5.5-3000KW 380V 660V محرك مغناطيسي دائم بدون تروس ناتج عالي عزم الدوران

مبدأ العمل

يشبه مبدأ عمل المحرك المتزامن ذو المغناطيس الدائم المحرك المتزامن.يعتمد على المجال المغناطيسي الدوار الذي يولد قوة دافعة كهربائية بسرعة متزامنة.عندما يتم تنشيط لف الجزء الثابت عن طريق إعطاء الإمداد ثلاثي الطور ، يتم إنشاء مجال مغناطيسي دوار بين فجوات الهواء.

ينتج عن هذا عزم الدوران عندما تمسك أقطاب الحقل الدوار بالمجال المغناطيسي الدوار بسرعة متزامنة ويدور الجزء المتحرك باستمرار.نظرًا لأن هذه المحركات ليست محركات ذاتية التشغيل ، فمن الضروري توفير مصدر طاقة متغير التردد.

معادلة EMF وعزم الدوران

في آلة متزامنة ، يُطلق على متوسط ​​EMF المستحث لكل مرحلة اسم المستحثات الديناميكية EMF في محرك متزامن ، ويكون التدفق المقطوع بواسطة كل موصل لكل ثورة هو Pϕ Weber

ثم الوقت المستغرق لإكمال ثورة واحدة هو 60 / نيوتن

يمكن حساب متوسط ​​EMF المستحث لكل موصل باستخدام

(PϕN / 60) × Zph = (PϕN / 60) × 2Tph

حيث Tph = Zph / 2

لذلك ، فإن متوسط ​​EMF لكل مرحلة هو ،

= 4 x ϕ x Tph x PN / 120 = 4ϕfTph

حيث Tph = لا.من المنعطفات متصلة في سلسلة لكل مرحلة

ϕ = التدفق / القطب في ويبر

P = لا.من أعمدة

F = التردد بالهرتز

Zph = لا.من الموصلات متصلة في سلسلة لكل مرحلة.= Zph / 3

تعتمد معادلة EMF على الملفات والموصلات الموجودة في الجزء الثابت.بالنسبة لهذا المحرك ، يتم أيضًا مراعاة عامل التوزيع Kd وعامل الخطوة Kp.

ومن ثم ، E = 4 x ϕ xfx Tph xKd x Kp

يتم إعطاء معادلة عزم الدوران لمحرك متزامن مغناطيسي دائم على النحو التالي ،

T = (3 x Eph x Iph x sinβ) / m

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 نظرًا لعدم وجود خسائر في النحاس الدوار وتقليل خسائر اللف.يمكنهم تحقيق كفاءات تصل إلى 97٪ ، مما يؤدي إلى توفير كبير في الطاقة.

كثافة الطاقة العالية: 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: تتمتع محركات PMAC بتحكم أفضل في السرعة وعزم الدوران مقارنةً بأنواع المحركات الأخرى ، مما يجعلها مثالية للتطبيقات التي تتطلب تحكمًا دقيقًا.

صديقة 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.

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 محرك الأقراص الموضع الدقيق لمغناطيس المحرك عن طريق تتبع قنوات A / B وتصحيح الأخطاء في القناة z.إن معرفة الموضع الدقيق للمغناطيس يسمح بإنتاج عزم الدوران الأمثل مما يؤدي إلى الكفاءة المثلى.

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.

تحليل لتطبيق تكنولوجيا المحركات المغناطيسية الدائمة الحديثة:

1.تطبيق التكنولوجيا الكهروميكانيكية ذات المغناطيس الدائم في سوق الأجهزة المنزلية

يتجلى تطبيق تقنية المحركات المغناطيسية الدائمة في سوق الأجهزة المنزلية في VCDDVD وأجهزة الكمبيوتر.في الوقت الحاضر ، شكلت تدريجياً تطور التصنيع ، وتوسعت تدريجياً إلى محركات متعددة السرعة متغيرة السرعة.على سبيل المثال ، يستخدم الأشخاص مكيفات الهواء العاكس تقنية محرك مغناطيسي دائم حديث لتحسين كفاءة تشغيل مكيف الهواء ، وتقليل حجم محرك مكيف الهواء تدريجيًا ، وتقليل الضوضاء التي يسببها مكيف الهواء.

2.تطبيق التكنولوجيا الكهروميكانيكية ذات المغناطيس الدائم في سوق المصاعد

تم استخدام نظام السرعة المتغيرة للمحرك ذي المغناطيس الدائم في سوق المصاعد لما يقرب من 10 سنوات.على سبيل المثال ، من خلال استخدام محرك مغناطيسي دائم نادر منخفض السرعة كآلة جر المصعد ، يمكن أن يوفر استخدام محرك المغناطيس الدائم الأرضي النادر استخدام المصعد بنسبة 20٪ من الطاقة الكهربائية.تُستخدم محركات المغناطيس الدائم الحديثة عادةً في مجال أنظمة القيادة متغيرة السرعة مع تغييرات كبيرة في الأحمال ومتطلبات تعديل السرعة العالية.

3.تطبيق التكنولوجيا الكهروميكانيكية ذات المغناطيس الدائم في المؤسسات الصناعية والتعدين

مع تطوير محركات المغناطيس الدائم ، تم تطوير محركات المغناطيس الدائم ذات عزم الدوران الكبير بشكل جيد ، خاصة أن الإطلاق الناجح لمحركات المغناطيس الدائم المتغير التردد في السوق قد أعطى شركات الصناعات الثقيلة والتعدين خيارات جديدة.نظرًا لأن عزم خرج محرك المغناطيس الدائم كبير بدرجة كافية ، يتم تقليل استخدام ناقل الحركة الميكانيكي ويمكن التحكم في السرعة.يمكن أن تعمل بسرعات منخفضة.لذلك ، يتم التخلص من تطبيق اقتران السوائل ، مما يوفر تكلفة شراء المعدات ذات الصلة وصيانة الجهازين المذكورين أعلاه ، مما يقلل من مخاطر السلامة ، وبالتالي فإن محرك التردد المتغير ذو المغناطيس الدائم يحظى بشعبية كبيرة في العديد من المؤسسات الصناعية والتعدين .نظرًا لوظيفة تنظيم سرعة التردد المتغيرة ، فإنه يوفر ضمانًا قويًا للمستخدمين لتحسين كفاءة الإنتاج وتوفير الطاقة الكهربائية.لذلك ، تعد المحركات الحديثة ذات المغناطيس الدائم المتغير خيارًا ضروريًا للمؤسسات الصناعية والتعدين لترقية معداتها في المستقبل.