منخفضة الضوضاء عالية بدء تشغيل محرك التيار المتردد IP54 قدرة عالية على التحميل الزائد

الموجي الخلفي emf
 

Back emf هو اختصار للقوة الدافعة الكهربائية الخلفية ولكنه يُعرف أيضًا باسم القوة الدافعة الكهربائية المضادة.القوة الدافعة الخلفية هي الجهد الذي يحدث في المحركات الكهربائية عندما تكون هناك حركة نسبية بين لفات الجزء الثابت والمجال المغناطيسي للجزء الدوار.ستحدد الخصائص الهندسية للعضو الدوار شكل الموجة الخلفية emf.يمكن أن تكون هذه الأشكال الموجية جيبية أو شبه منحرفة أو مثلثة أو ما بينهما.

تولد كل من آلات الحث و PM أشكال موجية back-emf.في آلة الحث ، سوف يتحلل شكل موجة emf الخلفي حيث يتحلل مجال الجزء المتحرك المتبقي ببطء بسبب عدم وجود حقل الجزء الثابت.ومع ذلك ، مع آلة PM ، يولد الدوار مجاله المغناطيسي الخاص.لذلك ، يمكن إحداث جهد في لفات الجزء الثابت عندما يكون الجزء المتحرك في حالة حركة.سيرتفع الجهد الكهربي الخلفي بشكل خطي مع السرعة وهو عامل حاسم في تحديد سرعة التشغيل القصوى.

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.

SPM مقابل IPM

يمكن فصل محرك PM إلى فئتين رئيسيتين: محركات المغناطيس الدائم السطحي (SPM) ومحركات المغناطيس الدائم الداخلية (IPM).لا يحتوي أي نوع من تصميم المحرك على قضبان دوارة.يولد كلا النوعين تدفقًا مغناطيسيًا بواسطة مغناطيس دائم مثبت على الدوار أو بداخله.

تحتوي محركات SPM على مغناطيس مثبت على السطح الخارجي لسطح الدوار.بسبب هذا التركيب الميكانيكي ، تكون قوتها الميكانيكية أضعف من تلك الموجودة في محركات 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.

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.

الهياكل الحركية PM

يمكن تقسيم هياكل محرك PM إلى فئتين: الداخلية والسطح.كل فئة لها مجموعة فرعية من الفئات.يمكن أن يكون لمحرك PM السطحي مغناطيسه أو إدخاله في سطح الدوار ، لزيادة متانة التصميم.يمكن أن يختلف تصميم وتصميم محرك المغناطيس الدائم الداخلي على نطاق واسع.يمكن إدخال مغناطيسات محرك IPM ككتلة كبيرة أو متداخلة لأنها تقترب من القلب.طريقة أخرى هي جعلهم مدمجين في نمط مكبّر.

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 الأقدم ذات الكفاءة القياسية عند نفس نقطة التحميل.تثبت مكاسب الكفاءة هذه النطاق الكامل لأحمال المحرك النموذجية.

إزالة المغناطيس الدائم

المغناطيس الدائم بالكاد دائم ولديه قدرات محدودة.يمكن ممارسة قوى معينة على هذه المواد لإزالة المغناطيسية منها.بمعنى آخر ، من الممكن إزالة الخصائص المغناطيسية لمادة المغناطيس الدائم.يمكن إزالة المغناطيسية من مادة مغناطيسية دائمة إذا تم توتر المادة بشكل كبير ، أو السماح لها بالوصول إلى درجات حرارة كبيرة ، أو تأثرت باضطراب كهربائي كبير.

أولاً ، يتم إجهاد المغناطيس الدائم عادةً بالوسائل الفيزيائية.يمكن إزالة المغناطيسية من المادة المغناطيسية ، إذا لم يتم إضعافها ، إذا تعرضت لصدمات / حالات سقوط عنيفة.المادة المغناطيسية لها خاصية مغناطيسية متأصلة.ومع ذلك ، يمكن أن تنبعث هذه الخصائص المغناطيسية في أي اتجاهات متعددة.تتمثل إحدى طرق مغناطيس المواد المغناطيسية في تطبيق مجال مغناطيسي قوي على المادة لمحاذاة ثنائيات أقطابها المغناطيسية.تجبر محاذاة هذه ثنائيات الأقطاب المجال المغناطيسي للمادة في حمام محدد.يمكن أن يؤدي التأثير العنيف إلى إزالة المحاذاة الذرية للمجالات المغناطيسية للمادة ، مما يضعف قوة المجال المغناطيسي المقصود.

ثانيًا ، يمكن أن تؤثر درجات الحرارة أيضًا على المغناطيس الدائم.تدفع درجات الحرارة الجسيمات المغناطيسية الموجودة في مغناطيس دائم إلى الاهتياج.تتمتع ثنائيات الأقطاب المغناطيسية بالقدرة على تحمل قدر من التحريض الحراري.ومع ذلك ، فإن فترات التحريك الطويلة يمكن أن تضعف قوة المغناطيس ، حتى لو تم تخزينها في درجة حرارة الغرفة.بالإضافة إلى ذلك ، جميع المواد المغناطيسية لها عتبة تُعرف باسم "درجة حرارة كوري" ، وهي العتبة التي تحدد درجة الحرارة التي يؤدي عندها التحريض الحراري إلى إزالة مغناطيسية المادة تمامًا.تُستخدم مصطلحات مثل الإكراه والتثبيط لتحديد قدرة الاحتفاظ بقوة المواد المغناطيسية.

أخيرًا ، يمكن أن تتسبب الاضطرابات الكهربائية الكبيرة في إزالة المغناطيس الدائم للمغناطيس.يمكن أن تكون هذه الاضطرابات الكهربائية من تفاعل المادة مع مجال مغناطيسي كبير أو إذا تم تمرير تيار كبير عبر المادة.بالطريقة نفسها ، يمكن استخدام مجال مغناطيسي قوي أو تيار لمحاذاة ثنائيات الأقطاب المغناطيسية للمادة ، يمكن أن يؤدي استخدام مجال مغناطيسي قوي آخر أو تيار مطبق على المجال الناتج عن المغناطيس الدائم إلى إزالة المغناطيسية.