محرك مغناطيسي نيوديميوم PMM PMSM محرك أرضي نادر NdFeB منخفض دورة في الدقيقة عالي عزم الدوران AC موتور

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.

اتجاه التطور لمحركات المغناطيس الدائم الأرضية النادرة

تتطور محركات المغناطيس الدائم النادرة باتجاه طاقة عالية (سرعة عالية وعزم دوران مرتفع) ، ووظائف عالية وتصغير ، وتعمل باستمرار على توسيع أنواع المحركات الجديدة ومجالات التطبيق ، وآفاق التطبيق متفائلة للغاية.من أجل تلبية الاحتياجات ، لا تزال عملية تصميم وتصنيع محركات المغناطيس الدائم الأرضية النادرة بحاجة إلى الابتكار المستمر ، وسيكون الهيكل الكهرومغناطيسي أكثر تعقيدًا ، وسيكون هيكل الحساب أكثر دقة ، وستكون عملية التصنيع أكثر تقدمًا و ملائم.

تطبيق محرك مغناطيسي دائم الأرض النادرة

نظرًا لتفوق محركات المغناطيس الدائم الأرضية النادرة ، أصبحت تطبيقاتها أكثر وأكثر اتساعًا.مجالات التطبيق الرئيسية هي كما يلي:

ركز على الكفاءة العالية وتوفير الطاقة لمحركات المغناطيس الدائم الأرضية النادرة.كائنات التطبيق الرئيسية هي مستهلكو الطاقة الكبيرة ، مثل المحركات الأرضية النادرة ذات المغناطيس الدائم المتزامن لصناعات النسيج والألياف الكيميائية ، والمحركات الأرضية النادرة ذات المغناطيس الدائم المتزامن لمختلف آلات التعدين والنقل المستخدمة في حقول النفط ومناجم الفحم ، ومغناطيس دائم متزامن للأرض النادرة محركات لقيادة المضخات والمراوح المختلفة.

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.

الاستشعار الذاتي مقابل عملية الحلقة المغلقة

تتيح التطورات الحديثة في تقنية القيادة لمحركات التيار المتردد القياسية "الاكتشاف الذاتي" وتتبع موضع مغناطيس المحرك.عادةً ما يستخدم نظام الحلقة المغلقة قناة z-pulse لتحسين الأداء.من خلال إجراءات معينة ، يعرف المحرك الموضع الدقيق لمغناطيس المحرك عن طريق تتبع قنوات A / B وتصحيح الخطأ في القناة z.إن معرفة الموضع الدقيق للمغناطيس يسمح بإنتاج عزم الدوران الأمثل مما يؤدي إلى الكفاءة المثلى.

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.

بعض المشاكل الصغيرة التي يسهل التغاضي عنها حول المحرك:

1. لماذا لا يمكن استخدام المحركات العامة في مناطق الهضبة؟

للارتفاع تأثيرات ضارة على ارتفاع درجة حرارة المحرك ، وهالة المحرك (محرك الجهد العالي) وتبديل محرك التيار المستمر.يجب ملاحظة الجوانب الثلاثة التالية:

(1) كلما زاد الارتفاع ، كلما زاد ارتفاع درجة حرارة المحرك ، انخفضت طاقة الخرج.ومع ذلك ، عندما تنخفض درجة الحرارة مع زيادة الارتفاع بدرجة كافية لتعويض تأثير الارتفاع على ارتفاع درجة الحرارة ، يمكن أن تظل طاقة الخرج المقدرة للمحرك دون تغيير ؛

(2) يجب اتخاذ تدابير مكافحة الهالة عند استخدام محرك الجهد العالي في الهضبة ؛

(3) الارتفاع ليس جيدًا لاستبدال محرك التيار المستمر ، لذا انتبه إلى اختيار مواد فرشاة الكربون.

2. لماذا المحرك غير مناسب لتشغيل الحمولة الخفيفة؟

عندما يعمل المحرك بحمل خفيف ، فإنه سوف يتسبب في:

(1) معامل القدرة للمحرك منخفض ؛

(2) كفاءة المحرك منخفضة.

(3) سوف يتسبب في إهدار المعدات والتشغيل غير الاقتصادي.

3. لماذا لا يمكن تشغيل المحرك في بيئة باردة؟

سيؤدي الاستخدام المفرط للمحرك في بيئة ذات درجة حرارة منخفضة إلى:

(1) شقوق عزل المحرك ؛

(2) شحوم المحامل تتجمد ؛

(3) مسحوق لحام وصلة السلك مسحوق.

لذلك ، يجب تسخين المحرك وتخزينه في بيئة باردة ، ويجب فحص اللفات والمحامل قبل التشغيل.

4. لماذا لا يستخدم محرك 60 هرتز مصدر طاقة 50 هرتز؟

عندما يتم تصميم المحرك ، تعمل ألواح الصلب السليكونية بشكل عام في منطقة التشبع لمنحنى المغنطة.عندما يكون جهد إمداد الطاقة ثابتًا ، فإن تقليل التردد سيزيد من التدفق المغناطيسي وتيار الإثارة ، مما يؤدي إلى زيادة تيار المحرك واستهلاك النحاس ، مما سيؤدي في النهاية إلى زيادة ارتفاع درجة حرارة المحرك.في الحالات الشديدة ، قد يحترق المحرك بسبب ارتفاع درجة حرارة الملف.

5.بداية ناعمة للمحرك

البداية الناعمة لها تأثير محدود في توفير الطاقة ، ولكنها يمكن أن تقلل من تأثير بدء التشغيل على شبكة الطاقة ، ويمكن أن تحقق أيضًا بداية سلسة لحماية وحدة المحرك.وفقًا لنظرية الحفاظ على الطاقة ، نظرًا لإضافة دائرة تحكم معقدة نسبيًا ، فإن البداية الناعمة لا توفر الطاقة فحسب ، بل تزيد أيضًا من استهلاك الطاقة.لكنها يمكن أن تقلل من بدء تيار الدائرة وتلعب دورًا وقائيًا.