محرك PMSM صغير الحجم وخفيف الوزن ثلاثي الأطوار لاستبدال المحرك التعريفي

 
المعادلة الكهرومغناطيسية والعزم
 
في آلة متزامنة ، يطلق على متوسط EMF المحفز لكل مرحلة EMF الديناميكي المحفز في محرك متزامن ، فإن تدفق قطع كل موصل لكل دورة هو Pφ Weber
ثم الوقت المطلوب لإكمال دورة واحدة هو 60 / N ثانية
 
يمكن حساب متوسط EMF المحفز لكل موصل باستخدام
 
(PφN / 60) × Zph = (PφN / 60) × 2Tph
 
حيث Tph = Zph / 2
 
وبالتالي فإن متوسط EMF لكل مرحلة هو،
 
= 4 × φ × Tph × PN/120 = 4φfTph
حيث Tph = عدد الدورات المتصلة في سلسلة لكل مرحلة
 
φ = التدفق/قطب في Weber
 
P=عدد
 
F= تردد في هرتز
 
Zph= عدد الموصلات المتصلة في سلسلة لكل مرحلة = Zph/3
 
تعتمد معادلة المجال الكهرومغناطيسي على الملفات والموصلات على الستاتور. لهذا المحرك ، يتم النظر أيضًا في عامل التوزيع Kd وعامل الطول Kp.
 
وبالتالي، E = 4 × φ × f × Tph × Kd × Kp
 
معادلة عزم الدوران لمحرك متزامن مغناطيس دائم تعطى على النحو التالي:
 
T = (3 x Eph x Iph x sinβ) / ωm
 
 
المحركات ذات المغناطيس الدائم AC (PMAC) لديها مجموعة واسعة من التطبيقات بما في ذلك:
 
الآلات الصناعية: تستخدم محركات PMAC في مجموعة متنوعة من تطبيقات الآلات الصناعية ، مثل المضخات والضاغطات والمروحة وأدوات الآلات.والتحكم الدقيق، مما يجعلها مثالية لهذه التطبيقات.
 
الروبوتات: تستخدم محركات PMAC في تطبيقات الروبوتات والأتمتة ، حيث توفر كثافة عزم دوران عالية ، والتحكم الدقيق ، وكفاءة عالية. غالبًا ما تستخدم في الذراعين الروبوتية ، والمقبضات ،وأنظمة التحكم في الحركة الأخرى.
 
أنظمة HVAC: تستخدم محركات PMAC في أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) ، حيث توفر كفاءة عالية والتحكم الدقيق وانخفاض مستويات الضوضاء.غالبا ما تستخدم في المروحة والمضخات في هذه الأنظمة.
 
أنظمة الطاقة المتجددة: يتم استخدام محركات PMAC في أنظمة الطاقة المتجددة ، مثل توربينات الرياح ومتتبعات الطاقة الشمسية ، حيث تقدم كفاءة عالية وكثافة طاقة عالية والتحكم الدقيق.غالبا ما تستخدم في المولدات وأنظمة التتبع في هذه الأنظمة.
 
المعدات الطبية: تستخدم محركات PMAC في المعدات الطبية ، مثل آلات التصوير بالرنين المغناطيسي ، حيث توفر كثافة عزم عالية والتحكم الدقيق ومستويات ضوضاء منخفضة.غالبا ما تستخدم في المحركات التي تدفع الأجزاء المتحركة في هذه الآلات.

 
المزايا:
 
صغيرة وخفيفة الوزن
في التصميم الكهرومغناطيسي والهيكلي الخاص ، يتم تقليل نسبة الحجم إلى الوزن بنسبة 20٪ ، يتم تقليل طول الآلة بأكملها بنسبة 10٪ ،ويتم زيادة معدل كامل من فتحات الستاتور إلى 90٪.
 
متكاملة للغاية
يتم دمج المحرك والمحول بشكل كبير ، مما يتجنب اتصال الدوائر الخارجية بين المحرك والمحول ، ويحسن من موثوقية منتجات النظام.
 
كفاءة الطاقة
مادة المغناطيس الدائم من الأرض النادرة عالية الأداء ، فتحة الستاتور الخاصة ، وهيكل الدوار يجعل هذا المحرك فعالًا حتى معيار IE4.
 
تصميم مخصص
تصميم وتصنيع مخصص، مخصصة للآلات الخاصة، تقليل الوظائف الزائدة والهامش التصميم وتقليل التكاليف.
 
اهتزازات منخفضة وصوت
يتم تشغيل المحرك بشكل مباشر ، والضوضاء والاهتزازات من المعدات صغيرة ، ويتم تقليل التأثير على بيئة العمل في البناء.
 
مجاناً من الصيانة
لا أجزاء لآلات السرعة العالية، لا حاجة لتغيير مادة التشحيم بشكل منتظم، ومعدات خالية حقا من الصيانة.
 
IPM VS SPM
 
يمكن فصل محرك المغناطيس الدائم (وتسمى أيضًا PM) إلى فئتين رئيسيتين: المغناطيس الدائم الداخلي (IPM) والمغناطيس الدائم السطحي (SPM).كلا النوعين توليد التدفق المغناطيسي من قبل المغناطيس الدائم المثبتة على أو داخل الدوار.
 
SPM
المغناطيس الدائم على السطح
نوع من المحركات التي يتم فيها ربط المغناطيس الدائم بمحيط الدوار.
محركات SPM لديها مغناطيسات مثبتة على الخارج من سطح الدوار، قوتها الميكانيكية هي أضعف بكثير من تلك IPM.القوة الميكانيكية الضعيفة تحد من الحد الأقصى للسرعة الميكانيكية الآمنة للمحركبالإضافة إلى ذلك ، تظهر هذه المحركات ملامح مغناطيسية محدودة جدًا (Ld ≈ Lq). قيم الحثية المقاسة في نهايات الدوار متسقة بغض النظر عن موقع الدوار.بسبب نسبة الارتفاع القريبة من الوحدة، تعتمد تصاميم محركات SPM بشكل كبير ، إن لم يكن بالكامل ، على مكون عزم الدوران المغناطيسي لإنتاج عزم الدوران.
 
IPM
المغناطيس الداخلي الدائم
يطلق على نوع من المحركات الذي يحتوي على دوار مضمن بمغناطيس دائم اسم IPM.
محركات IPM لديها مغناطيس دائم مضمن في الدوار نفسه. على عكس نظرائها SPM، موقع المغناطيس الدائم يجعل محركات IPM قوية جدا ميكانيكيا،و مناسبة للعمل عند سرعات عالية جداًيتم تعريف هذه المحركات أيضًا بنسبة الارتفاع المقناطيسي العالية نسبيًا (Lq > Ld).محرك IPM لديه القدرة على توليد عزم الدوران من خلال الاستفادة من كل من مكونات عزم الدوران المغناطيسي والمتردد للمحرك.