ब्रशलेस एसी 3 फेज पीएमएसएम मोटर वेरिएबल फ्रीक्वेंसी सिंक्रोनस मोटर

स्थायी चुंबक मोटर और अतुल्यकालिक मोटर के बीच अंतर

01. रोटर संरचना

अतुल्यकालिक मोटर: रोटर में एक लोहे की कोर और एक घुमावदार, मुख्य रूप से गिलहरी-पिंजरे और तार-घाव रोटार होते हैं।एक गिलहरी-पिंजरे रोटर को एल्यूमीनियम सलाखों के साथ ढाला जाता है।स्टेटर को काटने वाली एल्यूमीनियम बार का चुंबकीय क्षेत्र रोटर को चलाता है।

पीएमएसएम मोटर: स्थायी चुंबक रोटर चुंबकीय ध्रुवों में एम्बेडेड होते हैं, और एक ही चरण के चुंबकीय ध्रुवों के सिद्धांत के अनुसार अलग-अलग प्रतिकर्षण को आकर्षित करने वाले स्टेटर में उत्पन्न घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र द्वारा घुमाने के लिए प्रेरित होते हैं।

02. दक्षता

अतुल्यकालिक मोटर्स: ग्रिड उत्तेजना से वर्तमान को अवशोषित करने की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप एक निश्चित मात्रा में ऊर्जा हानि, मोटर प्रतिक्रियाशील वर्तमान और कम शक्ति कारक होता है।

पीएमएसएम मोटर: चुंबकीय क्षेत्र स्थायी चुंबक द्वारा प्रदान किया जाता है, रोटर को रोमांचक वर्तमान की आवश्यकता नहीं होती है, और मोटर दक्षता में सुधार होता है।

03. मात्रा और वजन

उच्च-प्रदर्शन स्थायी चुंबक सामग्री का उपयोग अतुल्यकालिक मोटर्स की तुलना में स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर्स के वायु अंतराल चुंबकीय क्षेत्र को बड़ा बनाता है।अतुल्यकालिक मोटर्स की तुलना में आकार और वजन कम हो जाता है।यह अतुल्यकालिक मोटर्स की तुलना में एक या दो फ्रेम आकार कम होगा।

04. मोटर स्टार्टिंग करंट

एसिंक्रोनस मोटर: यह सीधे पावर फ्रीक्वेंसी इलेक्ट्रिसिटी द्वारा शुरू किया जाता है, और स्टार्टिंग करंट बड़ा होता है, जो रेटेड करंट के 5 से 7 गुना तक पहुंच सकता है, जिसका एक पल में पावर ग्रिड पर बहुत प्रभाव पड़ता है।बड़े शुरुआती करंट के कारण स्टेटर वाइंडिंग का लीकेज रेजिस्टेंस वोल्टेज ड्रॉप बढ़ जाता है, और स्टार्टिंग टॉर्क छोटा होता है इसलिए हेवी-ड्यूटी स्टार्टिंग हासिल नहीं की जा सकती।भले ही इन्वर्टर का उपयोग किया जाता है, यह केवल रेटेड आउटपुट करंट रेंज के भीतर ही शुरू हो सकता है।

पीएमएसएम मोटर: यह एक समर्पित नियंत्रक द्वारा संचालित होता है, जिसमें रेड्यूसर की रेटेड आउटपुट आवश्यकताओं की कमी होती है।वास्तविक शुरुआती करंट छोटा होता है, लोड के हिसाब से करंट को धीरे-धीरे बढ़ाया जाता है, और स्टार्टिंग टॉर्क बड़ा होता है।

05. पावर फैक्टर

अतुल्यकालिक मोटर्स में कम शक्ति का कारक होता है, उन्हें पावर ग्रिड से बड़ी मात्रा में प्रतिक्रियाशील धारा को अवशोषित करना चाहिए, अतुल्यकालिक मोटर्स के बड़े शुरुआती प्रवाह से पावर ग्रिड पर अल्पकालिक प्रभाव पड़ेगा, और दीर्घकालिक उपयोग से कुछ नुकसान होगा। पावर ग्रिड उपकरण और ट्रांसफार्मर के लिए।पावर ग्रिड की गुणवत्ता सुनिश्चित करने और उपकरणों के उपयोग की लागत बढ़ाने के लिए बिजली मुआवजा इकाइयों को जोड़ना और प्रतिक्रियाशील बिजली क्षतिपूर्ति करना आवश्यक है।

स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर के रोटर में कोई प्रेरित धारा नहीं होती है, और मोटर का पावर फैक्टर अधिक होता है, जो पावर ग्रिड के गुणवत्ता कारक में सुधार करता है और कम्पेसाटर स्थापित करने की आवश्यकता को समाप्त करता है।

06. रखरखाव

अतुल्यकालिक मोटर + रिड्यूसर संरचना कंपन, गर्मी, उच्च विफलता दर, बड़ी स्नेहक खपत और उच्च मैनुअल रखरखाव लागत उत्पन्न करेगी;यह निश्चित डाउनटाइम नुकसान का कारण होगा।

तीन-चरण स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर उपकरण को सीधे चलाता है।क्योंकि रेड्यूसर समाप्त हो गया है, मोटर उत्पादन की गति कम है, यांत्रिक शोर कम है, यांत्रिक कंपन छोटा है, और विफलता दर कम है।संपूर्ण ड्राइव सिस्टम लगभग रखरखाव-मुक्त है।

ईएमएफ और टोक़ समीकरण

एक तुल्यकालिक मशीन में, प्रति चरण प्रेरित औसत EMF को एक तुल्यकालिक मोटर में गतिशील प्रेरित EMF कहा जाता है, प्रत्येक कंडक्टर द्वारा प्रति क्रांति में कटौती Pϕ वेबर है

तब एक चक्कर पूरा करने में लगने वाला समय 60/N सेकंड है

प्रति कंडक्टर प्रेरित औसत ईएमएफ का उपयोग करके गणना की जा सकती है

(PϕN / 60) x Zph = (PϕN / 60) x 2Tph

जहाँ Tph = Zph / 2

इसलिए, प्रति चरण औसत EMF है,

= 4 x ϕ x Tph x PN/120 = 4ϕfTph

जहां टीपीएच = नहीं।प्रति चरण श्रृंखला में जुड़े हुए मोड़

ϕ = फ्लक्स/पोल वेबर में

पी = नहीं।डंडे का

एफ = हर्ट्ज में आवृत्ति

जेडपीएच = नहीं।प्रति चरण श्रृंखला में जुड़े कंडक्टरों की।= Zph/3

EMF समीकरण स्टेटर पर कॉइल्स और कंडक्टरों पर निर्भर करता है।इस मोटर के लिए वितरण कारक Kd और पिच कारक Kp पर भी विचार किया जाता है।

इसलिए, ई = 4 x ϕ xfx Tph xKd x Kp

एक स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर का टॉर्क समीकरण इस प्रकार दिया गया है,

टी = (3 x Eph x Iph x sinβ) / ωm

स्थायी चुंबक एसी (पीएमएसी) मोटर्स में अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला शामिल है:

औद्योगिक मशीनरी: PMAC मोटर्स का उपयोग विभिन्न प्रकार के औद्योगिक मशीनरी अनुप्रयोगों में किया जाता है, जैसे पंप, कम्प्रेसर, पंखे और मशीन टूल्स।वे इन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाते हुए उच्च दक्षता, उच्च शक्ति घनत्व और सटीक नियंत्रण प्रदान करते हैं।

रोबोटिक्स: रोबोटिक्स और ऑटोमेशन अनुप्रयोगों में पीएमएसी मोटर्स का उपयोग किया जाता है, जहां वे उच्च टोक़ घनत्व, सटीक नियंत्रण और उच्च दक्षता प्रदान करते हैं।वे अक्सर रोबोटिक हथियारों, ग्रिपर्स और अन्य गति नियंत्रण प्रणालियों में उपयोग किए जाते हैं।

एचवीएसी सिस्टम: पीएमएसी मोटर्स का उपयोग हीटिंग, वेंटिलेशन और एयर कंडीशनिंग (एचवीएसी) सिस्टम में किया जाता है, जहां वे उच्च दक्षता, सटीक नियंत्रण और कम शोर स्तर प्रदान करते हैं।इन प्रणालियों में वे अक्सर प्रशंसकों और पंपों में उपयोग किए जाते हैं।

नवीकरणीय ऊर्जा प्रणालियाँ: PMAC मोटर्स का उपयोग नवीकरणीय ऊर्जा प्रणालियों में किया जाता है, जैसे पवन टर्बाइन और सौर ट्रैकर्स, जहाँ वे उच्च दक्षता, उच्च शक्ति घनत्व और सटीक नियंत्रण प्रदान करते हैं।वे अक्सर इन प्रणालियों में जनरेटर और ट्रैकिंग सिस्टम में उपयोग किए जाते हैं।

चिकित्सा उपकरण: पीएमएसी मोटर्स का उपयोग एमआरआई मशीनों जैसे चिकित्सा उपकरणों में किया जाता है, जहां वे उच्च टोक़ घनत्व, सटीक नियंत्रण और कम शोर स्तर प्रदान करते हैं।वे अक्सर उन मोटरों में उपयोग किए जाते हैं जो इन मशीनों में चलती भागों को चलाती हैं।

आईपीएम बनाम एसपीएम

एक स्थायी चुंबक मोटर (जिसे पीएम भी कहा जाता है) को दो मुख्य श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: आंतरिक स्थायी चुंबक (आईपीएम) और भूतल स्थायी चुंबक (एसपीएम)।दोनों प्रकार रोटर के अंदर या उसके अंदर स्थायी चुम्बकों द्वारा चुंबकीय प्रवाह उत्पन्न करते हैं।

एसपीएम

भूतल स्थायी चुंबक

एक प्रकार की मोटर जिसमें स्थायी चुम्बक रोटर परिधि से जुड़े होते हैं।

एसपीएम मोटर्स में रोटर सतह के बाहरी हिस्से में चुंबक लगे होते हैं, उनकी यांत्रिक शक्ति आईपीएम की तुलना में बहुत कमजोर होती है।कमजोर यांत्रिक शक्ति मोटर की अधिकतम सुरक्षित यांत्रिक गति को सीमित करती है।इसके अलावा, ये मोटर्स बहुत सीमित चुंबकीय सामर्थ्य (Ld ≈ Lq) प्रदर्शित करते हैं।रोटर टर्मिनलों पर मापे गए अधिष्ठापन मान रोटर की स्थिति की परवाह किए बिना संगत होते हैं।निकट एकता सामर्थ्य अनुपात के कारण, एसपीएम मोटर डिजाइन टोक़ का उत्पादन करने के लिए चुंबकीय टोक़ घटक पर पूरी तरह से नहीं तो महत्वपूर्ण रूप से भरोसा करते हैं।

आईपीएम

आंतरिक स्थायी चुंबक

एक प्रकार की मोटर जिसमें स्थायी चुम्बकों के साथ रोटर लगा होता है, उसे IPM कहा जाता है।

IPM मोटर्स में रोटर में ही एक स्थायी चुंबक लगा होता है।अपने एसपीएम समकक्षों के विपरीत, स्थायी चुम्बकों का स्थान आईपीएम मोटरों को यांत्रिक रूप से बहुत मजबूत बनाता है, और बहुत तेज गति से संचालन के लिए उपयुक्त होता है।इन मोटरों को उनके अपेक्षाकृत उच्च चुंबकीय सामर्थ्य अनुपात (Lq > Ld) द्वारा भी परिभाषित किया जाता है।उनके चुंबकीय सामर्थ्य के कारण, एक आईपीएम मोटर में मोटर के चुंबकीय और अनिच्छा दोनों टोक़ घटकों का लाभ उठाकर टोक़ उत्पन्न करने की क्षमता होती है।

दुर्लभ-पृथ्वी स्थायी चुंबक मोटर्स के लाभ

उच्च दक्षता: अतुल्यकालिक मोटर की दक्षता वक्र आमतौर पर रेटेड लोड के 60% के नीचे तेजी से गिरती है, और प्रकाश भार पर दक्षता बहुत कम होती है।दुर्लभ पृथ्वी स्थायी चुंबक मोटर की दक्षता वक्र उच्च और सपाट है, और यह रेटेड लोड के 20% ~ 120% पर उच्च दक्षता वाले क्षेत्र में है।

उच्च शक्ति कारक: दुर्लभ पृथ्वी स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर के शक्ति कारक का मापा मूल्य 1.0 की सीमा मान के करीब है।पावर फैक्टर कर्व उतना ही ऊंचा और सपाट है जितना कि दक्षता वक्र।पावर फैक्टर अधिक है।लो-वोल्टेज प्रतिक्रियाशील बिजली मुआवजे की आवश्यकता नहीं है और बिजली वितरण प्रणाली की क्षमता का पूरी तरह से उपयोग किया जाता है।

स्टेटर करंट छोटा होता है: रोटर में कोई एक्साइटमेंट करंट नहीं होता है, प्रतिक्रियाशील शक्ति कम हो जाती है, और स्टेटर करंट काफी कम हो जाता है।समान क्षमता के अतुल्यकालिक मोटर की तुलना में, स्टेटर का वर्तमान मान 30% से 50% तक कम किया जा सकता है।इसी समय, क्योंकि स्टेटर करंट बहुत कम हो जाता है, मोटर तापमान में वृद्धि कम हो जाती है, और असर वाले ग्रीस और असर वाले जीवन को बढ़ा दिया जाता है।

उच्च आउट-ऑफ़-स्टेप टॉर्क और पुल-इन टॉर्क: दुर्लभ पृथ्वी स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर्स में उच्च आउट-ऑफ़-स्टेप टॉर्क और पुल-इन टॉर्क होता है, जिससे मोटर की लोड क्षमता अधिक होती है और इसे आसानी से सिंक्रोनाइज़ेशन में खींचा जा सकता है।

दुर्लभ-पृथ्वी स्थायी चुंबक मोटर्स के नुकसान

उच्च लागत: समान विनिर्देश के अतुल्यकालिक मोटर की तुलना में, स्टेटर और रोटर के बीच हवा का अंतर छोटा होता है, और प्रत्येक घटक की प्रसंस्करण सटीकता अधिक होती है;रोटर संरचना अधिक जटिल है और दुर्लभ पृथ्वी चुंबकीय स्टील सामग्री की कीमत अधिक है;इसलिए, मोटर निर्माण लागत अधिक है, जो अतुल्यकालिक मोटर्स के लिए लगभग 2 गुना आम है।

पूर्ण शक्ति प्रारंभ पर बड़ा प्रभाव: पूर्ण दबाव पर प्रारंभ होने पर, बहुत ही कम समय में तुल्यकालिक गति खींची जा सकती है।यांत्रिक झटका बड़ा है।शुरुआती करंट रेटेड करंट के 10 गुना से ज्यादा है।बिजली आपूर्ति प्रणाली पर प्रभाव बड़ा है, जिसके लिए बिजली आपूर्ति प्रणाली की बड़ी क्षमता की आवश्यकता होती है।

दुर्लभ-पृथ्वी चुंबक स्टील को विचुंबकित करना आसान है: जब स्थायी चुंबक सामग्री कंपन, उच्च तापमान और अधिभार वर्तमान के अधीन होती है, तो इसकी चुंबकीय पारगम्यता कम हो सकती है, या विचुंबकीकरण घटना होती है, जो स्थायी चुंबक मोटर के प्रदर्शन को कम करती है।

दुर्लभ पृथ्वी स्थायी चुंबक मोटर का जीवन कितना लंबा है?क्या समय के साथ चुंबकत्व कमजोर होगा?

स्थायी चुंबक मोटर का सेवा जीवन आमतौर पर 15-20 वर्ष होता है, और मोटर का सेवा जीवन मुख्य रूप से उपयोगकर्ता के रखरखाव पर निर्भर करता है।

इसके अलावा, स्थायी चुंबक मोटर के उपयोग के वातावरण की गुणवत्ता, और बिजली, चुंबकत्व, गर्मी, कंपन और अन्य कारक जो उपयोग के दौरान मोटर को प्राप्त होते हैं, स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर के जीवन को प्रभावित करेंगे!

सामान्य चुम्बकों का सेवा जीवन होता है।जब एक निश्चित संख्या में वर्षों के लिए उपयोग किया जाता है, तो चुंबकत्व कमजोर हो जाएगा, लेकिन एनडीएफईबी स्थायी चुंबक सामग्री के चुंबकीय गुण समय के साथ बहुत कम बदलते हैं, और दुर्लभ पृथ्वी स्थायी चुंबक मोटर के डिजाइन जीवन (10-20 वर्ष) के भीतर हैं।

चुंबकीय प्रदर्शन क्षीणन 3% से कम है।मौजूदा मोटर डिजाइन और इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रौद्योगिकी के तहत, मोटर के समग्र प्रदर्शन पर इसका बहुत कम प्रभाव पड़ता है।