محرك مغناطيسي دائم سائل تبريد شعاعي ذو عمر خدمة طويل

عمل محرك متزامن مغناطيسي دائم:

إن عمل المحرك المتزامن ذو المغناطيس الدائم بسيط للغاية وسريع وفعال عند مقارنته بالمحركات التقليدية.يعتمد عمل PMSM على المجال المغناطيسي الدوار للجزء الثابت والحقل المغناطيسي الثابت للعضو الدوار.يتم استخدام المغناطيس الدائم كعضو دوار لإنشاء تدفق مغناطيسي ثابت وتشغيله وقفله بسرعة متزامنة.هذه الأنواع من المحركات تشبه محركات التيار المستمر بدون فرش.

تتشكل مجموعات الطور من خلال ضم ملفات الجزء الثابت مع بعضها البعض.يتم ضم مجموعات الأطوار هذه معًا لتشكيل اتصالات مختلفة مثل النجمة والدلتا والمراحل المزدوجة والمفردة.لتقليل الفولتية التوافقية ، يجب لف اللفات مع بعضها البعض قريبًا.

عندما يتم إعطاء إمداد التيار المتردد ثلاثي الأطوار للجزء الثابت ، فإنه يخلق مجالًا مغناطيسيًا دوارًا وينتج المجال المغناطيسي الثابت بسبب المغناطيس الدائم للعضو الدوار.يعمل هذا الدوار بالتزامن مع السرعة المتزامنة.يعتمد العمل الكامل لـ PMSM على فجوة الهواء بين الجزء الثابت والدوار بدون تحميل.

إذا كانت فجوة الهواء كبيرة ، فسيتم تقليل خسائر انحراف القذيفه بفعل الهواء للمحرك.أقطاب المجال التي تم إنشاؤها بواسطة المغناطيس الدائم بارزة.المحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم ليست محركات ذاتية التشغيل.لذلك ، من الضروري التحكم في التردد المتغير للجزء الثابت إلكترونيًا.

هيكل محرك IPM (المغناطيس الدائم الداخلي)

يحتوي محرك SPM التقليدي (المغناطيس الدائم للسطح) على هيكل يتم فيه توصيل مغناطيس دائم بسطح الدوار.يستخدم فقط عزم الدوران المغناطيسي من المغناطيس.من ناحية أخرى ، يستخدم محرك IPM ممانعة من خلال المقاومة المغناطيسية بالإضافة إلى عزم الدوران المغناطيسي عن طريق تضمين مغناطيس دائم في الدوار نفسه.

SPM مقابل هيكل الدوار للمحرك IPM

ميزات محرك IPM (المغناطيس الدائم الداخلي)

عزم دوران عالي وكفاءة عالية
يتم تحقيق عزم دوران عالي ومخرجات عالية باستخدام عزم دوران ممانعة بالإضافة إلى عزم الدوران المغناطيسي.

عملية موفرة للطاقة
تستهلك طاقة أقل بنسبة 30٪ مقارنة بمحركات SPM التقليدية.

دوران عالي السرعة
يمكن أن تستجيب لدوران المحرك عالي السرعة من خلال التحكم في نوعي عزم الدوران باستخدام التحكم في القوة الموجهة.

أمان
نظرًا لأن المغناطيس الدائم مدمج ، يتم تحسين السلامة الميكانيكية ، على عكس SPM ، لن ينفصل المغناطيس بسبب قوة الطرد المركزي.

ميزات التحكم في المتجهات

في حين أن النظام التقليدي (نظام التوصيل 120 درجة) يحتوي على التيار المطبق في المحرك كموجة مربعة ، فإن التحكم في القوة الموجهة يؤثر على الجهد الذي يتحول إلى موجة جيبية باتجاه موضع الدوار (زاوية المغناطيس) ، لذلك يصبح من الممكن التحكم في تيار المحرك.

الاختلافات بين محرك المغناطيس الدائم والمحرك غير المتزامن

01. هيكل الدوار

المحرك غير المتزامن: يتكون الجزء المتحرك من قلب حديدي وملف ، يتكون بشكل أساسي من قفص السنجاب والدوارات ذات الجرح السلكي.الدوار القفص السنجابي مصبوب بقضبان من الألومنيوم.يحرك المجال المغناطيسي لقضيب الألومنيوم الذي يقطع الجزء الثابت الدوار.

محرك PMSM: المغناطيس الدائم مدمج في الأقطاب المغناطيسية الدوارة ، ويتم دفعه للدوران بواسطة المجال المغناطيسي الدوار المتولد في الجزء الثابت وفقًا لمبدأ الأقطاب المغناطيسية لنفس المرحلة التي تجذب تنافرًا مختلفًا.

02. الكفاءة

المحركات غير المتزامنة: تحتاج إلى امتصاص التيار من إثارة الشبكة ، مما يؤدي إلى قدر معين من فقدان الطاقة ، والتيار التفاعلي للمحرك ، وعامل القدرة المنخفض.

محرك PMSM: يتم توفير المجال المغناطيسي بواسطة مغناطيس دائم ، ولا يحتاج الدوار إلى تيار مثير ، ويتم تحسين كفاءة المحرك.

03. الحجم والوزن

إن استخدام مواد المغناطيس الدائم عالية الأداء يجعل المجال المغناطيسي للفجوة الهوائية للمحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم أكبر من المحركات غير المتزامنة.يتم تقليل الحجم والوزن مقارنة بالمحركات غير المتزامنة.سيكون حجم إطار واحد أو اثنين أقل من المحركات غير المتزامنة.

04. تيار بدء تشغيل المحرك

محرك غير متزامن: يتم تشغيله مباشرة عن طريق كهرباء تردد الطاقة ، وتيار البدء كبير ، ويمكن أن يصل إلى 5 إلى 7 أضعاف التيار المقدر ، مما له تأثير كبير على شبكة الطاقة في لحظة.يؤدي تيار البدء الكبير إلى زيادة انخفاض جهد مقاومة التسرب لملف الجزء الثابت ، وعزم دوران البدء صغير بحيث لا يمكن تحقيق بدء التشغيل الشاق.حتى إذا تم استخدام العاكس ، فيمكن أن يبدأ فقط ضمن النطاق الحالي للإخراج المقدر.

محرك PMSM: يتم تشغيله بواسطة وحدة تحكم مخصصة ، والتي تفتقر إلى متطلبات الإخراج المقدرة للمخفض.تيار البدء الفعلي صغير ، والتيار يزداد تدريجيًا وفقًا للحمل ، وعزم دوران البداية كبير.

05. معامل القدرة

تحتوي المحركات غير المتزامنة على عامل طاقة منخفض ، ويجب أن تمتص كمية كبيرة من التيار التفاعلي من شبكة الطاقة ، وسيؤدي تيار البدء الكبير للمحركات غير المتزامنة إلى تأثير قصير المدى على شبكة الطاقة ، وسيؤدي الاستخدام طويل المدى إلى حدوث أضرار معينة لمعدات شبكة الطاقة والمحولات.من الضروري إضافة وحدات تعويض الطاقة وإجراء تعويض الطاقة التفاعلية لضمان جودة شبكة الطاقة وزيادة تكلفة استخدام المعدات.

لا يوجد تيار مستحث في دوار المحرك المتزامن ذو المغناطيس الدائم ، وعامل القدرة للمحرك مرتفع ، مما يحسن عامل الجودة لشبكة الطاقة ويلغي الحاجة إلى تثبيت المعوض.

06. الصيانة

المحرك غير المتزامن + هيكل المخفض سوف يولد الاهتزاز والحرارة ومعدل الفشل العالي واستهلاك زيوت التشحيم الكبير وتكلفة الصيانة اليدوية العالية ؛سوف يتسبب في خسائر معينة في وقت التوقف عن العمل.

المحرك المتزامن ذو المغناطيس الدائم ثلاثي الأطوار يقود المعدات مباشرة.نظرًا لاستبعاد المخفض ، تكون سرعة خرج المحرك منخفضة ، والضوضاء الميكانيكية منخفضة ، والاهتزاز الميكانيكي صغير ، ومعدل الفشل منخفض.يكاد يكون نظام القيادة بأكمله خاليًا من الصيانة.

لماذا محركات المغناطيس الدائم أكثر كفاءة؟

يتكون المحرك المتزامن ذو المغناطيس الدائم بشكل أساسي من الجزء الثابت والدوار ومكونات الإسكان.مثل محركات التيار المتردد العادية ، فإن الجزء الثابت هو هيكل مصفح لتقليل فقد الحديد بسبب تأثيرات التيار الدوامي والتباطؤ أثناء تشغيل المحرك ؛عادةً ما تكون اللفات عبارة عن هياكل متناظرة ثلاثية الطور ، لكن اختيار المعلمة مختلف تمامًا.

يحتوي الجزء الدوار على أشكال مختلفة ، بما في ذلك دوارات مغناطيسية دائمة مع أقفاص سنجاب بدء ، ودوارات مغناطيسية دائمة نقية مدمجة أو مثبتة على السطح.يمكن تصنيع قلب الدوار في هيكل صلب أو مصفح.تم تجهيز الدوار بمادة مغناطيسية دائمة ، والتي تسمى عادة فولاذ المغناطيس.

في ظل التشغيل العادي للمحرك المغناطيسي الدائم ، يكون الدوار ، والمجال المغناطيسي للجزء الثابت في حالة متزامنة ، ولا يوجد تيار مستحث في الجزء المتحرك ، ولا يوجد فقد للنحاس الدوار ، والتباطؤ ، وفقدان التيار الدوامي ، ولا يوجد بحاجة إلى النظر في مشكلة فقدان الدوار وتوليد الحرارة.

بشكل عام ، يتم تشغيل محرك المغناطيس الدائم بواسطة محول تردد خاص وله وظيفة بدء تشغيل ناعمة بشكل طبيعي.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن محرك المغناطيس الدائم هو محرك متزامن ، له خصائص ضبط عامل القدرة للمحرك المتزامن من خلال قوة الإثارة ، لذلك يمكن تصميم عامل القدرة إلى قيمة محددة.

من منظور البدء ، نظرًا لحقيقة أن محرك المغناطيس الدائم يتم تشغيله بواسطة مصدر طاقة متغير التردد أو محول التردد الداعم ، فمن السهل تحقيق عملية بدء محرك المغناطيس الدائم ؛على غرار بدء تشغيل محرك التردد المتغير ، فإنه يتجنب عيوب بدء تشغيل المحرك غير المتزامن العادي من نوع القفص.

باختصار ، يمكن أن تصل كفاءة وعامل الطاقة لمحركات المغناطيس الدائم إلى مستوى عالٍ جدًا ، والهيكل بسيط جدًا.

ما هي العوامل التي يجب مراعاتها عند اختيار محرك مغناطيسي دائم؟

① النظر في متطلبات التطبيق الخاص بك

تتمثل الخطوة الأولى في اختيار محرك مغناطيسي نيوديميوم في مراعاة متطلبات التطبيق الخاص بك.ما هو خرج الطاقة الذي تحتاجه؟ما متطلبات السرعة وعزم الدوران التي يمتلكها تطبيقك؟ستساعدك الإجابة على هذه الأسئلة في تضييق نطاق خياراتك واختيار محرك يعمل مع تطبيقك المحدد.

② التكلفة

بالطبع ، تعتبر التكلفة دائمًا عاملاً عند إجراء أي عملية شراء - وهذا يشمل اختيار محرك.يمكن أن تتراوح أسعار محركات المغناطيس الدائم من بضع مئات من الدولارات إلى عدة آلاف.تأكد من مقارنة الأسعار من موردين مختلفين قبل اتخاذ قرارك.ولكن ضع في اعتبارك أيضًا أنه في بعض الأحيان ، تحصل على ما تدفعه مقابل.لذلك لا تختار الخيار الأرخص دون إجراء البحث أولاً.

③ الحجم / الوزن

سيتم تحديد حجم ووزن المحرك من خلال متطلبات الطاقة الخاصة بك والتطبيق الذي سيتم استخدامه فيه.إذا كانت المساحة مرتفعة ، فستحتاج إلى أخذ ذلك في الاعتبار في عملية اتخاذ القرار.

④ الصيانة

محركات مغناطيس النيوديميوم منخفضة الصيانة بشكل عام ، ولكن لا يزال من المهم مراعاة مدى سهولة أو صعوبة أداء مهام الصيانة الروتينية مثل تغيير الزيت وإصلاح الفرامل.

⑤ متطلبات الكفاءة

الكفاءة هي اعتبار مهم آخر عند اختيار محرك PM.ستستخدم المحركات ذات تصنيفات الكفاءة الأعلى طاقة أقل ، مما يمكن أن يوفر لك المال على المدى الطويل.عند مقارنة تصنيفات الكفاءة ، تأكد من مقارنة التفاح بالتفاح من خلال النظر إلى المحركات التي لها نفس الحجم ولديها مخرجات طاقة مماثلة.

⑥ المتانة

تم تصميم محركات المغناطيس الدائم للاستخدام على المدى الطويل ، ولكن بعض الطرز أكثر متانة من غيرها.إذا كان التطبيق الخاص بك متطلبًا بشكل خاص ، فستحتاج إلى التأكد من اختيار محرك يمكنه مواجهة قسوة تطبيقك المحدد.

⑦ خيارات التركيب

كيف سيتم تركيب المحرك؟تأتي بعض المحركات بخيارات تركيب متعددة بينما يقتصر البعض الآخر على احتمال واحد أو اثنين فقط.ستحتاج إلى التأكد من إمكانية تركيب المحرك الذي تختاره بالطريقة المطلوبة لتطبيقك

⑧ اختر المورد المناسب

أخيرًا ، تأكد من اختيار المورد المناسب.سيساعد العمل مع مورد حسن السمعة لديه خبرة في تصميم وتصنيع محركات PM في ضمان حصولك على منتج عالي الجودة يلبي احتياجاتك الخاصة.