5.5-3000KW 380V 660V แม่เหล็กถาวร Gearless เครื่องยนต์ แรงบิดสูงเอาต์พุตสูง

หลักการทำงาน

หลักการทำงานของมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรจะคล้ายกับมอเตอร์ซิงโครนัสขึ้นอยู่กับสนามแม่เหล็กหมุนที่สร้างแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่ความเร็วซิงโครนัสเมื่อขดลวดสเตเตอร์ได้รับพลังงานโดยการจ่ายไฟ 3 เฟส สนามแม่เหล็กหมุนจะถูกสร้างขึ้นระหว่างช่องว่างอากาศ

สิ่งนี้สร้างแรงบิดเมื่อขั้วสนามของโรเตอร์จับสนามแม่เหล็กหมุนด้วยความเร็วซิงโครนัสและโรเตอร์หมุนอย่างต่อเนื่องเนื่องจากมอเตอร์เหล่านี้ไม่ใช่มอเตอร์ที่สตาร์ทเอง จึงจำเป็นต้องมีแหล่งจ่ายไฟแบบปรับความถี่ได้

EMF และสมการแรงบิด

ในเครื่องซิงโครนัส EMF เฉลี่ยที่เหนี่ยวนำต่อเฟสเรียกว่าไดนามิกเหนี่ยวนำ EMF ในมอเตอร์ซิงโครนัส ฟลักซ์ที่ตัดโดยตัวนำแต่ละตัวต่อรอบคือ Pϕ Weber

จากนั้นเวลาที่ใช้ในการหมุนหนึ่งรอบให้เสร็จสมบูรณ์คือ 60/N วินาที

EMF เฉลี่ยที่เหนี่ยวนำต่อตัวนำสามารถคำนวณได้โดยใช้

( PϕN / 60 ) x Zph = ( PϕN / 60 ) x 2Tph

โดยที่ Tph = Zph / 2

ดังนั้น EMF เฉลี่ยต่อเฟสคือ

= 4 x ϕ x Tph x PN/120 = 4ϕfTph

โดยที่ Tph = ไม่ของรอบที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมต่อเฟส

ϕ = ฟลักซ์/ขั้วในเวเบอร์

พ=ไม่ของเสา

F = ความถี่เป็น Hz

Zph = ไม่ของตัวนำที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมต่อเฟส.= Zph/3

สมการ EMF ขึ้นอยู่กับขดลวดและตัวนำบนสเตเตอร์สำหรับมอเตอร์นี้ จะพิจารณาปัจจัยการกระจาย Kd และระยะพิทช์แฟกเตอร์ Kp ด้วย

ดังนั้น E = 4 x ϕ xfx Tph xKd x Kp

สมการแรงบิดของมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรจะได้รับดังนี้

T = (3 x Eph x Iph x sinβ) / ωm

ทำไมต้องเลือกมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับแบบแม่เหล็กถาวร?

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับชนิดแม่เหล็กถาวร (PMAC) มีข้อดีหลายประการเหนือมอเตอร์ประเภทอื่นๆ ได้แก่:

ประสิทธิภาพสูง: มอเตอร์ PMAC มีประสิทธิภาพสูงเนื่องจากไม่มีการสูญเสียทองแดงของโรเตอร์และการสูญเสียขดลวดที่ลดลงสามารถบรรลุประสิทธิภาพได้สูงถึง 97% ส่งผลให้ประหยัดพลังงานได้อย่างมาก

ความหนาแน่นของพลังงานสูง: มอเตอร์ PMAC มีความหนาแน่นของพลังงานสูงกว่าเมื่อเทียบกับมอเตอร์ประเภทอื่น ซึ่งหมายความว่าสามารถผลิตพลังงานได้มากขึ้นต่อหน่วยของขนาดและน้ำหนักทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานในพื้นที่จำกัด

ความหนาแน่นของแรงบิดสูง: มอเตอร์ PMAC มีความหนาแน่นของแรงบิดสูง ซึ่งหมายความว่าสามารถผลิตแรงบิดต่อหน่วยขนาดและน้ำหนักได้มากขึ้นทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการแรงบิดสูง

ลดการบำรุงรักษา: เนื่องจากมอเตอร์ PMAC ไม่มีแปรง จึงต้องการการบำรุงรักษาน้อยกว่าและมีอายุการใช้งานยาวนานกว่ามอเตอร์ประเภทอื่นๆ

การควบคุมที่ได้รับการปรับปรุง: มอเตอร์ PMAC มีการควบคุมความเร็วและแรงบิดที่ดีกว่าเมื่อเทียบกับมอเตอร์ประเภทอื่น ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการการควบคุมที่แม่นยำ

เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม: มอเตอร์ PMAC เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากกว่ามอเตอร์ประเภทอื่นๆ เนื่องจากใช้โลหะหายาก ซึ่งรีไซเคิลได้ง่ายกว่าและก่อให้เกิดของเสียน้อยกว่าเมื่อเทียบกับมอเตอร์ประเภทอื่นๆ

โดยรวมแล้ว ข้อดีของมอเตอร์ PMAC ทำให้เป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย รวมถึงยานยนต์ไฟฟ้า เครื่องจักรอุตสาหกรรม และระบบพลังงานหมุนเวียน

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

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 ซึ่งกำหนดโดยตัวควบคุมมอเตอร์ จะกำหนดเอฟเฟกต์ที่ต้องการ

การวิเคราะห์การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีมอเตอร์แม่เหล็กถาวรสมัยใหม่:

1.การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีเครื่องกลไฟฟ้าแม่เหล็กถาวรกับตลาดเครื่องใช้ในบ้าน

การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีมอเตอร์แม่เหล็กถาวรกับตลาดเครื่องใช้ในบ้านนั้นปรากฏอยู่ใน VCDDVD และคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันมีการพัฒนาอุตสาหกรรมอย่างค่อยเป็นค่อยไปและค่อยๆขยายไปสู่ไดรฟ์แบบปรับความเร็วได้หลายเฟสตัวอย่างเช่น ผู้คนใช้เครื่องปรับอากาศอินเวอร์เตอร์ใช้เทคโนโลยีมอเตอร์แม่เหล็กถาวรที่ทันสมัยเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องปรับอากาศ ค่อยๆ ลดระดับเสียงของมอเตอร์เครื่องปรับอากาศ และลดเสียงรบกวนที่เกิดจากเครื่องปรับอากาศ

2.การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีเครื่องกลไฟฟ้าแม่เหล็กถาวรในตลาดลิฟต์

ระบบความเร็วแปรผันของมอเตอร์แม่เหล็กถาวรถูกนำมาใช้ในตลาดลิฟต์มาเกือบ 10 ปีแล้วตัวอย่างเช่น การใช้มอเตอร์แม่เหล็กถาวรชนิดหายากความเร็วต่ำเป็นเครื่องลากลิฟต์ การใช้มอเตอร์แม่เหล็กถาวรชนิดหายากสามารถประหยัดพลังงานไฟฟ้าของลิฟต์ได้ 20 %มอเตอร์แม่เหล็กถาวรที่ทันสมัยมักจะใช้ในด้านของระบบขับเคลื่อนความเร็วแปรผันที่มีการเปลี่ยนแปลงโหลดขนาดใหญ่และข้อกำหนดในการปรับความเร็วสูง

3.การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีเครื่องกลไฟฟ้าแม่เหล็กถาวรในกิจการอุตสาหกรรมและเหมืองแร่

ด้วยการพัฒนามอเตอร์แม่เหล็กถาวร มอเตอร์แม่เหล็กถาวรแรงบิดขนาดใหญ่ได้รับการพัฒนาอย่างดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเปิดตัวมอเตอร์ความถี่ตัวแปรแม่เหล็กถาวรที่ประสบความสำเร็จในตลาดทำให้อุตสาหกรรมหนักและองค์กรเหมืองแร่มีทางเลือกใหม่เนื่องจากแรงบิดเอาท์พุตของมอเตอร์แม่เหล็กถาวรมีมากพอ การใช้เกียร์กลไกจึงลดลงและควบคุมความเร็วได้สามารถวิ่งด้วยความเร็วต่ำดังนั้น การประยุกต์ใช้ข้อต่อของไหลจึงถูกยกเลิก ซึ่งช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายในการซื้ออุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องและการบำรุงรักษาอุปกรณ์ทั้งสองข้างต้น ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงด้านความปลอดภัย ดังนั้นมอเตอร์ความถี่แปรผันแม่เหล็กถาวรจึงเป็นที่นิยมอย่างมากในองค์กรอุตสาหกรรมและเหมืองแร่หลายแห่ง .เนื่องจากฟังก์ชันการควบคุมความเร็วความถี่แบบแปรผัน จึงให้การรับประกันที่แข็งแกร่งแก่ผู้ใช้ในการปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตและประหยัดพลังงานไฟฟ้าดังนั้น มอเตอร์แม่เหล็กถาวรแบบปรับความถี่ได้จึงเป็นทางเลือกที่จำเป็นสำหรับองค์กรอุตสาหกรรมและเหมืองแร่ในการอัพเกรดอุปกรณ์ในอนาคต