มอเตอร์ PM หลายขั้ว

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับชนิดแม่เหล็กถาวร (PMAC) มีการใช้งานที่หลากหลาย ได้แก่ :

เครื่องจักรอุตสาหกรรม: มอเตอร์ PMAC ใช้ในเครื่องจักรอุตสาหกรรมหลายประเภท เช่น ปั๊ม คอมเพรสเซอร์ พัดลม และเครื่องมือกลมีประสิทธิภาพสูง ความหนาแน่นของพลังงานสูง และการควบคุมที่แม่นยำ ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานเหล่านี้

วิทยาการหุ่นยนต์: มอเตอร์ PMAC ใช้ในวิทยาการหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติ ซึ่งมีความหนาแน่นของแรงบิดสูง การควบคุมที่แม่นยำ และประสิทธิภาพสูงมักใช้ในแขนหุ่นยนต์ กริปเปอร์ และระบบควบคุมการเคลื่อนไหวอื่นๆ

ระบบ HVAC: มอเตอร์ PMAC ใช้ในระบบทำความร้อน การระบายอากาศ และการปรับอากาศ (HVAC) ซึ่งให้ประสิทธิภาพสูง การควบคุมที่แม่นยำ และระดับเสียงรบกวนต่ำมักใช้ในพัดลมและปั๊มในระบบเหล่านี้

ระบบพลังงานหมุนเวียน: มอเตอร์ PMAC ถูกใช้ในระบบพลังงานหมุนเวียน เช่น กังหันลมและเครื่องติดตามแสงอาทิตย์ ซึ่งให้ประสิทธิภาพสูง ความหนาแน่นของพลังงานสูง และการควบคุมที่แม่นยำมักใช้ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและระบบติดตามในระบบเหล่านี้

SPM กับ IPM

มอเตอร์ PM สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก: มอเตอร์แม่เหล็กถาวรพื้นผิว (SPM) และมอเตอร์แม่เหล็กถาวรภายใน (IPM)การออกแบบมอเตอร์ทั้งสองประเภทไม่มีแท่งโรเตอร์ทั้งสองประเภทสร้างฟลักซ์แม่เหล็กโดยแม่เหล็กถาวรที่ติดอยู่กับหรือด้านในของโรเตอร์

มอเตอร์ SPM มีแม่เหล็กติดอยู่ที่ด้านนอกของพื้นผิวโรเตอร์เนื่องจากการติดตั้งเชิงกลนี้ ความแข็งแรงเชิงกลจึงอ่อนแอกว่ามอเตอร์ IPMความแข็งแรงเชิงกลที่อ่อนลงจะจำกัดความเร็วเชิงกลที่ปลอดภัยสูงสุดของมอเตอร์นอกจากนี้ มอเตอร์เหล่านี้ยังมีความเค็มแม่เหล็กที่จำกัดมาก (Ld ≈ Lq)ค่าความเหนี่ยวนำที่วัดได้ที่ขั้วโรเตอร์นั้นสอดคล้องกันโดยไม่คำนึงถึงตำแหน่งของโรเตอร์เนื่องจากอัตราส่วนความเด่นที่ใกล้เคียงกัน การออกแบบมอเตอร์ SPM จึงอาศัยองค์ประกอบแรงบิดแม่เหล็กอย่างมาก หากไม่สมบูรณ์ เพื่อสร้างแรงบิด

มอเตอร์ IPM มีแม่เหล็กถาวรฝังอยู่ในตัวโรเตอร์ตำแหน่งของแม่เหล็กถาวรทำให้มอเตอร์ IPM มีเสียงกลไกดีมาก และเหมาะสำหรับการทำงานที่ความเร็วสูงมาก ไม่เหมือนกับ SPMมอเตอร์เหล่านี้ถูกกำหนดโดยอัตราส่วนความเค็มแม่เหล็กที่ค่อนข้างสูง (Lq > Ld)เนื่องจากความเค็มแม่เหล็ก มอเตอร์ IPM มีความสามารถในการสร้างแรงบิดโดยใช้ประโยชน์จากทั้งส่วนประกอบแม่เหล็กและแรงบิดแบบไม่ฝืนของมอเตอร์

น. โครงสร้างมอเตอร์
โครงสร้างมอเตอร์ PM สามารถแยกออกได้เป็นสองประเภท: ภายในและพื้นผิวแต่ละหมวดหมู่มีหมวดย่อยของหมวดหมู่มอเตอร์พื้นผิว PM สามารถมีแม่เหล็กอยู่บนหรือแทรกเข้าไปในพื้นผิวของโรเตอร์ เพื่อเพิ่มความทนทานของการออกแบบการวางตำแหน่งและการออกแบบมอเตอร์แม่เหล็กถาวรภายในอาจแตกต่างกันไปมากแม่เหล็กของมอเตอร์ IPM สามารถใส่เข้าไปเป็นบล็อกขนาดใหญ่หรือทำเป็นเซเมื่อเข้าใกล้แกนกลางมากขึ้นอีกวิธีหนึ่งคือการฝังไว้ในรูปแบบซี่ล้อ

น. ความแปรผันของตัวเหนี่ยวนำของมอเตอร์กับโหลด
มีเพียงฟลักซ์จำนวนมากเท่านั้นที่สามารถเชื่อมโยงกับชิ้นส่วนของเหล็กเพื่อสร้างแรงบิดได้ในที่สุด เหล็กจะอิ่มตัวและไม่อนุญาตให้ฟลักซ์เชื่อมโยงอีกต่อไปผลที่ได้คือความเหนี่ยวนำของเส้นทางที่สนามฟลักซ์รับไว้ลดลงในเครื่อง PM ค่าความเหนี่ยวนำในแกน d และแกน q จะลดลงเมื่อกระแสโหลดเพิ่มขึ้น

ความเหนี่ยวนำในแกน d และ q ของมอเตอร์ SPM เกือบจะเหมือนกันเนื่องจากแม่เหล็กอยู่นอกโรเตอร์ ความเหนี่ยวนำของแกน q จะลดลงในอัตราเดียวกับความเหนี่ยวนำของแกน dอย่างไรก็ตาม ความเหนี่ยวนำของมอเตอร์ IPM จะลดลงแตกต่างกันอีกครั้ง ความเหนี่ยวนำในแกน d จะต่ำกว่าโดยธรรมชาติเนื่องจากแม่เหล็กอยู่ในเส้นทางฟลักซ์และไม่สร้างคุณสมบัติการเหนี่ยวนำดังนั้นจึงมีเหล็กน้อยกว่าที่จะอิ่มตัวในแกน d ซึ่งส่งผลให้ฟลักซ์ลดลงอย่างมากเมื่อเทียบกับแกน q

น. มอเตอร์ชนิดแม่เหล็ก

ปัจจุบันมีวัสดุแม่เหล็กถาวรบางประเภทที่ใช้กับมอเตอร์ไฟฟ้าโลหะแต่ละประเภทมีข้อดีและข้อเสีย

คุณสมบัติหลัก

การตรวจจับตัวเองกับการทำงานแบบวงปิด

ความก้าวหน้าล่าสุดในเทคโนโลยีไดรฟ์ช่วยให้ไดรฟ์ ac มาตรฐานสามารถ "ตรวจจับตัวเอง" และติดตามตำแหน่งแม่เหล็กของมอเตอร์ได้โดยทั่วไปแล้วระบบวงปิดจะใช้ช่องสัญญาณ z-pulse เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานผ่านกิจวัตรบางอย่าง ไดรฟ์รู้ตำแหน่งที่แน่นอนของแม่เหล็กมอเตอร์โดยการติดตามช่อง A/B และแก้ไขข้อผิดพลาดด้วยช่อง zการรู้ตำแหน่งที่แน่นอนของแม่เหล็กช่วยให้สามารถผลิตแรงบิดได้อย่างเหมาะสม ส่งผลให้มีประสิทธิภาพสูงสุด

ฟลักซ์อ่อนตัวลง/แรงขึ้นของมอเตอร์ PM
ฟลักซ์ในมอเตอร์แม่เหล็กถาวรถูกสร้างขึ้นโดยแม่เหล็กฟิลด์ฟลักซ์เป็นไปตามเส้นทางที่กำหนด ซึ่งสามารถส่งเสริมหรือต่อต้านได้การเพิ่มหรือเพิ่มสนามฟลักซ์จะทำให้มอเตอร์สามารถเพิ่มการผลิตแรงบิดได้ชั่วคราวการต่อต้านสนามฟลักซ์จะลบล้างสนามแม่เหล็กที่มีอยู่ของมอเตอร์สนามแม่เหล็กที่ลดลงจะจำกัดการผลิตแรงบิด แต่ลดแรงดัน back-emfแรงดัน back-emf ที่ลดลงจะช่วยเพิ่มแรงดันให้มอเตอร์ทำงานด้วยความเร็วเอาต์พุตที่สูงขึ้นการทำงานทั้งสองประเภทต้องใช้กระแสมอเตอร์เพิ่มเติมทิศทางของกระแสมอเตอร์ทั่วแกน d ซึ่งกำหนดโดยมอเตอร์ cตัวควบคุมกำหนดเอฟเฟกต์ที่ต้องการ

ข้อดีของมอเตอร์แม่เหล็กถาวรชนิดหายาก

ประสิทธิภาพสูง:เส้นโค้งประสิทธิภาพของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสโดยทั่วไปจะลดลงเร็วกว่า 60% ของโหลดที่กำหนด และประสิทธิภาพจะต่ำมากเมื่อโหลดเบาเส้นโค้งประสิทธิภาพของมอเตอร์แม่เหล็กถาวรชนิดหายากนั้นสูงและแบน และอยู่ในบริเวณประสิทธิภาพสูงที่ 20%~120% ของโหลดที่กำหนด

ตัวประกอบกำลังสูง:ค่าที่วัดได้ของตัวประกอบกำลังของมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรชนิดหายากมีค่าใกล้เคียงกับค่าจำกัดที่ 1.0เส้นโค้งตัวประกอบกำลังสูงและแบนเท่ากับเส้นโค้งประสิทธิภาพตัวประกอบกำลังสูงไม่จำเป็นต้องมีการชดเชยพลังงานรีแอกทีฟแรงดันต่ำ และใช้ความจุของระบบจำหน่ายไฟฟ้าอย่างเต็มที่

กระแสสเตเตอร์มีขนาดเล็ก:โรเตอร์ไม่มีกระแสกระตุ้น กำลังรีแอกทีฟจะลดลง และกระแสสเตเตอร์จะลดลงอย่างมากเมื่อเทียบกับมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสที่มีความจุเท่ากัน ค่ากระแสของสเตเตอร์สามารถลดลงได้ 30% ถึง 50%ในเวลาเดียวกัน เนื่องจากกระแสของสเตเตอร์ลดลงอย่างมาก อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของมอเตอร์จึงลดลง และจาระบีของตลับลูกปืนและอายุการใช้งานของตลับลูกปืนจะยาวขึ้น

แรงบิดนอกสเต็ปสูงและแรงบิดดึงเข้า:มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรชนิดหายากมีแรงบิดนอกสเต็ปและแรงบิดดึงเข้าสูงกว่า ซึ่งทำให้มอเตอร์มีความสามารถในการรับน้ำหนักสูงขึ้นและสามารถดึงเข้าสู่การซิงโครไนซ์ได้อย่างราบรื่น

โปรแกรมอะไรที่ใช้มอเตอร์ PMSM?

มอเตอร์ซิงโครนัสแปลงความถี่แม่เหล็กถาวรประสิทธิภาพสูงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องฉีดพลาสติก เครื่องอัดอากาศ อุปกรณ์ทำท่อ เครื่องจักรไฮดรอลิก เครื่องจักรอาหาร เครื่องทำท่อซีเมนต์ เครื่องอัดรีดพลาสติก เครื่องวาดลวด และอุปกรณ์เภสัชกรรม