> บนพีเอ็มมอเตอร์ > ข้อดีและข้อเสียของมอเตอร์แม่เหล็กถาวรและปัญหาการล้างอำนาจแม่เหล็ก

ข้อดีและข้อเสียของมอเตอร์แม่เหล็กถาวรและปัญหาการล้างอำนาจแม่เหล็ก

2022-08-16 14:52:57

By

    แบ่งปันไปที่:

1. ข้อดีของมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร

  1. การสูญเสียต่ำและการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิต่ำ

เนื่องจากสนามแม่เหล็กของ มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร ถูกสร้างขึ้นโดยแม่เหล็กถาวร การสูญเสียการขับรถที่เกิดจากสนามแม่เหล็กที่สร้างโดยกระแสการขับ นั่นคือ หลีกเลี่ยงการสูญเสียทองแดง โรเตอร์ทำงานโดยไม่มีกระแสไฟฟ้า ซึ่งช่วยลดอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของมอเตอร์ได้อย่างมาก และอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นจะน้อยกว่า 20K ภายใต้โหลดเดียวกัน

  1. ตัวประกอบกำลังสูง

มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรมีค่าตัวประกอบกำลังสูง โดยไม่ขึ้นกับจำนวนขั้วของมอเตอร์ เมื่อโหลดมอเตอร์จนเต็ม ค่าตัวประกอบกำลังของมอเตอร์จะใกล้เคียงกับ 1 เมื่อเทียบกับมอเตอร์แบบอะซิงโครนัส กระแสไฟฟ้าของมอเตอร์จะลดลง การสูญเสียทองแดงของสเตเตอร์ของมอเตอร์จะลดลงตามลำดับ และประสิทธิภาพจะสูงขึ้น เมื่อจำนวนขั้วมอเตอร์เพิ่มขึ้น ค่าตัวประกอบกำลังของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสจะลดลงเรื่อยๆ นอกจากนี้เนื่องจากตัวประกอบกำลังสูงของ มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรความจุของแหล่งจ่ายไฟ (หม้อแปลง) ที่จับคู่กับมอเตอร์ในทางทฤษฎีสามารถลดลงได้ในทางทฤษฎี และข้อมูลจำเพาะของตู้สวิตช์รองรับและสายเคเบิลสามารถลดลงได้ในเวลาเดียวกัน

  1. ที่มีประสิทธิภาพสูง

เมื่อเปรียบเทียบกับมอเตอร์แบบอะซิงโครนัส มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรมีค่าประสิทธิภาพที่สูงกว่ามากที่โหลดเบา และมีการทำงานที่มีประสิทธิภาพสูงที่หลากหลาย ประสิทธิภาพมากกว่า 90% ในช่วง 25% ถึง 120% ประสิทธิภาพที่ได้รับการจัดอันดับของมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรสามารถเข้าถึงได้ถึง 1 เท่าของระดับประสิทธิภาพการใช้พลังงานมาตรฐานแห่งชาติในปัจจุบัน ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบที่ใหญ่ที่สุดในการประหยัดพลังงานเมื่อเทียบกับมอเตอร์แบบอะซิงโครนัส ในการทำงานจริง มอเตอร์จะทำงานไม่เต็มกำลังเมื่อขับโหลด เหตุผลก็คือ: ในด้านหนึ่ง เมื่อนักออกแบบเลือกมอเตอร์ กำลังของมอเตอร์โดยทั่วไปจะถูกกำหนดตามสภาพการทำงานที่รุนแรงของโหลด และความเป็นไปได้ของสภาพการทำงานที่รุนแรงนั้นมีน้อยมาก ในเวลาเดียวกันเพื่อหลีกเลี่ยงการไหม้ภายใต้สภาพการทำงานที่ผิดปกติ เพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือของมอเตอร์ ผู้ผลิตมอเตอร์โดยทั่วไปจะปล่อยให้มีอัตรากำลังที่แน่นอนตามกำลังที่ผู้ใช้ต้องการเพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือของมอเตอร์ สิ่งนี้นำไปสู่การทำงานจริงของมอเตอร์ งานส่วนใหญ่ต่ำกว่า 70% ของกำลังพิกัด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการขับเคลื่อนพัดลมหรือโหลดของปั๊ม โดยทั่วไปมอเตอร์จะทำงานในบริเวณที่มีโหลดเบา สำหรับมอเตอร์อะซิงโครนัส ประสิทธิภาพในการรับน้ำหนักเบาจะต่ำมาก ในขณะที่มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรยังคงสามารถรักษาประสิทธิภาพสูงไว้ในบริเวณที่มีภาระเบาได้

  1. ข้อดีอื่น ๆ

มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรยังมีข้อดีคือแรงบิดสตาร์ทสูง เวลาสตาร์ทสั้น และความสามารถในการโอเวอร์โหลดสูง สามารถลดกำลังการผลิตติดตั้งของมอเตอร์ขับเคลื่อนอุปกรณ์ตามกำลังเพลาจริง ประหยัดพลังงาน และลดการลงทุนในสินทรัพย์ถาวร มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรควบคุมได้ง่าย มีความเร็วคงที่ ไม่เปลี่ยนแปลงตามความผันผวนของโหลดหรือแรงดันไฟฟ้า ขึ้นอยู่กับความถี่เท่านั้น และทำงานได้อย่างราบรื่นและเชื่อถือได้ เนื่องจากความเร็วถูกซิงโครไนซ์อย่างเคร่งครัด ประสิทธิภาพการตอบสนองแบบไดนามิกจึงดี และเหมาะสำหรับการควบคุมการแปลงความถี่ ขนาดการติดตั้งของมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรตรงตามมาตรฐาน IEC ซึ่งสามารถแทนที่มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสสามเฟสได้โดยตรง และระดับการป้องกันสามารถเข้าถึง IP54 และ IP55

2. ข้อเสียของมอเตอร์แม่เหล็กถาวร:

1. วัสดุแม่เหล็กถาวรราคาสูง

2. ภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิสูง การสั่นสะเทือน และกระแสไฟฟ้าเกิน วัสดุแม่เหล็กถาวรจะถูกล้างอำนาจแม่เหล็กอย่างถาวร ซึ่งจะส่งผลต่อประสิทธิภาพของมอเตอร์

3. ข้อกำหนดสูงสำหรับระบบควบคุม

3. เหตุผลในการล้างอำนาจแม่เหล็กของมอเตอร์แม่เหล็กถาวร:

1. การเลือกเกรดเหล็กแม่เหล็กที่ไม่เหมาะสม

หากการคำนวณการออกแบบมอเตอร์ไม่แม่นยำเพียงพอ และเลือกเกรดที่ต่ำกว่าผิดพลาด เช่น ควรเลือกแม่เหล็กถาวร 180°C แต่เลือก 155°C ผิด อาจมีสถานการณ์เช่นนี้: การทดสอบเบื้องต้น ดัชนีบันทึกของกระบวนการทดสอบดีมาก เนื่องจากมอเตอร์ค่อยๆ มีแนวโน้มที่จะมีเสถียรภาพทางความร้อน ตัวบ่งชี้ที่เกี่ยวข้องของมอเตอร์จะเริ่มเสื่อมสภาพและเบี่ยงเบนไปจากความคาดหวังในการออกแบบมากขึ้นเรื่อยๆ ในช่วงเวลาหนึ่ง กระแสจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว อินเวอร์เตอร์หยุดอย่างรวดเร็ว และรหัสกระแสเกินจะปรากฏขึ้น ทดสอบลักษณะไม่มีโหลดของมอเตอร์อีกครั้ง แสดงว่ามอเตอร์สูญเสียความเป็นแม่เหล็ก และต้องเปลี่ยนเหล็กแม่เหล็ก

2. ปัญหาการล้างอำนาจแม่เหล็กจากความร้อนสูงเกินไป

การสูญเสียสนามแม่เหล็กจากความร้อนสูงเกินไปเป็นหัวข้อที่ละเอียดอ่อน และการลดคุณสมบัติทางแม่เหล็กของแม่เหล็กยังสามารถนำไปสู่ปัญหากระแสไฟเกินและความร้อนสูงเกินไปได้ หากไม่รวมอิทธิพลของคุณสมบัติแม่เหล็กของเหล็กแม่เหล็กและพิจารณาเฉพาะปัจจัยทางความร้อนเท่านั้นก็สามารถระบุได้ว่ามีสองสถานการณ์ที่ปรากฏการณ์การลดอำนาจแม่เหล็กจากความร้อนสูงเกินไปจะเกิดขึ้น: ประการแรก เส้นทางระบายอากาศหมุนเวียนในมอเตอร์คือ ไม่มีเหตุผลซึ่งฝ่าฝืนกฎธรรมชาติของการนำความเย็นและความร้อนส่งผลให้เกิดการสะสมความร้อนเฉพาะที่ ประการที่สอง โหลดความร้อนของขดลวดสูงเกินไป และการสร้างความร้อนเกินระดับการแลกเปลี่ยนความร้อนของระบบแลกเปลี่ยนความร้อนของมอเตอร์

3. ปัญหากระแสล้างอำนาจแม่เหล็กมากเกินไป

เมื่อมอเตอร์กำลังทำงาน เมื่อกระแสโหลดเกินความสามารถในการต้านการล้างอำนาจแม่เหล็กของแม่เหล็ก มันจะทำให้เกิดการล้างอำนาจแม่เหล็กที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ของแม่เหล็ก ซึ่งจะเพิ่มกระแสโหลดต่อไป และทำให้การล้างอำนาจแม่เหล็กที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ของแม่เหล็กรุนแรงขึ้น การสลับกลับนี้จะเร่งการล้างอำนาจแม่เหล็กที่ไม่สามารถกลับคืนสภาพเดิมได้จนกระทั่งการล้างอำนาจแม่เหล็ก

4. จะป้องกันการล้างอำนาจแม่เหล็กของมอเตอร์แม่เหล็กถาวรได้อย่างไร?

     1. การเลือกกำลังมอเตอร์แม่เหล็กถาวรที่ถูกต้อง:

การล้างอำนาจแม่เหล็กเกี่ยวข้องกับการเลือกกำลังของมอเตอร์แม่เหล็กถาวร การเลือกกำลังมอเตอร์ PM ที่ถูกต้องสามารถป้องกันหรือชะลอการลดอำนาจแม่เหล็กได้ สาเหตุหลักในการล้างอำนาจแม่เหล็กของมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรคืออุณหภูมิสูงเกินไป และการโอเวอร์โหลดเป็นสาเหตุหลักที่ทำให้อุณหภูมิสูง ดังนั้นจึงควรเว้นระยะขอบไว้เมื่อเลือกกำลังของมอเตอร์แม่เหล็กถาวร ตามสถานการณ์จริงของการโหลด โดยทั่วไปประมาณ 20% จะเหมาะสมกว่า

    2. หลีกเลี่ยงการสตาร์ทด้วยภาระหนักและการสตาร์ทบ่อยครั้ง:

มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรพยายามหลีกเลี่ยงการสตาร์ทโดยตรงหรือการสตาร์ทบ่อยครั้งของภาระหนัก ในระหว่างกระบวนการสตาร์ท แรงบิดสตาร์ทจะสั่น และในส่วนหุบเขาของแรงบิดสตาร์ท สนามแม่เหล็กสเตเตอร์กำลังล้างอำนาจแม่เหล็กของขั้วแม่เหล็กของโรเตอร์ ดังนั้นพยายามหลีกเลี่ยงการโหลดหนักและการสตาร์ทมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรบ่อยครั้ง

     3. ปรับปรุงการออกแบบ:

(1) เพิ่มความหนาของแม่เหล็กถาวรอย่างเหมาะสม:

จากมุมมองของการออกแบบและผลิตมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร ควรพิจารณาความสัมพันธ์ระหว่างปฏิกิริยากระดอง แรงบิดแม่เหล็กไฟฟ้า และการล้างอำนาจแม่เหล็กของแม่เหล็กถาวร

ภายใต้การกระทำร่วมกันของฟลักซ์แม่เหล็กที่เกิดจากกระแสขดลวดแรงบิดและฟลักซ์แม่เหล็กที่เกิดจากขดลวดแรงในแนวรัศมี แม่เหล็กถาวรบนพื้นผิวโรเตอร์ทำให้เกิดการล้างอำนาจแม่เหล็กได้ง่าย

ภายใต้เงื่อนไขว่าช่องว่างอากาศของมอเตอร์ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง เพื่อให้แน่ใจว่าแม่เหล็กถาวรจะไม่ล้างอำนาจแม่เหล็ก วิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดคือการเพิ่มความหนาของแม่เหล็กถาวรอย่างเหมาะสม

(2) มีวงจรร่องระบายอากาศภายในโรเตอร์เพื่อลดอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของโรเตอร์:

หากอุณหภูมิของโรเตอร์สูงเกินไป แม่เหล็กถาวรจะทำให้สูญเสียพลังแม่เหล็กอย่างถาวร ในการออกแบบโครงสร้างสามารถออกแบบวงจรระบายอากาศภายในของโรเตอร์เพื่อระบายความร้อนให้กับเหล็กแม่เหล็กได้โดยตรง ไม่เพียงแต่ช่วยลดอุณหภูมิของเหล็กแม่เหล็กแต่ยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพอีกด้วย

สินค้าที่เกี่ยวข้อง

มอเตอร์ แม่เหล็กถาวร รุ่นมาตรฐาน TYB ซีรี่ส์

ใช้แม่เหล็กถาวร NdFeB ที่มีประสิทธิภาพสูง ไม่มีการสูญเสียการกระตุ้น และด้วยการออกแบบโครงสร้างโรเตอร์แบบพิเศษ ช่วยลดการสูญเสียเหล็กและการสูญเสียหลงทางได้อย่างมาก ประสิทธิภาพของเครื่องจักรทั้งหมดสูงกว่ามาตรฐาน IE4 ประสิทธิภาพจะเพิ่มขึ้น 5-10% และ ตัวประกอบกำลังได้รับการปรับปรุง 10-15% หรือมากกว่า

สามารถรักษาประสิทธิภาพสูงและตัวประกอบกำลังในช่วงโหลด 20% -120% ตัวประกอบกำลังสามารถเป็น 1 มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสสามเฟสสามารถเข้าถึงได้เพียง 0.86 เท่านั้น
ลดการสูญเสียในสายได้อย่างมีประสิทธิภาพ การประหยัดพลังงานในการโหลดเบามีความสำคัญมากขึ้น และปรับปรุงการใช้กริด