ปัจจุบัน ผลิตภัณฑ์จำนวนมากยังคงทำงานโดยใช้มอเตอร์เหนี่ยวนำกระแสสลับ อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงกำลังเกิดขึ้นเนื่องจากวิศวกรและผู้ควบคุมอุปกรณ์เลือกใช้มอเตอร์แม่เหล็กถาวร (PM) ในการใช้งานต่างๆ มากขึ้น สาเหตุหลักมาจากขนาดที่กะทัดรัดและประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้น การใช้งานต่างๆ เช่น พัดลม โบลเวอร์ และปั๊ม เข้ากันได้เป็นอย่างดีกับความสามารถของระบบขับเคลื่อนแม่เหล็กถาวร
A มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร (PMSM) เป็นมอเตอร์ซิงโครนัส AC ที่ใช้แม่เหล็กถาวรในการกระตุ้นสนามแม่เหล็ก มอเตอร์เหล่านี้มีประสิทธิภาพสูง ไร้แปรงถ่าน รวดเร็วและปลอดภัย พร้อมประสิทธิภาพไดนามิกที่ยอดเยี่ยม ด้วยข้อดีเหล่านี้ มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรจึงพบการใช้งานที่กว้างขวางในสาขาต่างๆ
มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร (PMSM) เป็นมอเตอร์ซิงโครนัสประเภทหนึ่งที่ใช้แม่เหล็กถาวรเป็นตัวเหนี่ยวนำ ในงานอุตสาหกรรม มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรเป็นผลิตภัณฑ์ที่สำคัญ
มีมอเตอร์ซิงโครนัสหลายประเภทให้คุณเลือกบนเว็บไซต์ของ Enneng รายการบริการมอเตอร์ซิงโครนัสที่ครอบคลุมสำหรับทุกความต้องการของคุณมีอยู่บนเว็บไซต์ Enneng Enneng สามารถจัดหามอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรหลายประเภทให้กับคุณในประเภทต่างๆ ที่เหมาะกับสภาวะการใช้งานที่แตกต่างกัน
มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรคืออะไร
มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร (PMSM) เป็นมอเตอร์ไร้แปรงถ่านชนิดหนึ่งที่ได้รับการยกย่องอย่างสูงในด้านความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพ มีโรเตอร์แม่เหล็กถาวร ซึ่งให้ประโยชน์หลายประการ เช่น แรงบิดสูง ขนาดกะทัดรัด และไม่จำเป็นต้องใช้กระแสไฟของโรเตอร์ แทนที่จะใช้ขดลวด โรเตอร์จะใช้แม่เหล็กถาวรเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กที่กำลังหมุน การออกแบบนี้ทำให้มอเตอร์เรียบง่ายและคุ้มค่า เนื่องจากไม่จำเป็นต้องใช้แหล่งจ่ายไฟ DC PMSM ทำงานเหมือนมอเตอร์ซิงโครนัสแบบ AC โดยมีการกระตุ้นสนามแม่เหล็กจากแม่เหล็กถาวร ส่งผลให้เกิดรูปคลื่น EMF แบบย้อนกลับแบบไซน์ สิ่งนี้ทำให้ PMSM สร้างแรงบิดได้แม้ที่ความเร็วเป็นศูนย์ อย่างไรก็ตาม เพื่อให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ มอเตอร์เหล่านี้จำเป็นต้องมีอินเวอร์เตอร์ที่ควบคุมแบบดิจิทัล
การก่อสร้าง
เช่นเดียวกับมอเตอร์หมุนอื่นๆ มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรประกอบด้วยโรเตอร์และสเตเตอร์ โครงสร้างโดยรวมของมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรมีลักษณะใกล้เคียงกับมอเตอร์ซิงโครนัสมาตรฐาน โดยมีความแตกต่างหลักอยู่ที่การออกแบบโรเตอร์ ในมอเตอร์ประเภทนี้ โรเตอร์ไม่มีขดลวดสนามแม่เหล็ก แต่มีแม่เหล็กถาวรติดตั้งแทน
แม่เหล็กถาวรเหล่านี้ทำหน้าที่สร้างขั้วแม่เหล็กภายในมอเตอร์ โดยทั่วไปแล้ว แม่เหล็กถาวรที่ใช้ในมอเตอร์ดังกล่าวจะทำจากวัสดุ เช่น ซาแมเรียมโคบอลต์และโบรอนเหล็กนีโอไดเมียม เนื่องจากมีความสามารถในการซึมผ่านสูง ในบรรดาตัวเลือกเหล่านี้ โบรอนเหล็กนีโอไดเมียมเป็นแม่เหล็กถาวรที่ใช้กันมากที่สุด เนื่องจากมีความคุ้มค่าและมีจำหน่ายอย่างแพร่หลาย
มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรทำงานบนหลักการที่คล้ายคลึงกับมอเตอร์ซิงโครนัส หลักการทำงานขึ้นอยู่กับปฏิสัมพันธ์ระหว่างสนามแม่เหล็กที่กำลังหมุนของสเตเตอร์กับสนามแม่เหล็กคงที่ของโรเตอร์ มันอาศัยสนามแม่เหล็กที่กำลังหมุนเพื่อสร้างศักย์ไฟฟ้าที่ความเร็วซิงโครนัส
เมื่อเพิ่มพลังให้กับขดลวดสเตเตอร์ด้วยแหล่งจ่ายไฟสามเฟส สนามแม่เหล็กที่กำลังหมุนจะปรากฏขึ้นภายในช่องว่างอากาศ สนามนี้จะเหนี่ยวนำให้เกิดแรงบิดเมื่อขั้วของโรเตอร์ล็อคพร้อมกันกับสนามแม่เหล็กที่กำลังหมุนด้วยความเร็วคงที่ ส่งผลให้โรเตอร์หมุนอย่างต่อเนื่อง เนื่องจากมอเตอร์เหล่านี้ไม่มีความสามารถในการสตาร์ทด้วยตัวเอง การจัดหาแหล่งจ่ายไฟความถี่แปรผันจึงเป็นสิ่งจำเป็นในการเริ่มต้นการทำงาน
คุณสมบัติ
- ไม่เกิดประกายไฟ ปลอดภัยกว่าในสภาพแวดล้อมที่เกิดการระเบิด
- สะอาด รวดเร็ว และมีประสิทธิภาพ
- กะทัดรัด มีประสิทธิภาพ และเบากว่า ACIM
- ออกแบบมาเพื่อการใช้งานเซอร์โวประสิทธิภาพสูง
- ทำงานโดยมีหรือไม่มีตัวเข้ารหัสตำแหน่ง
- สัญญาณรบกวนต่ำและอีเอ็มไอ
- ประสิทธิภาพความเร็วต่ำและสูงราบรื่น
- ผสมผสานกับการควบคุมเชิงสนาม (FOC) เพื่อการผลิตแรงบิดที่เหมาะสมที่สุด
ประเภท
1. การจำแนกประเภทของมอเตอร์ PMSM ตามการออกแบบโรเตอร์:
โรเตอร์ประกอบด้วยแม่เหล็กถาวร แม่เหล็กถาวรทำจากวัสดุที่มีแรงบีบบังคับสูง ตามการออกแบบโรเตอร์ มอเตอร์ซิงโครนัสสามารถจำแนกได้เป็น:
มอเตอร์ที่มีโรเตอร์ขั้วโลกแม่เหล็ก
มอเตอร์ที่ไม่มีโรเตอร์ที่มีขั้วแม่เหล็ก
นอกจากนี้ยังสามารถจำแนกได้เป็น:
มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรภายใน
ในโครงสร้างนี้ แม่เหล็กถาวรจะถูกฝังอยู่ในโรเตอร์ดังแสดงในรูปด้านล่าง เหมาะสมและทนทานสำหรับการใช้งานที่มีความเร็วสูง แรงบิดฝืนเกิดจากความโดดเด่นของมอเตอร์
มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรพื้นผิว
ในการกำหนดค่านี้ แม่เหล็กจะติดตั้งอยู่บนพื้นผิวของโรเตอร์ เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีความเร็วสูงแต่ไม่แข็งแรง ช่องว่างอากาศสม่ำเสมอเนื่องจากการซึมผ่านของแม่เหล็กถาวรและช่องว่างอากาศเท่ากัน ไม่มีแรงบิดฝืนและประสิทธิภาพไดนามิกสูงทำให้เหมาะสำหรับอุปกรณ์ความเร็วสูง เช่น หุ่นยนต์และชุดขับเคลื่อนเครื่องมือ
การจำแนกประเภทของมอเตอร์ PMSM ตามการออกแบบสเตเตอร์
สเตเตอร์ประกอบด้วยกรอบด้านนอกและแกนที่มีขดลวด การออกแบบที่พบบ่อยที่สุดคือขดลวดสองเฟสและสามเฟส
มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรสามารถขึ้นอยู่กับการออกแบบสเตเตอร์:
ขดลวดแบบกระจาย;
ขดลวดแบบรวมศูนย์.
การควบคุมมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร
เนื่องจากมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรจะต้องขับเคลื่อนด้วยคลื่นไซน์ ความซับซ้อนในการควบคุมจึงเพิ่มขึ้น มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรจำเป็นต้องมีระบบควบคุม เช่น ไดรฟ์ความถี่แปรผันหรือเซอร์โวไดรฟ์
ระบบควบคุมครอบคลุมเทคนิคการควบคุมที่หลากหลาย และการเลือกวิธีการควบคุมที่เหมาะสมที่สุดจะขึ้นอยู่กับข้อกำหนดเฉพาะของไดรฟ์แบบใช้มอเตอร์เป็นส่วนใหญ่ สำหรับงานที่เรียบง่ายกว่านั้น โดยทั่วไปจะใช้การควบคุมสี่เหลี่ยมคางหมูด้วยเซ็นเซอร์ฮอลล์ ในขณะที่เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของไดรฟ์แบบใช้มอเตอร์ มักนิยมใช้การควบคุมแบบเน้นภาคสนาม
ในกรณีส่วนใหญ่ PMSM จำเป็นต้องมีไดรฟ์ความถี่แบบแปรผันเพื่อการเริ่มต้น อย่างไรก็ตาม PMSM บางตัวมีการติดตั้งสตาร์ตเตอร์แบบกรงกระรอกในโรเตอร์ หรือที่เรียกว่าไลน์สตาร์ทเตอร์หรือสตาร์ทเตอร์ในตัว การกำหนดค่าเหล่านี้มักใช้เป็นทางเลือกที่มีประสิทธิภาพสูงแทนมอเตอร์เหนี่ยวนำเนื่องจากไม่มีสลิป อย่างไรก็ตาม จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องแน่ใจว่าบรรลุความเร็วซิงโครนัส และระบบสามารถทนต่อการกระเพื่อมของแรงบิดในระหว่างกระบวนการสตาร์ทเครื่อง
มอเตอร์ซิงโครนัสมีแม่เหล็กถาวรหรือไม่?
ในมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร (PMSM) แม่เหล็กถาวรที่วางอยู่ในโรเตอร์เหล็กจะให้สนามแม่เหล็กต่อเนื่อง สนามแม่เหล็กที่กำลังหมุนถูกสร้างขึ้นโดยขดลวดในสเตเตอร์ควบคู่กับแหล่งจ่ายไฟ AC (เช่นเดียวกับในมอเตอร์อะซิงโครนัส)
ข้อดีของมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร
ข้อดีของมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร ได้แก่ :
- สมรรถนะแบบไดนามิกที่ความเร็วสูงและต่ำ
- ความหนาแน่นของพลังงานสูง
- ความเฉื่อยของโรเตอร์ต่ำเพื่อการควบคุมที่ง่ายดาย
- ไม่มีแรงบิดกระเพื่อมระหว่างการเปลี่ยนมอเตอร์
-แรงบิดสูงและนุ่มนวล
- ประสิทธิภาพสูงที่ความเร็วสูง
- ทนทานต่อการสึกหรอ
- มีจำหน่ายในขนาดเล็กในแพ็คเกจต่างๆ
- บำรุงรักษาและติดตั้งง่าย
- รักษาแรงบิดได้เต็มที่แม้ที่ความเร็วต่ำ
-ความน่าเชื่อถือสูง
- การกระจายความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพ
- ระดับเสียงรบกวนต่ำ
การใช้งาน
-การใช้งานสำหรับมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรได้แก่:
-คอมเพรสเซอร์แอร์
-พวงมาลัยเพาเวอร์ไฟฟ้ารถยนต์
-เครื่องมือเครื่องจักร
- ระบบไฟฟ้าขนาดใหญ่เพื่อปรับปรุงตัวประกอบกำลังนำและล้าหลัง
ในปีที่ผ่านมา, มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร (PMSM) ถูกนำมาใช้มากขึ้นในไดรฟ์ประสิทธิภาพสูงพร้อมกับการพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์โซลิดสเตต โปรเซสเซอร์ และเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์อัจฉริยะ ข้อดีของ PMSM คือ โครงสร้างที่เรียบง่าย ขนาดเล็ก ประสิทธิภาพสูง และตัวประกอบกำลังสูง