OEM ODM Direct Drive มอเตอร์แม่เหล็กถาวร

มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรคืออะไร?
 

มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร (PMSM) เป็นมอเตอร์ซิงโครนัสไฟฟ้ากระแสสลับที่มีแม่เหล็กถาวรกระตุ้นสนามและมีรูปคลื่น EMF ด้านหลังไซน์PMSM เป็นลูกผสมระหว่างมอเตอร์เหนี่ยวนำและมอเตอร์ DC แบบไร้แปรงถ่านเช่นเดียวกับมอเตอร์ DC แบบไร้แปรงถ่าน มีโรเตอร์แม่เหล็กถาวรและขดลวดบนสเตเตอร์อย่างไรก็ตาม โครงสร้างสเตเตอร์พร้อมขดลวดที่สร้างขึ้นเพื่อสร้างความหนาแน่นของฟลักซ์ไซน์ในช่องว่างอากาศของเครื่องนั้นคล้ายกับมอเตอร์เหนี่ยวนำความหนาแน่นของกำลังสูงกว่ามอเตอร์เหนี่ยวนำที่มีพิกัดเท่ากัน เนื่องจากไม่มีกำลังของสเตเตอร์สำหรับการผลิตสนามแม่เหล็กโดยเฉพาะ

ด้วยแม่เหล็กถาวร PMSM สามารถสร้างแรงบิดที่ความเร็วเป็นศูนย์ จึงต้องใช้อินเวอร์เตอร์ที่ควบคุมแบบดิจิทัลสำหรับการทำงานโดยทั่วไปแล้ว PMSM จะใช้สำหรับมอเตอร์ไดรฟ์ประสิทธิภาพสูงและประสิทธิภาพสูงการควบคุมมอเตอร์ประสิทธิภาพสูงมีลักษณะพิเศษคือการหมุนที่ราบรื่นตลอดช่วงความเร็วทั้งหมดของมอเตอร์ การควบคุมแรงบิดเต็มที่ที่ความเร็วศูนย์ และการเร่งความเร็วและการชะลอตัวอย่างรวดเร็ว

เพื่อให้บรรลุการควบคุมดังกล่าว จึงใช้เทคนิคการควบคุมเวกเตอร์สำหรับ PMSMเทคนิคการควบคุมเวกเตอร์มักจะเรียกว่าการควบคุมเชิงสนาม (FOC)แนวคิดพื้นฐานของอัลกอริทึมการควบคุมเวกเตอร์คือการแยกกระแสสเตเตอร์ออกเป็นส่วนที่สร้างสนามแม่เหล็กและส่วนที่สร้างแรงบิดส่วนประกอบทั้งสองสามารถควบคุมแยกกันได้หลังจากการสลายตัว

การทำงานของมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร

การทำงานของซิงโครนัสมอเตอร์แม่เหล็กถาวรนั้นง่ายมาก รวดเร็ว และมีประสิทธิภาพเมื่อเทียบกับมอเตอร์ทั่วไปการทำงานของ PMSM ขึ้นอยู่กับสนามแม่เหล็กหมุนของสเตเตอร์และสนามแม่เหล็กคงที่ของโรเตอร์แม่เหล็กถาวรถูกใช้เป็นโรเตอร์เพื่อสร้างฟลักซ์แม่เหล็กคงที่ และทำงานและล็อคด้วยความเร็วแบบซิงโครนัสมอเตอร์ประเภทนี้คล้ายกับมอเตอร์กระแสตรงแบบไร้แปรงถ่าน

กลุ่ม phasor เกิดจากการรวมขดลวดของสเตเตอร์เข้าด้วยกันกลุ่มเฟสเซอร์เหล่านี้เชื่อมต่อกันเพื่อสร้างการเชื่อมต่อที่แตกต่างกัน เช่น สตาร์ เดลต้า และเฟสคู่และเฟสเดียวเพื่อลดแรงดันฮาร์มอนิก ขดลวดควรพันกันสั้นๆ

เมื่อจ่ายไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟสให้กับสเตเตอร์ สเตเตอร์จะสร้างสนามแม่เหล็กหมุนและสนามแม่เหล็กคงที่จะถูกเหนี่ยวนำเนื่องจากแม่เหล็กถาวรของโรเตอร์โรเตอร์นี้ทำงานแบบซิงโครไนซ์ด้วยความเร็วซิงโครนัสการทำงานทั้งหมดของ PMSM ขึ้นอยู่กับช่องว่างอากาศระหว่างสเตเตอร์และโรเตอร์ที่ไม่มีโหลด

หากช่องว่างอากาศมีขนาดใหญ่ การสูญเสียลมของมอเตอร์จะลดลงขั้วสนามที่สร้างขึ้นโดยแม่เหล็กถาวรนั้นมีความโดดเด่นมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรไม่ใช่มอเตอร์ที่สตาร์ทเองดังนั้นจึงจำเป็นต้องควบคุมความถี่ตัวแปรของสเตเตอร์ด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์

การวิเคราะห์หลักการข้อได้เปรียบทางเทคนิคของมอเตอร์แม่เหล็กถาวร
 
หลักการของมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรมีดังต่อไปนี้: ในขดลวดสเตเตอร์ของมอเตอร์เป็นกระแสสามเฟส หลังจากกระแสผ่านเข้า มันจะสร้างสนามแม่เหล็กหมุนสำหรับขดลวดสเตเตอร์ของมอเตอร์เนื่องจากโรเตอร์ถูกติดตั้งด้วยแม่เหล็กถาวร ขั้วแม่เหล็กของแม่เหล็กถาวรจึงได้รับการแก้ไข ตามหลักการของขั้วแม่เหล็กในเฟสเดียวกันที่ดึงดูดแรงผลักที่แตกต่างกัน สนามแม่เหล็กหมุนที่สร้างขึ้นในสเตเตอร์จะขับเคลื่อนโรเตอร์ให้หมุน การหมุน ความเร็วของโรเตอร์เท่ากับความเร็วของเสาหมุนที่ผลิตในสเตเตอร์

รูปคลื่นย้อนกลับ emf:

แรงเคลื่อนไฟฟ้าย้อนกลับ ย่อมาจาก แรงเคลื่อนไฟฟ้าย้อนกลับ แต่เรียกอีกอย่างว่า แรงเคลื่อนไฟฟ้าสวนทางแรงเคลื่อนไฟฟ้าย้อนกลับคือแรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในมอเตอร์ไฟฟ้าเมื่อมีการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ระหว่างขดลวดสเตเตอร์และสนามแม่เหล็กของโรเตอร์คุณสมบัติทางเรขาคณิตของโรเตอร์จะเป็นตัวกำหนดรูปร่างของรูปคลื่นแรงเคลื่อนไฟฟ้าย้อนกลับรูปคลื่นเหล่านี้อาจเป็นรูปคลื่นไซน์ รูปสี่เหลี่ยมคางหมู รูปสามเหลี่ยม หรือรูปแบบอื่นๆ ที่อยู่ระหว่างนั้น

ทั้งเครื่องเหนี่ยวนำและ PM สร้างรูปคลื่น back-emfในเครื่องเหนี่ยวนำ รูปคลื่นแรงเคลื่อนไฟฟ้าย้อนกลับจะสลายตัวเนื่องจากสนามโรเตอร์ที่เหลือจะค่อยๆ สลายตัวเนื่องจากไม่มีสนามสเตเตอร์อย่างไรก็ตาม ด้วยเครื่อง PM โรเตอร์จะสร้างสนามแม่เหล็กของตัวเองดังนั้นจึงสามารถเหนี่ยวนำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าในขดลวดสเตเตอร์ได้ทุกเมื่อที่โรเตอร์เคลื่อนที่แรงดัน Back-emf จะเพิ่มขึ้นเป็นเส้นตรงด้วยความเร็ว และเป็นปัจจัยสำคัญในการกำหนดความเร็วการทำงานสูงสุด