معدن:

در صنعت معدن، PMSM ها مزایای قابل توجهی نسبت به موتورهای تحرک دارند. طراحی قوی PMSM به آن امکان می دهد که در شرایط سخت معدن، از جمله ارتعاش، محیط های خشن،و بارهاى گرانموتورهای هم زمان مغناطیس دائمی دارای تراکم گشتاور بالا و قابلیت های کار با سرعت متغیر هستند.آنها را ایده آل برای تجهیزات معدن که نیاز به شروع و توقف مکرر و تغییر نیازهای عملیاتی دارد.

صنعت نفت:

موتورهای هم زمان مغناطیس دائمی (PMSM) مزایای قابل توجهی را در صنعت نفت ارائه می دهند. فاکتور قدرت بالا آنها آلودگی هارمونیک در شبکه را کاهش می دهد.حل مشکلات متداول با موتورهای اندیکشنPMSM همچنین باعث می شود که تورک بالا و کنترل دقیق، آن را مناسب برای برنامه های کاربردی که نیاز به کنترل دقیق جریان و تنظیم فشار.اندازه فشرده و طراحی سبک آن را برای تاسیسات فضای محدود در صنعت نفتی ایده آل می کند.

به طور خلاصه، استفاده از موتورها در صنایع مختلف نقش حیاتی در دستیابی به عملکرد کارآمد و قابل اطمینان دارد.آنها محدودیت هایی دارند که می تواند بر عملکرد و قابلیت اطمینان آنها تأثیر بگذارد.با این حال، موتورهای هم زمان مقناطیس دائمی (PMSM) مزایای متعددی را ارائه می دهند که آنها را به یک جایگزین بهتر برای موتورهای القایی در صنایع مانند معدن و نفت تبدیل می کنند.PMSM مزایای زمان پاسخ سریع تری دارد، دقت کنترل بالاتر، بهره وری بالاتر و تراکم گشتاور بالاتر.این مزایا PMSM را به یک راه حل ارزشمند تبدیل می کند که در عین کاهش هزینه های عملیاتی، بهره وری کلی فرآیند و تولید را بهبود می بخشد.انتخاب نوع موتور مناسب و استراتژی کنترل بر اساس الزامات خاص و شرایط محیطی برای عملکرد بهینه و قابلیت اطمینان در برنامه های کاربردی دنیای واقعی بسیار مهم است.به طور کلی، استفاده از موتورهای هم زمان مغناطیس دائمی نشان دهنده پیشرفت تکنولوژیکی قابل توجهی و آینده ای روشن برای بسیاری از صنایع است.