มอเตอร์ขับเคลื่อนโดยตรงแบบแม่เหล็กถาวร

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มอเตอร์ขับเคลื่อนโดยตรงแบบแม่เหล็กถาวรมีความก้าวหน้าอย่างมาก และส่วนใหญ่จะใช้ในการโหลดความเร็วต่ำ เช่น สายพานลำเลียง เครื่องผสม เครื่องวาดลวด ปั๊มความเร็วต่ำ แทนที่ระบบเครื่องกลไฟฟ้าที่ประกอบด้วยมอเตอร์ความเร็วสูงและกลไก กลไกการลด ช่วงความเร็วของมอเตอร์โดยทั่วไปต่ำกว่า 500 รอบต่อนาที มอเตอร์ขับเคลื่อนโดยตรงแบบแม่เหล็กถาวรสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 รูปแบบหลักๆ ได้แก่ โรเตอร์ภายนอกและโรเตอร์ภายใน ไดรฟ์ตรงแม่เหล็กถาวรโรเตอร์ภายนอกส่วนใหญ่จะใช้ในสายพานลำเลียง

ในการออกแบบและการใช้งานมอเตอร์ขับเคลื่อนโดยตรงด้วยแม่เหล็กถาวร ควรสังเกตว่าไดรฟ์แม่เหล็กถาวรโดยตรงไม่เหมาะสำหรับความเร็วเอาท์พุตต่ำเป็นพิเศษ เมื่อโหลดภายในมากที่สุด50r/min ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ขับเคลื่อนโดยตรง หากกำลังคงที่ จะส่งผลให้เกิดแรงบิดขนาดใหญ่ ส่งผลให้ต้นทุนมอเตอร์สูงและมีประสิทธิภาพลดลง เมื่อพิจารณากำลังและความเร็วแล้ว จำเป็นต้องเปรียบเทียบประสิทธิภาพเชิงเศรษฐศาสตร์ของมอเตอร์ขับเคลื่อนโดยตรง มอเตอร์ความเร็วสูง และเกียร์ (หรือความเร็วอื่นๆ ที่เพิ่มขึ้นและลดโครงสร้างทางกล) ปัจจุบัน กังหันลมที่มีขนาดสูงกว่า 15MW และต่ำกว่า 10rpm กำลังค่อยๆ นำรูปแบบการขับเคลื่อนแบบกึ่งตรงมาใช้ โดยใช้เกียร์เพื่อเพิ่มความเร็วของมอเตอร์อย่างเหมาะสม ลดต้นทุนของมอเตอร์ และลดต้นทุนของระบบในที่สุด เช่นเดียวกับมอเตอร์ไฟฟ้า ดังนั้น เมื่อความเร็วต่ำกว่า 100 รอบ/นาที ควรพิจารณาข้อพิจารณาด้านเศรษฐศาสตร์อย่างรอบคอบ และสามารถเลือกรูปแบบการขับเคลื่อนแบบกึ่งตรงได้

มอเตอร์ขับเคลื่อนโดยตรงแบบแม่เหล็กถาวรโดยทั่วไปจะใช้โรเตอร์แม่เหล็กถาวรที่ติดตั้งบนพื้นผิวเพื่อเพิ่มความหนาแน่นของแรงบิดและลดการใช้วัสดุ เนื่องจากความเร็วในการหมุนต่ำและแรงเหวี่ยงต่ำ จึงไม่จำเป็นต้องใช้โครงสร้างโรเตอร์แม่เหล็กถาวรในตัว โดยทั่วไปแล้ว แท่งแรงดัน ปลอกสแตนเลส และปลอกป้องกันไฟเบอร์กลาสจะใช้ในการยึดและป้องกันแม่เหล็กถาวรของโรเตอร์ อย่างไรก็ตาม มอเตอร์บางตัวที่มีความต้องการความน่าเชื่อถือสูง จำนวนขั้วที่ค่อนข้างเล็ก หรือมีการสั่นสะเทือนสูงก็ใช้โครงสร้างโรเตอร์แม่เหล็กถาวรในตัวเช่นกัน

มอเตอร์ขับเคลื่อนโดยตรงความเร็วต่ำขับเคลื่อนด้วยตัวแปลงความถี่ เมื่อการออกแบบหมายเลขขั้วถึงขีดจำกัดบน ความเร็วที่ลดลงอีกจะส่งผลให้ความถี่ลดลง เมื่อความถี่ของตัวแปลงความถี่ต่ำ รอบการทำงานของ PWM จะลดลง และรูปคลื่นไม่ดี ซึ่งอาจนำไปสู่ความผันผวนและความเร็วที่ไม่เสถียร ดังนั้นการควบคุมมอเตอร์ขับเคลื่อนโดยตรงความเร็วต่ำโดยเฉพาะจึงค่อนข้างยากเช่นกัน ปัจจุบัน มอเตอร์ความเร็วต่ำพิเศษบางตัวใช้รูปแบบมอเตอร์มอดูเลชั่นสนามแม่เหล็กเพื่อใช้ความถี่ในการขับขี่ที่สูงขึ้น

มอเตอร์ขับเคลื่อนโดยตรงแม่เหล็กถาวรความเร็วต่ำสามารถระบายความร้อนด้วยอากาศและระบายความร้อนด้วยของเหลวเป็นหลัก การระบายความร้อนด้วยอากาศส่วนใหญ่ใช้วิธีการระบายความร้อน IC416 ของพัดลมอิสระ และการระบายความร้อนด้วยของเหลวสามารถระบายความร้อนด้วยน้ำได้ (IC71ว) ซึ่งสามารถกำหนดได้ตามเงื่อนไขของสถานที่ ในโหมดทำความเย็นด้วยของเหลว สามารถออกแบบภาระความร้อนให้สูงขึ้นและโครงสร้างมีขนาดกะทัดรัดมากขึ้น แต่ควรให้ความสนใจกับการเพิ่มความหนาของแม่เหล็กถาวรเพื่อป้องกันการล้างอำนาจแม่เหล็กเกินในปัจจุบัน

สำหรับระบบมอเตอร์ขับเคลื่อนโดยตรงความเร็วต่ำที่มีข้อกำหนดสำหรับการควบคุมความเร็วและความแม่นยำของตำแหน่ง จำเป็นต้องเพิ่มเซ็นเซอร์ตำแหน่งและใช้วิธีการควบคุมกับเซ็นเซอร์ตำแหน่ง นอกจากนี้ เมื่อมีความต้องการแรงบิดสูงในระหว่างการสตาร์ท ก็จำเป็นต้องใช้วิธีการควบคุมด้วยเซ็นเซอร์ตำแหน่งด้วย

แม้ว่าการใช้มอเตอร์ขับเคลื่อนโดยตรงด้วยแม่เหล็กถาวรสามารถขจัดกลไกการลดแบบเดิมและลดต้นทุนการบำรุงรักษาได้ แต่การออกแบบที่ไม่สมเหตุสมผลสามารถนำไปสู่ต้นทุนที่สูงสำหรับมอเตอร์ขับเคลื่อนด้วยแม่เหล็กถาวรโดยตรงและประสิทธิภาพของระบบลดลง โดยทั่วไปแล้ว การเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางของมอเตอร์ขับเคลื่อนโดยตรงแบบแม่เหล็กถาวรสามารถลดต้นทุนต่อหน่วยแรงบิดได้ ดังนั้นมอเตอร์ขับเคลื่อนโดยตรงจึงสามารถสร้างเป็นจานขนาดใหญ่ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ขึ้นและมีความยาวสแต็กสั้นลงได้ อย่างไรก็ตาม ยังมีข้อจำกัดในการเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางอีกด้วย เส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่เกินไปอาจทำให้ต้นทุนของปลอกและเพลาเพิ่มขึ้นได้ และแม้แต่วัสดุโครงสร้างก็จะค่อยๆ เกินต้นทุนของวัสดุที่มีประสิทธิภาพ ดังนั้นการออกแบบมอเตอร์ขับเคลื่อนโดยตรงจึงต้องปรับอัตราส่วนความยาวต่อเส้นผ่านศูนย์กลางให้เหมาะสมเพื่อลดต้นทุนโดยรวมของมอเตอร์

สุดท้ายนี้ ฉันอยากจะเน้นย้ำว่ามอเตอร์ขับเคลื่อนด้วยแม่เหล็กถาวรยังคงเป็นมอเตอร์ที่ขับเคลื่อนด้วยตัวแปลงความถี่ ตัวประกอบกำลังของมอเตอร์ส่งผลต่อกระแสที่ด้านเอาท์พุตของตัวแปลงความถี่ ตราบใดที่ยังอยู่ในช่วงความจุของตัวแปลงความถี่ ตัวประกอบกำลังจะมีผลกระทบเล็กน้อยต่อประสิทธิภาพการทำงาน และจะไม่ส่งผลต่อตัวประกอบกำลังที่ฝั่งกริด ดังนั้น การออกแบบตัวประกอบกำลังของมอเตอร์ควรมุ่งมั่นเพื่อให้แน่ใจว่ามอเตอร์ขับเคลื่อนโดยตรงทำงานในโหมด MTPA ซึ่งสร้างแรงบิดสูงสุดด้วยกระแสไฟฟ้าขั้นต่ำ เหตุผลสำคัญคือความถี่ของมอเตอร์ขับเคลื่อนโดยตรงโดยทั่วไปต่ำ และการสูญเสียธาตุเหล็กนั้นต่ำกว่าการสูญเสียทองแดงมาก การใช้วิธี MTPA สามารถลดการสูญเสียทองแดงได้ ช่างเทคนิคไม่ควรได้รับอิทธิพลจากมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสที่เชื่อมต่อกับกริดแบบดั้งเดิม และไม่มีพื้นฐานในการตัดสินประสิทธิภาพของมอเตอร์ตามขนาดกระแสที่ด้านมอเตอร์

Anhui Mingteng Permanent-Magnetic Machinery &Electrical Equipment Co., Ltd เป็นองค์กรเทคโนโลยีขั้นสูงที่ทันสมัย ​​ซึ่งผสมผสานการวิจัยและพัฒนา การผลิต การขาย และการบริการของมอเตอร์แม่เหล็กถาวร ความหลากหลายของผลิตภัณฑ์และข้อมูลจำเพาะครบถ้วน มอเตอร์แม่เหล็กถาวรแบบขับเคลื่อนโดยตรงความเร็วต่ำ (7.5-500 รอบต่อนาที) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในงานอุตสาหกรรม เช่น พัดลม สายพานลำเลียง ปั๊มลูกสูบ และโรงงานในซีเมนต์ วัสดุก่อสร้าง เหมืองถ่านหิน ปิโตรเลียม โลหะวิทยา และอุตสาหกรรมอื่นๆ พร้อมสภาพการใช้งานที่ดี