طاقة جديدة 3 مراحل محرك مغناطيسي دائم 220kw 380v PM محرك متزامن

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.

SPM مقابل IPM

يمكن فصل محرك PM إلى فئتين رئيسيتين: محركات المغناطيس الدائم السطحي (SPM) ومحركات المغناطيس الدائم الداخلي (IPM). لا يحتوي أي من أنواع تصميم المحرك على قضبان الدوار.كلا النوعين توليد التدفق المغناطيسي من قبل المغناطيس الدائم المثبتة على أو داخل الدوار.

محركات SPM لديها مغناطيسات مثبتة على الخارج من سطح الدوار. بسبب هذا التثبيت الميكانيكي ، تكون قوتها الميكانيكية أضعف من محركات 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.

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.

الهياكل المحركية للجزيئات
يمكن فصل هياكل محركات PM إلى فئتين: الداخلية والسطحية. لكل فئة مجموعات فرعية من الفئات.يمكن أن يكون محرك PM السطحي مغناطيساته على أو تضع في سطح الدواريمكن أن يختلف وضع محرك المغناطيس الداخلي الدائم وتصميمه اختلافًا كبيرًا.يمكن إدخال مغناطيسات محرك IPM ككتلة كبيرة أو تتدفق عندما تقترب من النواةطريقة اخرى هي ان تضعهم في نمط من النوافذ

تغير حرارة محرك PM مع الحمل
لا يمكن ربط الكثير من التدفق مع قطعة حديد لتوليد عزم الدوران في نهاية المطاف، سوف يشبع الحديد ولا يسمح للدفق بالربط.النتيجة هي انخفاض في الحثية من المسار الذي اتخذته مجال التدفقفي آلة PM ، فإن قيم الحثية في محور d و q سوف تقل مع زيادة في تيار الحمل.

الحثية على المحور d و q محور محرك SPM متطابقة تقريبًا. لأن المغناطيس خارج الدوار ، فإن حثية محور q ستنخفض بنفس معدل حثية المحور d.مع ذلك، فإن الحثية لمحرك IPM ستقل بشكل مختلف. مرة أخرى ، فإن الحثية في المحور d أقل بطبيعة الحال لأن المغناطيس في مسار التدفق ولا يولد خاصية حثية. وبالتالي,هناك أقل من الحديد ليشبع في المحور د، مما يؤدي إلى انخفاض أقل بشكل ملحوظ في تدفق النفط فيما يتعلق بمحور q.

أنواع مغناطيس محرك PM

هناك عدد قليل من أنواع مواد المغناطيس الدائم المستخدمة حاليًا للمحركات الكهربائية. كل نوع من المعادن له مزاياه وعيوبه.

إزالة مغناطيس المغناطيس الدائم

المغناطيس الدائم ليس دائمًا وله قدرات محدودة. يمكن ممارسة قوى معينة على هذه المواد لإزالة مغناطيسيتها. بعبارة أخرى،من الممكن إزالة الخصائص المغناطيسية للمادة المغناطيسية الدائمةالمادة المغناطيسية الدائمة يمكن أن تصبح غير مغناطيسية إذا تم إجهاد المادة بشكل كبير ، أو تم السماح لها بالوصول إلى درجات حرارة كبيرة ، أو تتأثر باضطراب كهربائي كبير.

أولاً ، يتم إجهاد المغناطيس الدائم عادةً بالوسائل المادية. يمكن أن تصبح المادة المغناطيسية غير مغناطيسية ، إذا لم تضعف إذا كانت ستواجه صدمات / سقوطات عنيفة.المواد المغناطيسية الحديدية لها خصائص مغناطيسية متأصلةومع ذلك، هذه الخصائص المغناطيسية يمكن أن تنبعث في أي مجموعة من الاتجاهات.إحدى الطرق التي يتم بها مغناطيس المواد المغناطيسية الحديدية هي عن طريق تطبيق مجال مغناطيسي قوي على المادة لمواءمة ثنائي القطب المغناطيسيإنّ محاذاة هذه القطبين الثنائيين تجبر المجال المغناطيسي للمادة إلى حمام معين. يمكن أن يزيل الاصطدام العنيف المحاذاة الذرية للمجالات المغناطيسية للمادة،الذي يضعف قوة الحقل المغناطيسي المقصود.

ثانياً، يمكن أن تؤثر درجات الحرارة أيضاً على المغناطيس الدائم.الديبولات المغناطيسية لديها القدرة على مقاومة قدر معين من التحريك الحراريومع ذلك، يمكن لفترات طويلة من التحريك أن تضعف قوة المغناطيس، حتى لو تم تخزينها في درجة حرارة الغرفة. بالإضافة إلى ذلك، جميع المواد المغناطيسية لديها عتبة تعرف باسم درجة حرارة كوري،وهو عتبة تحدد درجة الحرارة التي يؤدي فيها التحريك الحراري إلى إزالة المغناطيسية بالكاملتستخدم مصطلحات مثل الإكراه والاحتفاظ لتعريف قدرة الاحتفاظ بقوة المواد المغناطيسية.

وأخيراً، فإن الاضطرابات الكهربائية الكبيرة يمكن أن تسبب إزالة المغناطيس الدائم من المغناطيسية.هذه الاضطرابات الكهربائية يمكن أن تكون من المواد التي تتفاعل مع مجال مغناطيسي كبير أو إذا تم تمرير تيار كبير من خلال الموادوبنفس الطريقة، يمكن استخدام مجال مغناطيسي قوي أو تيار لمواءمة القطبين المغناطيسيين للمادة.مجال مغناطيسي قوي آخر أو التيار المطبق على المجال الذي يولده المغناطيس الدائم يمكن أن يؤدي إلى إزالة المغناطيسية.

الاستشعار الذاتي مقابل تشغيل الحلقة المغلقة

تتيح التطورات الأخيرة في تكنولوجيا المحركات محركات التيار المتردد القياسية لـ "الاكتشاف الذاتي" وتتبع موقع مغناطيس المحرك. يستخدم نظام الحلقة المغلقة عادة قناة النبض z لتحسين الأداء.من خلال روتينات معينة، المحرك يعرف الموقع الدقيق لمغناطيس المحرك من خلال تتبع قنوات A / B وتصحيح الأخطاء مع قناة z.معرفة الموقع الدقيق للمغناطيس يسمح لإنتاج عزم دوران مثالي مما يؤدي إلى كفاءة مثالية.

ضعف تدفق / تكثيف محركات PM
يتم توليد التدفق في محرك المغناطيس الدائم بواسطة المغناطيسات. يتبع مجال التدفق مسارًا معينًا ، والذي يمكن تعزيزه أو معارضته.تعزيز أو تكثيف مجال التدفق سوف تسمح للمحرك لزيادة مؤقتة إنتاج عزم الدوران. معارضة مجال التدفق سوف تدمر المجال المغناطيسي الحالي للمحرك. الحقل المغناطيسي المحدودة سوف تحد من إنتاج عزم الدوران، ولكن تقلل من الجهد العكسي-EMF.انخفاض الجهد الخلفي EMF يحرر الجهد لدفع المحرك للعمل في سرعات الخروج أعلىكلا النوعين من العمليات تتطلب تيار محرك إضافي. اتجاه تيار المحرك عبر المحور d، التي تقدمها المحرك cويحدد التأثير المطلوب.

لماذا محركات المغناطيس الدائم أكثر كفاءة؟

المحرك المتزامن المغناطيسي الدائم يتكون أساسا من الستاتور، الدوار، والمكونات المنزلية. مثل محركات التيار المتردد العاديةجوهر الستاتور هو هيكل ملفوف للحد من فقدان الحديد بسبب التيار الدوامي وتأثيرات الهستيريس أثناء تشغيل المحرك؛ الملفوفات عادة ما تكون هياكل متماثلة ثلاثية المراحل ، ولكن اختيار المعلمات مختلف تماما.

جزء الدوار له أشكال مختلفة ، بما في ذلك دوارات المغناطيس الدائم مع أقفاص السنجاب المبدئية ، ودوارات المغناطيس الدائم النقي المدمجة أو المثبتة على السطح.يمكن أن يكون جوهر الدوار في هيكل صلب أو المصفوفةيتم تجهيز الدوار بمادة مغناطيس دائمة، والتي تسمى عادةً الصلب المغناطيسي.

في ظل التشغيل الطبيعي لمحرك المغناطيس الدائم ، الدوار ، والموقف المجال المغناطيسي في حالة متزامنة ، لا يوجد تيار محفز في جزء الدوار ، لا فقدان النحاس الدوار ،التهاب النفس، وفقدان التيار الدوامي ، وليس هناك حاجة للنظر في مشكلة فقدان الدوار وتوليد الحرارة.

بشكل عام ، يتم تشغيل محرك المغناطيس الدائم بواسطة محول تردد خاص ولديه بطبيعة الحال وظيفة البدء الناعم.

وبالإضافة إلى ذلك ، فإن محرك المغناطيس الدائم هو محرك متزامن ، والذي له خصائص ضبط عامل طاقة المحرك المتزامن من خلال قوة الإثارة ،لذلك يمكن تصميم عامل الطاقة إلى قيمة محددة.

من وجهة نظر البدء ، بسبب حقيقة أن محرك المغناطيس الدائم يتم تشغيله بواسطة مصدر الطاقة المتغير التردد أو محول التردد الداعم ،عملية بدء محرك المغناطيس الدائم سهلة لتحقيق؛ على غرار بدء محرك التردد المتغير ، فإنه يتجنب عيوب بدء المحرك غير المتزامن عادي نوع القفص.