มอเตอร์แม่เหล็กถาวรแบบขับตรง AC แบบกำหนดเอง มอเตอร์ไฟฟ้าแบบซิงโครนัสแบบบูรณาการสูง

 
 
มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรพร้อมแม่เหล็กภายใน: ประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูงสุด
มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรพร้อมแม่เหล็กภายใน (IPMSM) เป็นมอเตอร์ในอุดมคติสำหรับการลากจูงโดยที่แรงบิดสูงสุดไม่เกิดขึ้นที่ความเร็วสูงสุดมอเตอร์ประเภทนี้ใช้ในงานที่ต้องการไดนามิกสูงและความจุเกินพิกัดและยังเป็นตัวเลือกที่สมบูรณ์แบบหากคุณต้องการควบคุมพัดลมหรือปั๊มในช่วง IE4 และ IE5ต้นทุนการซื้อที่สูงมักได้รับการชดเชยด้วยการประหยัดพลังงานตลอดอายุการใช้งาน โดยมีเงื่อนไขว่าคุณต้องใช้งานกับตัวแปลงความถี่ที่เหมาะสม
 
ไดรฟ์ความถี่แบบแปรผันที่ติดตั้งมอเตอร์ของเราใช้กลยุทธ์การควบคุมแบบบูรณาการตาม MTPA (แรงบิดสูงสุดต่อแอมแปร์)ซึ่งช่วยให้คุณควบคุมมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดโหลดเกิน 200 % แรงบิดเริ่มต้นที่ยอดเยี่ยม และช่วงการควบคุมความเร็วที่ขยายยังช่วยให้คุณใช้ประโยชน์จากอัตรามอเตอร์ได้อย่างเต็มที่เพื่อการกู้คืนต้นทุนอย่างรวดเร็วและกระบวนการควบคุมที่มีประสิทธิภาพสูงสุด
 
มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรพร้อมแม่เหล็กภายนอกสำหรับการใช้งานเซอร์โวแบบคลาสสิก
มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรพร้อมแม่เหล็กภายนอก (SPMSM) เป็นมอเตอร์ในอุดมคติเมื่อคุณต้องการโอเวอร์โหลดสูงและการเร่งความเร็วอย่างรวดเร็ว เช่น ในการใช้งานเซอร์โวแบบคลาสสิกการออกแบบที่ยาวยังส่งผลให้มวลมีความเฉื่อยต่ำและสามารถติดตั้งได้อย่างเหมาะสมอย่างไรก็ตาม ข้อเสียประการหนึ่งของระบบที่ประกอบด้วย SPMSM และตัวแปลงความถี่คือค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้อง เนื่องจากมักใช้เทคโนโลยีปลั๊กราคาแพงและตัวเข้ารหัสคุณภาพสูง

ทำไมคุณควรเลือกมอเตอร์ IPM แทน SPM

1. แรงบิดสูงทำได้โดยใช้แรงบิดแบบไม่เต็มใจนอกเหนือจากแรงบิดแม่เหล็ก

2. มอเตอร์ IPM ใช้พลังงานน้อยลงถึง 30% เมื่อเทียบกับมอเตอร์ไฟฟ้าทั่วไป

3. ปรับปรุงความปลอดภัยทางกล เนื่องจากไม่เหมือนใน SPM แม่เหล็กจะไม่หลุดออกเนื่องจากแรงเหวี่ยง

4. สามารถตอบสนองการหมุนของมอเตอร์ความเร็วสูงโดยการควบคุมแรงบิดสองประเภทโดยใช้การควบคุมแบบเวกเตอร์

จะปรับปรุงประสิทธิภาพของมอเตอร์ได้อย่างไร?

เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของมอเตอร์ สิ่งสำคัญคือการลดการสูญเสียของมอเตอร์การสูญเสียของมอเตอร์แบ่งออกเป็นการสูญเสียทางกลและการสูญเสียทางแม่เหล็กไฟฟ้าตัวอย่างเช่น สำหรับมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับแบบอะซิงโครนัส กระแสจะไหลผ่านขดลวดสเตเตอร์และโรเตอร์ ซึ่งจะทำให้เกิดการสูญเสียทองแดงและการสูญเสียตัวนำ ในขณะที่สนามแม่เหล็กในเหล็กมันจะทำให้เกิดกระแสไหลวนทำให้เกิดการสูญเสียฮิสเทรีซิส สนามแม่เหล็กอากาศที่มีฮาร์มอนิกสูงจะสร้างการสูญเสียที่หลงทางบนโหลด และจะมีการสูญเสียการสึกหรอระหว่างการหมุนของตลับลูกปืนและพัดลม

เพื่อลดการสูญเสียของโรเตอร์ คุณสามารถลดความต้านทานของขดลวดโรเตอร์ ใช้ลวดที่ค่อนข้างหนาและมีความต้านทานต่ำ หรือเพิ่มพื้นที่หน้าตัดของช่องโรเตอร์แน่นอนว่าวัสดุมีความสำคัญมากการผลิตโรเตอร์ทองแดงตามเงื่อนไขจะลดการสูญเสียประมาณ 15%มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสในปัจจุบันนั้นเป็นโรเตอร์อลูมิเนียมโดยทั่วไป ดังนั้นประสิทธิภาพจึงไม่สูงนัก

ในทำนองเดียวกัน มีการสูญเสียทองแดงบนสเตเตอร์ ซึ่งสามารถเพิ่มหน้าสล็อตของสเตเตอร์ เพิ่มอัตราส่วนสล็อตเต็มของสเตเตอร์ และทำให้ความยาวปลายของขดลวดสเตเตอร์สั้นลงหากใช้แม่เหล็กถาวรเพื่อเปลี่ยนขดลวดสเตเตอร์ ก็ไม่จำเป็นต้องผ่านกระแสแน่นอน ประสิทธิภาพสามารถปรับปรุงได้อย่างเห็นได้ชัด ซึ่งเป็นเหตุผลพื้นฐานว่าทำไมมอเตอร์แบบซิงโครนัสจึงมีประสิทธิภาพมากกว่ามอเตอร์แบบอะซิงโครนัส

สำหรับการสูญเสียเหล็กของมอเตอร์ สามารถใช้แผ่นเหล็กซิลิกอนคุณภาพสูงเพื่อลดการสูญเสียของฮิสเทรีซิส หรือสามารถยืดความยาวของแกนเหล็ก ซึ่งสามารถลดความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็ก และยังสามารถเพิ่มการเคลือบฉนวน .นอกจากนี้ กระบวนการบำบัดความร้อนก็มีความสำคัญเช่นกัน

ประสิทธิภาพการระบายอากาศของมอเตอร์มีความสำคัญมากกว่าเมื่ออุณหภูมิสูงการสูญเสียจะมากสามารถใช้โครงสร้างการระบายความร้อนที่สอดคล้องกันหรือวิธีการระบายความร้อนเพิ่มเติมเพื่อลดการสูญเสียแรงเสียดทาน

ฮาร์มอนิกที่มีลำดับสูงจะทำให้เกิดการสูญเสียในขดลวดและแกนเหล็ก ซึ่งสามารถปรับปรุงการพันของสเตเตอร์และลดการสร้างฮาร์มอนิกที่มีลำดับสูงได้การรักษาฉนวนสามารถทำได้บนพื้นผิวของช่องโรเตอร์ และสามารถใช้โคลนช่องแม่เหล็กเพื่อลดผลกระทบของช่องแม่เหล็กได้

ปัญหาเล็กๆ น้อยๆ ที่มักมองข้ามเกี่ยวกับมอเตอร์

1. ทำไมจึงใช้มอเตอร์ทั่วไปในพื้นที่ราบสูงไม่ได้?

ระดับความสูงมีผลเสียต่ออุณหภูมิของมอเตอร์ที่เพิ่มขึ้น โคโรนาของมอเตอร์ (มอเตอร์ไฟฟ้าแรงสูง) และการเปลี่ยนของมอเตอร์กระแสตรงควรสังเกตสามด้านต่อไปนี้:

(1) ยิ่งระดับความสูงสูงขึ้น อุณหภูมิของมอเตอร์ก็จะยิ่งสูงขึ้น กำลังเอาต์พุตก็จะยิ่งต่ำลงอย่างไรก็ตาม เมื่ออุณหภูมิลดลงเมื่อระดับความสูงเพิ่มขึ้นมากพอที่จะชดเชยอิทธิพลของระดับความสูงที่มีต่ออุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น กำลังขับพิกัดของมอเตอร์จะยังคงไม่เปลี่ยนแปลง

(2) ควรใช้มาตรการป้องกันโคโรนาเมื่อใช้มอเตอร์ไฟฟ้าแรงสูงในที่ราบสูง

(3) ความสูงไม่ดีสำหรับการเปลี่ยนมอเตอร์กระแสตรง ดังนั้นให้ใส่ใจกับการเลือกวัสดุแปรงถ่าน

2. เหตุใดมอเตอร์จึงไม่เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีน้ำหนักเบา

เมื่อมอเตอร์ทำงานที่โหลดเบา จะทำให้เกิด:

(1) ตัวประกอบกำลังของมอเตอร์ต่ำ

(2) ประสิทธิภาพของมอเตอร์ต่ำ

(3) จะทำให้เกิดการสูญเสียอุปกรณ์และการทำงานที่ไม่ประหยัด

3. ทำไมมอเตอร์สตาร์ทในสภาพแวดล้อมที่เย็นไม่ได้?

การใช้มอเตอร์มากเกินไปในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำจะทำให้:

(1) รอยแตกของฉนวนมอเตอร์

(2) จาระบีแบริ่งค้าง;

(3) ผงประสานของข้อต่อลวดเป็นผง

ดังนั้น ควรอุ่นมอเตอร์และเก็บไว้ในสภาพแวดล้อมที่เย็น และควรตรวจสอบขดลวดและตลับลูกปืนก่อนเดินเครื่อง

4. ทำไมมอเตอร์ 60Hz ถึงใช้แหล่งจ่ายไฟ 50Hz ไม่ได้

เมื่อออกแบบมอเตอร์ โดยทั่วไปแผ่นเหล็กซิลิกอนจะทำงานในบริเวณความอิ่มตัวของเส้นโค้งการทำให้เป็นแม่เหล็กเมื่อแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟคงที่ การลดความถี่จะเพิ่มฟลักซ์แม่เหล็กและกระแสกระตุ้น ส่งผลให้กระแสมอเตอร์และการใช้ทองแดงเพิ่มขึ้น ซึ่งจะนำไปสู่การเพิ่มอุณหภูมิของมอเตอร์ในที่สุดในกรณีที่รุนแรงอาจทำให้มอเตอร์ไหม้ได้เนื่องจากขดลวดร้อนจัด

5.มอเตอร์สตาร์ทอ่อน

การสตาร์ทแบบนุ่มนวลมีผลในการประหยัดพลังงานที่จำกัด แต่สามารถลดผลกระทบของการสตาร์ทเครื่องบนกริดพลังงาน และยังสามารถสตาร์ทได้อย่างราบรื่นเพื่อปกป้องชุดมอเตอร์ตามทฤษฎีการอนุรักษ์พลังงาน เนื่องจากการเพิ่มวงจรควบคุมที่ค่อนข้างซับซ้อน การสตาร์ทแบบนุ่มนวลไม่เพียงแต่ไม่ประหยัดพลังงานเท่านั้น แต่ยังเพิ่มการใช้พลังงานอีกด้วยแต่สามารถลดกระแสเริ่มต้นของวงจรและมีบทบาทในการป้องกัน