في التطبيقات الصناعية والتجارية، يتم تشغيل معظم المضخات والمراوح بواسطة محركات تحريضية تعمل بالتيار المتردد، "المحرك التعريفي للتيار المتردد" هو محرك غير متزامن يعتمد على تيار كهربائي لتشغيل الدوار. يتم إنشاء المجال المغناطيسي للملف عن طريق الحث الكهرومغناطيسي، ويدور الدوار دائمًا بسرعة أقل من المجال المغناطيسي. أ "محرك متزامن مغناطيسي دائم"يعتمد على المغناطيس لتشغيل الدوار الذي يدور بنفس سرعة المجال المغناطيسي الداخلي الدوار لـ PMSM.
1. يجب أن تستخدم المحركات ذات المغناطيس الدائم محركات الأقراص
يمكن للمحركات الحثية ذات التيار المتردد تشغيل المضخات أو المراوح بدون محركات متغيرة التردد، والتي غالبًا ما يتم تركيبها في أنظمة المضخات أو أنظمة المراوح لزيادة كفاءة النظام. تتطلب المحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم محركًا لتعمل ولا يمكنها العمل بدون سائق. للتحكم بدقة في سرعة المحرك المتزامن ذو المغناطيس الدائم لتلبية متطلبات التطبيق مثل الضغط والتدفق والحجم وما إلى ذلك، يلزم وجود محول تردد. بعض محولات التردد الجديدة مجهزة بالفعل بخيار التحكم في محرك المغناطيس الدائم كميزة قياسية، مما يسمح للمشغل بالتحكم في محرك المغناطيس الدائم لتشغيل المراوح و/أو المضخات بكفاءة أكبر.
توفر المحركات ذات المغناطيس الدائم زيادة كبيرة في الكفاءة مقارنة بمحركات الحث المتناوبة. محركات PM تتمتع بكفاءة تحميل كاملة أعلى من المحركات الحثية ذات التيار المتردد. يظهر أدناه نطاق الكفاءة بين المحركات الحثية AC ومحركات PM.
لن يؤدي محرك التردد المتغير إلى زيادة كفاءة المحرك، وسيساعد محرك التردد المتغير على تحسين كفاءة النظام عبر نطاق سرعة التشغيل، حيث لن تعمل معظم الأنظمة بالسرعة القصوى طوال الوقت. يساعد محرك التردد المتغير على تحسين كفاءة النظام لأنه يتمتع بالقدرة على إبطاء المحرك أو المروحة أو المضخة بدلاً من تشغيل الصمام لخنق المضخة أو إغلاق المخمد لإيقاف تدفق الهواء.
يقارن الرسم البياني أعلاه محرك متزامن مغناطيسي دائم بقدرة 10 حصان و1800 دورة في الدقيقة PMAC مع محرك تحريضي متطور يعمل بالتيار المتردد NEMA يعمل مع حمل عزم دوران متغير على مدى سرعة يتراوح من 100 إلى 500، وفي كلتا الحالتين ستنخفض كفاءة المحركين. عند 600 دورة في الدقيقة، تنخفض كفاءة المحرك المتميزة NEMA من حوالي 90% إلى حوالي 72%، وتنخفض PMAC من حوالي 94% إلى 83%. لقد ثبت أن المحركات ذات المغناطيس الدائم أكثر كفاءة من المحركات الحثية المتناوبة عندما تؤثر أنظمة التشغيل على كفاءة المعدات.
2. مزايا وعيوب محرك المغناطيس الدائم
في حين أن المحركات الحثية المتناوبة توجد بشكل أكثر شيوعًا في أنظمة تشغيل المحركات، إلا أنها عادةً ما تكون أكبر حجمًا وأقل كفاءة من حلول المحركات المغناطيسية الدائمة. في حين أن حلول المحركات المغناطيسية الدائمة تميل إلى أن تكون ذات تكلفة أولية أعلى، إلا أنها يمكن أن تقدم أحجامًا أصغر في حزمة ميكانيكية أكثر إحكاما، والأهم من ذلك، كفاءة أعلى. تميل المحركات ذات المغناطيس الدائم إلى أن تكون أكثر تكلفة من المحركات الحثية التي تعمل بالتيار المتردد، كما أن تشغيلها أكثر صعوبة من المحركات الحثية التي تعمل بالتيار المتردد. ومع ذلك، فإن مزايا المحركات ذات المغناطيس الدائم تشمل كفاءة أعلى، وحجمًا أصغر (يمكن أن يصل حجم المحركات ذات المغناطيس الدائم إلى ثلث حجم معظم محركات التيار المتردد، مما يجعل التركيب والصيانة أسهل بكثير)، والقدرة على الحفاظ على عزم الدوران الكامل عند درجة حرارة ثابتة. سرعة منخفضة.
3. الاتجاه يتغير
إن استخدام محركات المغناطيس الدائم جنبًا إلى جنب مع محركات التردد المتغيرة ليس جديدًا، وقد بدأ مهندسو التصميم وأصحاب المعدات في اختيار المزيد من حلول محركات المغناطيس الدائم لتركيبات تطبيقات المروحة والمضخة لأنها أصغر حجمًا وأكثر كفاءة من محركات التردد المتغير. هناك خوارزمية خاصة لتشغيل محركات المغناطيس الدائم. توجد الآن بعض محركات الأقراص ذات التردد المتغير الجديدة في السوق والتي تحتوي على ميزة قياسية مدمجة للتحكم في محركات المغناطيس الدائم دون أي تكلفة إضافية. نظرًا لأن المزيد والمزيد من الشركات المصنعة لمحركات التردد المتغير بدأت في إضافة وظائف تحكم عالية الأداء لمحركات المغناطيس الدائم، فسوف يميل المستخدمون إلى تركيب أنظمة محركات تعمل بكفاءة أكبر، وتأتي في عبوات أصغر، وبتكلفة أقل.
