محرك مغناطيسي نيوديميوم محرك مباشر IP54 90kw محرك تيار متردد متغير السرعة

في القطاع الصناعي العام ، استبدال المحركات غير المتزامنة عالية الكفاءة (380/660/1140 فولت) ذات الجهد المنخفض ، يوفر النظام 5٪ إلى 30٪ من الطاقة ، والمحركات غير المتزامنة ذات الجهد العالي (6kV / 10kV) عالية الكفاءة ، النظام يوفر 2٪ to10٪.

لماذا تختار محركات التيار المتردد ذات المغناطيس الدائم؟

توفر محركات التيار المتردد ذات المغناطيس الدائم (PMAC) العديد من المزايا مقارنة بأنواع المحركات الأخرى ، بما في ذلك:

كفاءة عالية: تتميز محركات PMAC بكفاءة عالية بسبب عدم وجود خسائر في النحاس الدوار وتقليل خسائر اللف.يمكنهم تحقيق كفاءات تصل إلى 97٪ ، مما يؤدي إلى توفير كبير في الطاقة.

كثافة عالية الطاقة: تتميز محركات PMAC بكثافة طاقة أعلى مقارنة بأنواع المحركات الأخرى ، مما يعني أنها يمكن أن تنتج طاقة أكبر لكل وحدة حجم ووزن.هذا يجعلها مثالية للتطبيقات حيث تكون المساحة محدودة.

كثافة عزم دوران عالية: تتميز محركات PMAC بكثافة عزم دوران عالية ، مما يعني أنها يمكن أن تنتج المزيد من عزم الدوران لكل وحدة حجم ووزن.هذا يجعلها مثالية للتطبيقات التي تتطلب عزم دوران عالي.

انخفاض الصيانة: نظرًا لأن محركات PMAC لا تحتوي على فرش ، فإنها تتطلب صيانة أقل ولها عمر أطول من أنواع المحركات الأخرى.

تحكم محسّن: تتميز محركات PMAC بالتحكم في السرعة والعزم بشكل أفضل مقارنة بأنواع المحركات الأخرى ، مما يجعلها مثالية للتطبيقات التي تتطلب التحكم الدقيق.

صديق للبيئة: تعد محركات PMAC صديقة للبيئة أكثر من أنواع المحركات الأخرى لأنها تستخدم معادن أرضية نادرة ، والتي يسهل إعادة تدويرها وتنتج نفايات أقل مقارنة بأنواع المحركات الأخرى.

بشكل عام ، فإن مزايا محركات PMAC تجعلها خيارًا ممتازًا لمجموعة واسعة من التطبيقات ، بما في ذلك السيارات الكهربائية والآلات الصناعية وأنظمة الطاقة المتجددة.

طلب:

يمكن دمج المحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم مع محولات التردد لتشكيل أفضل نظام التحكم في السرعة ذي الحلقة المفتوحة ، والذي تم استخدامه على نطاق واسع لمعدات نقل التحكم في السرعة في البتروكيماويات والألياف الكيماوية والمنسوجات والآلات والإلكترونيات والزجاج والمطاط ، التعبئة والتغليف والطباعة وصناعة الورق والطباعة والصباغة والمعادن وغيرها من الصناعات.

يمكن فصل محرك مغناطيسي دائم (يسمى أيضًا PM) إلى فئتين رئيسيتين: المغناطيس الدائم الداخلي (IPM) والمغناطيس الدائم للسطح (SPM).يولد كلا النوعين تدفقًا مغناطيسيًا بواسطة مغناطيس دائم مثبت على الدوار أو بداخله.

SPM

سطح مغناطيسي دائم

نوع من المحركات يتم فيه توصيل مغناطيس دائم بمحيط الدوار.

تحتوي محركات SPM على مغناطيس مثبت على السطح الخارجي لسطح الدوار ، وتكون قوتها الميكانيكية أضعف من قوة IPM.تحد القوة الميكانيكية الضعيفة من السرعة الميكانيكية الآمنة القصوى للمحرك.بالإضافة إلى ذلك ، تعرض هذه المحركات بروز مغناطيسي محدود للغاية (Ld ≈ Lq).قيم المحاثة المقاسة عند أطراف الدوار متسقة بغض النظر عن موضع العضو الدوار.بسبب نسبة الملوحة القريبة من الوحدة ، تعتمد تصميمات محرك SPM بشكل كبير ، إن لم يكن بالكامل ، على مكون عزم الدوران المغناطيسي لإنتاج عزم الدوران.

IPM

مغناطيس داخلي دائم

نوع المحرك الذي يحتوي على دوار مضمن بمغناطيس دائم يسمى IPM.

تحتوي محركات IPM على مغناطيس دائم مدمج في الدوار نفسه.على عكس نظرائهم في SPM ، فإن موقع المغناطيس الدائم يجعل محركات IPM سليمة ميكانيكيًا للغاية ، ومناسبة للعمل بسرعات عالية جدًا.يتم تحديد هذه المحركات أيضًا من خلال نسبة الملوحة المغناطيسية العالية نسبيًا (Lq> Ld).نظرًا لبروزها المغناطيسي ، فإن محرك IPM لديه القدرة على توليد عزم الدوران من خلال الاستفادة من مكونات عزم الدوران المغناطيسية والمقاومة للمحرك.

لماذا يجب عليك اختيار محرك IPM بدلاً من SPM؟

1. يتم تحقيق عزم دوران عالي باستخدام عزم دوران ممانعة بالإضافة إلى عزم دوران مغناطيسي.

2. تستهلك محركات IPM طاقة أقل بنسبة 30٪ مقارنة بالمحركات الكهربائية التقليدية.

3. تم تحسين الأمان الميكانيكي لأنه ، على عكس SPM ، لن ينفصل المغناطيس بسبب قوة الطرد المركزي.

4. يمكن أن تستجيب لدوران المحرك عالي السرعة عن طريق التحكم في نوعي عزم الدوران باستخدام التحكم في القوة الموجهة.

تعمل محركات المغناطيس الدائم عديمة الفرشاة (PM) مع مصدر طاقة تيار متردد لذلك يشار إليها غالبًا باسم محركات PMAC.يؤدي استخدام المغناطيس الدائم إلى التخلص من الحاجة إلى الموصلات (القضبان الدوارة) بحيث يتم التخلص من خسائر العضو الدوار.يتيح هذا التصميم الجمع بين الكفاءة العالية والسرعة المنخفضة وعزم الدوران العالي في حزمة واحدة.بالنسبة لأحجام المحركات الصغيرة ، قد تكون كفاءة محرك PM أكبر بنسبة 10٪ إلى 15٪ من المحركات القديمة ذات الكفاءة القياسية عند نفس نقطة التحميل.تثبت مكاسب الكفاءة هذه النطاق الكامل لأحمال المحرك النموذجية.

كيف تحسن كفاءة المحرك؟

لتحسين كفاءة المحرك ، فإن الجوهر هو تقليل فقد المحرك.ينقسم فقدان المحرك إلى خسارة ميكانيكية وخسارة كهرومغناطيسية.على سبيل المثال ، بالنسبة لمحرك AC غير متزامن ، يمر التيار عبر لفات الجزء الثابت والدوار ، مما ينتج عنه فقد النحاس وفقدان الموصل ، بينما يكون المجال المغناطيسي في الحديد.سوف يتسبب ذلك في حدوث تيارات إيدي لفقدان التباطؤ ، وستؤدي التوافقيات العالية للمجال المغناطيسي للهواء إلى خسائر طائشة على الحمل ، وستكون هناك خسائر تآكل أثناء دوران المحامل والمراوح.

لتقليل فقد الدوار ، يمكنك تقليل مقاومة لف الدوار ، أو استخدام سلك سميك نسبيًا بمقاومة منخفضة ، أو زيادة مساحة المقطع العرضي لفتحة الدوار.بالطبع ، المادة مهمة جدًا.سيقلل الإنتاج المشروط لدوارات النحاس من الفاقد بحوالي 15٪.المحركات غير المتزامنة الحالية هي في الأساس دوارات من الألومنيوم ، وبالتالي فإن الكفاءة ليست عالية جدًا.

وبالمثل ، توجد خسارة نحاسية على الجزء الثابت ، والتي يمكن أن تزيد من وجه فتحة الجزء الثابت ، وتزيد نسبة الفتحة الكاملة لفتحة الجزء الثابت ، وتقصير طول نهاية لف الجزء الثابت.إذا تم استخدام مغناطيس دائم لاستبدال لف الجزء الثابت ، فلا داعي لتمرير التيار.بالطبع ، يمكن تحسين الكفاءة بشكل واضح ، وهذا هو السبب الأساسي وراء كون المحرك المتزامن أكثر كفاءة من المحرك غير المتزامن.

بالنسبة لفقدان الحديد في المحرك ، يمكن استخدام صفائح فولاذية من السيليكون عالية الجودة لتقليل فقد التباطؤ أو يمكن إطالة طول قلب الحديد ، مما قد يقلل من كثافة التدفق المغناطيسي ، ويمكن أن يزيد أيضًا من الطلاء العازل .بالإضافة إلى ذلك ، فإن عملية المعالجة الحرارية مهمة أيضًا.

أداء تهوية المحرك أكثر أهمية.عندما تكون درجة الحرارة عالية ، ستكون الخسارة كبيرة بالطبع.يمكن استخدام هيكل التبريد المقابل أو طريقة التبريد الإضافية لتقليل فقد الاحتكاك.

ستنتج التوافقيات عالية الترتيب خسائر طائشة في قلب اللف والحديد ، والتي يمكن أن تحسن لف الجزء الثابت وتقليل توليد التوافقيات عالية الترتيب.يمكن أيضًا إجراء معالجة العزل على سطح فتحة الدوار ، ويمكن استخدام طين الفتحة المغناطيسية لتقليل تأثير الفتحة المغناطيسية.

نظرًا للحاجة إلى محرك أو جهاز تحكم ، فإن محركات PMAC متغيرة السرعة تكلف أكثر بكثير من المحركات الحثية ذات السرعة الثابتة Premium Efficiency.تتميز محركات PM بقدرات متغيرة السرعة ، ومع ذلك ، فهي بدائل مكافئة لمحرك التردد المتغير المعدل بعرض النبضة الإلكترونية (VFD) الذي يتحكم في محرك جديد يعمل بعاكس عالي الكفاءة.عند استبدال المحركات ذات السرعة الثابتة في تطبيقات التدفق المتغير ، فإن توفير الطاقة بسبب القدرة على السرعة المتغيرة لمحرك PMAC سوف يتجاوز المدخرات بشكل كبير بسبب زيادة كفاءة المحرك نفسه.توفر محركات المغناطيس الدائم كفاءة مُحسَّنة على نطاق تشغيلها بالكامل وتفي أو تتجاوز معايير كفاءة اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC) IE4.