มอเตอร์ขับเคลื่อนตรงแบบแม่เหล็กถาวร

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มอเตอร์ขับเคลื่อนตรงแบบแม่เหล็กถาวรมีความก้าวหน้าอย่างมาก และส่วนใหญ่ใช้ในโหลดความเร็วต่ำ เช่น สายพานลำเลียง เครื่องผสม เครื่องดึงลวด ปั๊มความเร็วต่ำ ซึ่งเข้ามาแทนที่ระบบไฟฟ้าเครื่องกลที่ประกอบด้วยมอเตอร์ความเร็วสูงและกลไกลดความเร็วเชิงกล โดยทั่วไปมอเตอร์จะมีความเร็วรอบต่ำกว่า 500 รอบต่อนาที มอเตอร์ขับเคลื่อนตรงแบบแม่เหล็กถาวรสามารถแบ่งได้เป็นสองรูปแบบหลักๆ คือ โรเตอร์ภายนอกและโรเตอร์ภายใน โรเตอร์ภายนอกแบบขับเคลื่อนตรงแบบแม่เหล็กถาวรส่วนใหญ่ใช้ในสายพานลำเลียง

ในการออกแบบและการใช้งานมอเตอร์ขับเคลื่อนตรงแบบแม่เหล็กถาวร ควรทราบว่ามอเตอร์ขับเคลื่อนตรงแบบแม่เหล็กถาวรไม่เหมาะสำหรับความเร็วเอาต์พุตต่ำเป็นพิเศษ เมื่อโหลดส่วนใหญ่ภายใน5มอเตอร์ขับเคลื่อนโดยตรงจะขับเคลื่อนด้วยความเร็วรอบ 0 รอบต่อนาที หากกำลังคงที่ แรงบิดจะสูง ส่งผลให้ต้นทุนมอเตอร์สูงขึ้นและประสิทธิภาพลดลง เมื่อพิจารณากำลังและความเร็วแล้ว จำเป็นต้องเปรียบเทียบประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจของมอเตอร์ขับเคลื่อนโดยตรง มอเตอร์ความเร็วสูง และเฟือง (หรือโครงสร้างทางกลอื่นๆ ที่เพิ่มและลดความเร็ว) ในปัจจุบัน กังหันลมที่มีกำลังมากกว่า 15 เมกะวัตต์และต่ำกว่า 10 รอบต่อนาที กำลังค่อยๆ นำระบบขับเคลื่อนแบบกึ่งตรงมาใช้ โดยใช้เฟืองเพื่อเพิ่มความเร็วมอเตอร์ ลดต้นทุนมอเตอร์ และลดต้นทุนระบบในที่สุด เช่นเดียวกับมอเตอร์ไฟฟ้า ดังนั้น เมื่อความเร็วรอบต่ำกว่า 100 รอบต่อนาที ควรพิจารณาถึงความคุ้มค่าทางเศรษฐกิจอย่างรอบคอบ และสามารถเลือกระบบขับเคลื่อนแบบกึ่งตรงได้

มอเตอร์ขับเคลื่อนตรงแบบแม่เหล็กถาวรโดยทั่วไปจะใช้โรเตอร์แม่เหล็กถาวรแบบติดตั้งบนพื้นผิวเพื่อเพิ่มความหนาแน่นของแรงบิดและลดการใช้วัสดุ เนื่องจากความเร็วรอบต่ำและแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางต่ำ จึงไม่จำเป็นต้องใช้โครงสร้างโรเตอร์แม่เหล็กถาวรในตัว โดยทั่วไปแล้ว จะใช้แท่งแรงดัน ปลอกสแตนเลส และปลอกป้องกันไฟเบอร์กลาสเพื่อยึดและป้องกันแม่เหล็กถาวรของโรเตอร์ อย่างไรก็ตาม มอเตอร์บางรุ่นที่มีข้อกำหนดด้านความน่าเชื่อถือสูง จำนวนขั้วค่อนข้างน้อย หรือการสั่นสะเทือนสูง ก็ใช้โครงสร้างโรเตอร์แม่เหล็กถาวรในตัวเช่นกัน

มอเตอร์ขับตรงความเร็วต่ำขับเคลื่อนด้วยตัวแปลงความถี่ เมื่อจำนวนขั้วของการออกแบบถึงขีดจำกัดสูงสุด การลดความเร็วลงอีกจะส่งผลให้ความถี่ต่ำลง เมื่อความถี่ของตัวแปลงความถี่ต่ำ รอบการทำงานของ PWM จะลดลง และรูปคลื่นจะด้อยลง ซึ่งอาจนำไปสู่ความผันผวนและความเร็วที่ไม่เสถียร ดังนั้น การควบคุมมอเตอร์ขับตรงความเร็วต่ำโดยเฉพาะจึงค่อนข้างยาก ปัจจุบัน มอเตอร์ความเร็วต่ำพิเศษบางรุ่นใช้วงจรมอดูเลตสนามแม่เหล็กเพื่อใช้ความถี่ในการขับเคลื่อนที่สูงขึ้น

มอเตอร์ขับตรงแบบแม่เหล็กถาวรความเร็วต่ำส่วนใหญ่สามารถระบายความร้อนด้วยอากาศและระบายความร้อนด้วยของเหลวได้ ระบบระบายความร้อนด้วยอากาศส่วนใหญ่ใช้พัดลมอิสระแบบ IC416 ส่วนระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวสามารถใช้ระบบระบายความร้อนด้วยน้ำได้ (IC)71 วัตต์) ซึ่งสามารถกำหนดได้ตามสภาพหน้างาน ในโหมดระบายความร้อนด้วยของเหลว สามารถออกแบบภาระความร้อนให้สูงขึ้นและโครงสร้างให้กะทัดรัดมากขึ้นได้ แต่ควรให้ความสำคัญกับการเพิ่มความหนาของแม่เหล็กถาวรเพื่อป้องกันการล้างอำนาจแม่เหล็กจากกระแสเกิน

สำหรับระบบมอเตอร์ขับเคลื่อนตรงความเร็วต่ำที่มีข้อกำหนดในการควบคุมความเร็วและความแม่นยำของตำแหน่ง จำเป็นต้องเพิ่มเซ็นเซอร์ตำแหน่งและนำวิธีการควบคุมมาใช้ด้วยเซ็นเซอร์ตำแหน่ง นอกจากนี้ เมื่อมีความต้องการแรงบิดสูงในระหว่างการสตาร์ท ก็จำเป็นต้องใช้วิธีการควบคุมด้วยเซ็นเซอร์ตำแหน่งด้วย

แม้ว่าการใช้มอเตอร์ขับเคลื่อนตรงแบบแม่เหล็กถาวรจะสามารถขจัดกลไกการลดแรงสั่นสะเทือนเดิมและลดต้นทุนการบำรุงรักษาได้ แต่การออกแบบที่ไม่สมเหตุสมผลอาจทำให้มอเตอร์ขับเคลื่อนตรงแบบแม่เหล็กถาวรมีต้นทุนสูงและทำให้ประสิทธิภาพของระบบลดลง โดยทั่วไปแล้ว การเพิ่มขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของมอเตอร์ขับเคลื่อนตรงแบบแม่เหล็กถาวรสามารถลดต้นทุนต่อหน่วยแรงบิดได้ ดังนั้นมอเตอร์ขับเคลื่อนตรงจึงสามารถผลิตเป็นดิสก์ขนาดใหญ่ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ขึ้นและความยาวสแต็กที่สั้นลงได้ อย่างไรก็ตาม การเพิ่มขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางก็มีข้อจำกัดเช่นกัน เส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่เกินไปอาจทำให้ต้นทุนของตัวเรือนและเพลาสูงขึ้น และแม้แต่วัสดุโครงสร้างก็จะค่อยๆ สูงเกินกว่าต้นทุนของวัสดุที่มีประสิทธิภาพ ดังนั้น การออกแบบมอเตอร์ขับเคลื่อนตรงจึงจำเป็นต้องปรับอัตราส่วนความยาวต่อเส้นผ่านศูนย์กลางให้เหมาะสมที่สุดเพื่อลดต้นทุนโดยรวมของมอเตอร์

สุดท้ายนี้ ผมขอเน้นย้ำว่ามอเตอร์ขับตรงแบบแม่เหล็กถาวรยังคงเป็นมอเตอร์ที่ขับเคลื่อนด้วยตัวแปลงความถี่ ค่าตัวประกอบกำลังของมอเตอร์มีผลต่อกระแสไฟฟ้าที่ด้านเอาต์พุตของตัวแปลงความถี่ ตราบใดที่มอเตอร์ยังอยู่ในช่วงกำลังของตัวแปลงความถี่ ค่าตัวประกอบกำลังจะมีผลกระทบเล็กน้อยต่อประสิทธิภาพการทำงาน และจะไม่ส่งผลต่อค่าตัวประกอบกำลังที่ด้านกริด ดังนั้น การออกแบบตัวประกอบกำลังของมอเตอร์จึงควรพยายามให้แน่ใจว่ามอเตอร์ขับตรงทำงานในโหมด MTPA ซึ่งสร้างแรงบิดสูงสุดที่กระแสไฟฟ้าต่ำสุด เหตุผลสำคัญคือความถี่ของมอเตอร์ขับตรงโดยทั่วไปจะต่ำ และการสูญเสียเหล็กจะน้อยกว่าการสูญเสียทองแดงมาก การใช้วิธี MTPA สามารถลดการสูญเสียทองแดงได้ ช่างเทคนิคไม่ควรถูกครอบงำด้วยมอเตอร์อะซิงโครนัสแบบเชื่อมต่อกริดแบบดั้งเดิม และไม่มีพื้นฐานในการตัดสินประสิทธิภาพของมอเตอร์โดยพิจารณาจากขนาดกระแสไฟฟ้าที่ด้านมอเตอร์

บริษัท อานฮุย หมิงเถิง เพอร์มาเนติก แมชชีนเนติก แอนด์ อิเล็กทริก คอมพานี จำกัด เป็นองค์กรเทคโนโลยีขั้นสูงที่ทันสมัย ​​ซึ่งบูรณาการการวิจัยและพัฒนา การผลิต การจำหน่าย และการบริการมอเตอร์แม่เหล็กถาวร ผลิตภัณฑ์มีความหลากหลายและคุณสมบัติครบถ้วน มอเตอร์แม่เหล็กถาวรแบบขับตรงความเร็วต่ำ (7.5-500 รอบต่อนาที) ถูกใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น พัดลม สายพานลำเลียง ปั๊มลูกสูบ และโรงงานปูนซีเมนต์ วัสดุก่อสร้าง เหมืองถ่านหิน ปิโตรเลียม โลหะวิทยา และอุตสาหกรรมอื่นๆ ที่มีสภาพการทำงานที่ดี