محرك صناعي ثلاثي الأطوار PMSM محرك مغناطيسي دائم عالي الكفاءة بدون علبة تروس

الاختلافات بين محرك المغناطيس الدائم ومحرك غير متزامن

01هيكل الدوار

محرك غير متزامن: يتكون الدوار من قلب حديدي وملفوف ، وخاصة الدوارات ذات القفص السنجابية والسلكية. يتم صب الدوار ذو القفص السنجابية بعوارض الألومنيوم.المجال المغناطيسي من قضيب الألومنيوم قطع الستاتور يدفع الدوار.

محرك PMSM: المغناطيس الدائم مدمج في القطبين المغناطيسيين الدوار،ويتم دفعها للدوران بواسطة المجال المغناطيسي الدوار الذي يتم إنشاؤه في الستاتور وفقًا لمبدأ القطبين المغناطيسيين من نفس المرحلة التي تجذب دفعات مختلفة.

02الكفاءة

المحركات غير المتزامنة: تحتاج إلى امتصاص التيار من إثارة الشبكة ، مما يؤدي إلى كمية معينة من فقدان الطاقة ، والتيار التفاعلي للمحرك ، ونسبة طاقة منخفضة.

محرك PMSM: يتم توفير المجال المغناطيسي بواسطة المغناطيس الدائم ، ولا يحتاج الدوار إلى تيار مثير ، وتحسن كفاءة المحرك.

03الحجم والوزن

استخدام مواد المغناطيس الدائم عالية الأداء يجعل المجال المغناطيسي للفجوة الهوائية للمغناطيس الدائم المحركات المزامنة أكبر من محركات غير المزامنة.يتم تقليل الحجم والوزن مقارنة بمحركات غير متزامنةسيكون حجم الإطار واحد أو اثنين أقل من المحركات غير المتزامنة.

04. تيار بدء المحرك

المحرك غير المتزامن: يتم تشغيله مباشرة بواسطة الكهرباء ذات التردد الكهربائي ، وتكون التيار الابتدائي كبيرًا ، والذي يمكن أن يصل إلى 5 إلى 7 أضعاف التيار الاسمي ،الذي له تأثير كبير على شبكة الكهرباء في لحظةيؤدي تيار البدء الكبير إلى زيادة انخفاض فولتاج مقاومة التسرب في طلاء الستاتور ، ودورة البدء صغيرة بحيث لا يمكن تحقيق بدء العمل الثقيل.حتى لو كان العاكس مستخدما، فإنه يمكن أن تبدأ فقط داخل نطاق التيار المسموح به.

محرك PMSM: يتم تشغيله بواسطة وحدة تحكم مخصصة ، والتي تفتقر إلى متطلبات الإخراج القياسية للجهاز المكثف. التيار البدائي الفعلي صغير ،يتم زيادة التيار تدريجيا وفقا للحملو عزم الدوران البدائي كبير

05عامل الطاقة

المحركات غير المتزامنة لديها عامل طاقة منخفض، يجب أن تمتص كمية كبيرة من التيار التفاعلي من شبكة الكهرباء،سيؤدي التيار البدائي الكبير للمحركات غير المتزامنة إلى تأثير قصير الأجل على شبكة الطاقة، واستخدام طويل الأجل سوف يسبب بعض الأضرار لمعدات شبكة الكهرباء والمحولات.من الضروري إضافة وحدات تعويض الطاقة وإجراء تعويض الطاقة التفاعلية لضمان جودة شبكة الطاقة وزيادة تكلفة استخدام المعدات.

لا يوجد تيار محفز في الدوار للمغناطيس الدائم المحرك المتزامن، ومعامل طاقة المحرك مرتفع،الذي يحسن عامل جودة شبكة الكهرباء ويزيل الحاجة إلى تثبيت مكافئ.

06الصيانة

سيؤدي التركيب غير المتزامن للمحرك + المنخفض إلى التذبذب والحرارة ومعدل الفشل المرتفع واستهلاك المزلق الكبير وتكلفة الصيانة اليدوية العالية ؛ سيؤدي إلى خسائر معينة في وقت التوقف.

المحرك المتزامن من ثلاث مراحل المغناطيس الدائم يدفع المعدات مباشرة لأن الجهاز المقلص يتم القضاء عليهالاهتزاز الميكانيكي صغير، ومعدل الفشل منخفض نظام القيادة بأكمله خالي تقريبا من الصيانة

تطبيق محرك المغناطيس الدائم للأراضي النادرة:

بسبب تفوق محركات المغناطيس الدائم للأراضي النادرة ، أصبحت تطبيقاتها أكثر اتساعًا. مجالات التطبيق الرئيسية هي كما يلي:

التركيز على الكفاءة العالية وتوفير الطاقة لمحركات المغناطيس الدائم للأراضي النادرة.مثل المحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم للأرض النادرة لصناعات الألياف النسيجية والكيميائيةمحركات متزامنة للأراضي النادرة للأغناطيس الدائمة لمختلف آلات التعدين والنقل المستخدمة في حقول النفط ومناجم الفحمومحركات متزامنة ذات مغناطيس دائم للأراضي النادرة لتشغيل مختلف المضخات والمروحة.

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.

خصائص المحرك IPM (المغناطيس الدائم الداخلي)

عزم دوران عالي وكفاءة عالية
يتم تحقيق عزم دوران عالي ومخرجات عالية باستخدام عزم دوران عدم الاستعداد بالإضافة إلى عزم دوران مغناطيسي.

عملية توفير الطاقة
إنها تستهلك طاقة أقل بنسبة 30% مقارنة بمحركات SPM التقليدية.

دوران عالية السرعة
يمكن أن تستجيب لدوران المحرك عالي السرعة عن طريق التحكم في نوعين من عزم الدوران باستخدام التحكم في المتجه.

السلامة
نظرًا لأن المغناطيس الدائم مضمن ، يتم تحسين السلامة الميكانيكية ، على عكس SPM ، فإن المغناطيس لن ينفصل بسبب القوة الطائرة المركزية.

لماذا يجب أن تختار محرك IPM بدلا من SPM؟

1يتم تحقيق عزم دوران عالي باستخدام عزم دوران عدم الرغبة بالإضافة إلى عزم دوران مغناطيسي.

2محركات IPM تستهلك ما يصل إلى 30٪ طاقة أقل مقارنة بمحركات كهربائية تقليدية.

3يتم تحسين السلامة الميكانيكية، على عكس SPM، فإن المغناطيس لن تنفصل بسبب قوة الطرد المركزي.

4يمكن أن تستجيب لدوران المحرك عالية السرعة عن طريق التحكم في نوعين من عزم الدوران باستخدام التحكم المتجه.

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، المقدمة من قبل جهاز تحكم المحرك، يحدد التأثير المرغوب فيه.