185kw 1500rpm 380V المغناطيس الدائم محرك كهربائي 3 مراحل لطارد المطاط

ما التطبيقات التي تستخدم محركات PMSM؟

‍

تشمل الصناعات التي تستخدم محركات PMSM الصناعات المعدنية والسيراميك والمطاط والبترول والمنسوجات وغيرها الكثير.يمكن تصميم محركات PMSM للعمل بسرعة متزامنة من مصدر جهد وتردد ثابتين وكذلك تطبيقات محرك متغير السرعة (VSD).نظرًا للكفاءة العالية وكثافة القوة وعزم الدوران ، فهي عمومًا خيارًا ممتازًا في تطبيقات عزم الدوران العالي مثل الخلاطات والمطاحن والمضخات والمراوح والمنافخ والناقلات والتطبيقات الصناعية حيث توجد محركات الحث التقليدية.

محركات متزامنة ذات مغناطيس دائم مع مغناطيس داخلي: أقصى كفاءة للطاقة

المحرك المتزامن ذو المغناطيس الدائم مع المغناطيسات الداخلية (IPMSM) هو المحرك المثالي لتطبيقات الجر حيث لا يحدث أقصى عزم دوران بأقصى سرعة.يستخدم هذا النوع من المحركات في التطبيقات التي تتطلب ديناميكيات عالية وقدرة تحميل زائدة.وهو أيضًا الخيار الأمثل إذا كنت ترغب في تشغيل مراوح أو مضخات في نطاق IE4 و IE5.عادةً ما يتم تعويض تكاليف الشراء المرتفعة من خلال توفير الطاقة على مدار وقت التشغيل ، بشرط أن تقوم بتشغيله باستخدام محرك التردد المتغير الصحيح.

تستخدم محركات التردد المتغيرة المُثبَّتة بمحرك إستراتيجية تحكم متكاملة تعتمد على MTPA (أقصى عزم دوران لكل أمبير).يتيح لك ذلك تشغيل المحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم بأقصى قدر من الكفاءة في استخدام الطاقة.يسمح لك الحمل الزائد بنسبة 200 ٪ وعزم الدوران الممتاز في البداية ونطاق التحكم في السرعة الممتد باستغلال تصنيف المحرك بشكل كامل.لاسترداد سريع للتكاليف وأكثر عمليات التحكم كفاءة.

محركات متزامنة ذات مغناطيس دائم مع مغناطيس خارجي لتطبيقات المؤازرة الكلاسيكية

تعد المحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم مع المغناطيسات الخارجية (SPMSM) محركات مثالية عندما تحتاج إلى أحمال زائدة عالية وتسريع سريع ، على سبيل المثال في تطبيقات المؤازرة الكلاسيكية.ينتج عن التصميم الممدود أيضًا قصور كتلة منخفض ويمكن تثبيته على النحو الأمثل.ومع ذلك ، فإن أحد عيوب النظام الذي يتكون من SPMSM ومحرك التردد المتغير هو التكاليف المرتبطة به ، حيث غالبًا ما يتم استخدام تقنية التوصيل باهظة الثمن والتشفير عالي الجودة.

مزايا محركات المغناطيس الدائم النادرة الأرضية

كفاءة عالية: ينخفض ​​منحنى الكفاءة للمحرك غير المتزامن بشكل عام بشكل أسرع تحت 60٪ من الحمل المقدر ، وتكون الكفاءة منخفضة جدًا عند التحميل الخفيف.منحنى الكفاءة لمحرك المغناطيس الدائم الأرضي النادر مرتفع ومسطح ، ويقع في منطقة عالية الكفاءة عند 20٪ ~ 120٪ من الحمل المقنن.

عامل القدرة العالية: القيمة المقاسة لعامل القدرة للمحرك المتزامن ذو المغناطيس الدائم الأرضي النادر قريبة من القيمة الحدية 1.0.منحنى عامل القدرة مرتفع ومسطح مثل منحنى الكفاءة.عامل الطاقة مرتفع.تعويض القدرة التفاعلية للجهد المنخفض غير مطلوب وقدرة نظام توزيع الطاقة مستخدمة بالكامل.

تيار الجزء الثابت صغير: لا يحتوي الجزء المتحرك على تيار إثارة ، ويتم تقليل القدرة التفاعلية ، ويتم تقليل تيار الجزء الثابت بشكل كبير.بالمقارنة مع المحرك غير المتزامن بنفس السعة ، يمكن تقليل قيمة التيار الثابت بنسبة 30٪ إلى 50٪.في الوقت نفسه ، نظرًا لتقليل تيار الجزء الثابت بشكل كبير ، يتم تقليل ارتفاع درجة حرارة المحرك ، ويتم تمديد شحم المحمل وعمر المحمل.

عزم دوران عالٍ خارج الخطوة وعزم دوران سحب: محركات متزامنة بمغناطيس دائم نادر لها عزم دوران أعلى وعزم سحب أعلى ، مما يجعل المحرك يتمتع بقدرة تحميل أعلى ويمكن سحبه بسلاسة في التزامن.

عيوب محركات المغناطيس الدائم النادرة الأرضية

التكلفة العالية: بالمقارنة مع المحرك غير المتزامن من نفس المواصفات ، تكون فجوة الهواء بين الجزء الثابت والدوار أصغر ، ودقة معالجة كل مكون عالية ؛هيكل الدوار أكثر تعقيدًا وسعر المواد الفولاذية المغناطيسية الأرضية النادرة مرتفع ؛لذلك ، فإن تكلفة تصنيع المحرك عالية ، وهو أمر شائع بالنسبة للمحركات غير المتزامنة حوالي مرتين.

تأثير كبير عند بدء تشغيل الطاقة الكاملة: عند البدء بالضغط الكامل ، يمكن سحب سرعة التواقت في وقت قصير جدًا.الصدمة الميكانيكية كبيرة.تيار البدء هو أكثر من 10 أضعاف التيار المقدر.التأثير على نظام إمداد الطاقة كبير ، ويتطلب سعة كبيرة لنظام إمداد الطاقة.

من السهل إزالة المغناطيس من الفولاذ ذي الأرض النادرة: عندما تتعرض مادة المغناطيس الدائم للاهتزاز ودرجة الحرارة المرتفعة والتيار الزائد ، قد تنخفض نفاذية المغناطيس أو تحدث ظاهرة إزالة المغناطيسية ، مما يقلل من أداء محرك المغناطيس الدائم.

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.

تغير محاثة محرك PM مع الحمل
فقط الكثير من التدفق يمكن ربطه بقطعة من الحديد لتوليد عزم الدوران.في النهاية ، سوف يتشبع الحديد ولن يسمح بعد الآن بربط التدفق.والنتيجة هي انخفاض في محاثة المسار الذي يسلكه مجال التدفق.في آلة PM ، ستقل قيم محاثة المحور d والمحور q مع زيادة تيار الحمل.

المحاثة d و q لمحرك SPM متطابقة تقريبًا.نظرًا لأن المغناطيس خارج الجزء المتحرك ، فإن محاثة المحور q ستنخفض بنفس معدل محاثة المحور d.ومع ذلك ، فإن محاثة محرك IPM ستقل بشكل مختلف.مرة أخرى ، يكون محاثة المحور d أقل بشكل طبيعي لأن المغناطيس في مسار التدفق ولا يولد خاصية استقرائية.لذلك ، يوجد قدر أقل من الحديد للتشبع في المحور d ، مما يؤدي إلى انخفاض أقل بكثير في التدفق فيما يتعلق بالمحور q.

إضعاف / تكثيف الجريان لمحركات الجسيمات الدقيقة
يتم إنشاء التدفق في محرك مغناطيسي دائم بواسطة المغناطيس.يتبع مجال التدفق مسارًا معينًا يمكن تعزيزه أو معارضته.سيسمح تعزيز مجال التدفق أو تكثيفه للمحرك بزيادة إنتاج عزم الدوران مؤقتًا.ستؤدي معارضة مجال التدفق إلى إبطال المجال المغناطيسي الحالي للمحرك.سيحد مجال المغناطيس المنخفض من إنتاج عزم الدوران ، ولكنه يقلل من جهد التيار الكهربي الخلفي.يعمل الجهد الكهربي الخلفي المنخفض على تحرير الجهد لدفع المحرك للعمل بسرعات خرج أعلى.يتطلب كلا النوعين من العمليات تيارًا إضافيًا للمحرك.يحدد اتجاه تيار المحرك عبر المحور d ، الذي توفره وحدة التحكم في المحرك ، التأثير المطلوب.