लाइटवेट रेयर अर्थ मैग्नेट मोटर, छोटा 6 पोल सिंक्रोनस मोटर

पीएमएसीएम की परिभाषित विशेषता - उनके रोटर के भीतर स्थायी चुंबक - स्टेटर वाइंडिंग के घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र (आरएमएफ) द्वारा कार्य किया जाता है, और घूर्णन गति में पीछे हट जाता है।यह अन्य रोटरों से विचलन है, जहां रोटर हाउसिंग में चुंबकीय बल को प्रेरित या उत्पन्न किया जाना चाहिए, जिसके लिए अधिक करंट की आवश्यकता होती है।इसका मतलब यह है कि पीएमएसीएम आमतौर पर इंडक्शन मोटर्स की तुलना में अधिक कुशल होते हैं, क्योंकि रोटर का चुंबकीय क्षेत्र स्थायी होता है और इसके उत्पादन के लिए बिजली के स्रोत की आवश्यकता नहीं होती है।इसका अर्थ यह भी है कि उन्हें संचालित करने के लिए एक चर आवृत्ति ड्राइव (वीएफडी, या पीएम ड्राइव) की आवश्यकता होती है, जो एक नियंत्रण प्रणाली है जो इन मोटरों द्वारा उत्पादित टोक़ को सुगम बनाती है।रोटर रोटेशन के कुछ चरणों में स्टेटर वाइंडिंग पर करंट को चालू और बंद करके, पीएम ड्राइव एक साथ टॉर्क और करंट को नियंत्रित करता है और रोटर की स्थिति की गणना करने के लिए इस डेटा का उपयोग करता है, और इसलिए शाफ्ट आउटपुट की गति।वे तुल्यकालिक मशीनें हैं, क्योंकि उनकी घूर्णी गति RMF की गति से मेल खाती है।ये मशीनें अपेक्षाकृत नई हैं और अभी भी अनुकूलित की जा रही हैं, इसलिए किसी एक पीएमएसीएम का विशिष्ट संचालन, अभी के लिए, प्रत्येक डिजाइन के लिए अनिवार्य रूप से अद्वितीय 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 मोटर्स क्यों चुनें?

स्थायी चुंबक एसी (पीएमएसी) मोटर्स अन्य प्रकार के मोटर्स पर कई फायदे प्रदान करते हैं, जिनमें निम्न शामिल हैं:

उच्च दक्षता: रोटर तांबे के नुकसान की अनुपस्थिति और वाइंडिंग के नुकसान को कम करने के कारण पीएमएसी मोटर्स अत्यधिक कुशल हैं।वे 97% तक की दक्षता प्राप्त कर सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप महत्वपूर्ण ऊर्जा बचत होती है।

उच्च शक्ति घनत्व: पीएमएसी मोटर्स में अन्य मोटर प्रकारों की तुलना में उच्च शक्ति घनत्व होता है, जिसका अर्थ है कि वे आकार और वजन की प्रति यूनिट अधिक शक्ति का उत्पादन कर सकते हैं।यह उन्हें उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाता है जहाँ स्थान सीमित है।

उच्च टोक़ घनत्व: पीएमएसी मोटर्स में एक उच्च टोक़ घनत्व होता है, जिसका अर्थ है कि वे प्रति यूनिट आकार और वजन में अधिक टोक़ का उत्पादन कर सकते हैं।यह उन्हें उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाता है जहां उच्च टोक़ की आवश्यकता होती है।

कम रखरखाव: चूंकि पीएमएसी मोटर्स में ब्रश नहीं होते हैं, इसलिए उन्हें कम रखरखाव की आवश्यकता होती है और अन्य मोटर प्रकारों की तुलना में उनका जीवनकाल लंबा होता है।

बेहतर नियंत्रण: पीएमएसी मोटर्स में अन्य मोटर प्रकारों की तुलना में बेहतर गति और टॉर्क नियंत्रण होता है, जो उन्हें उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाता है जहां सटीक नियंत्रण की आवश्यकता होती है।

पर्यावरण के अनुकूल: पीएमएसी मोटर अन्य मोटर प्रकारों की तुलना में अधिक पर्यावरण के अनुकूल हैं क्योंकि वे दुर्लभ पृथ्वी धातुओं का उपयोग करते हैं, जो कि रीसायकल करना आसान होता है और अन्य मोटर प्रकारों की तुलना में कम अपशिष्ट पैदा करता है।

कुल मिलाकर, पीएमएसी मोटर्स के फायदे उन्हें इलेक्ट्रिक वाहनों, औद्योगिक मशीनरी और नवीकरणीय ऊर्जा प्रणालियों सहित अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए एक उत्कृष्ट विकल्प बनाते हैं।

एसपीएम बनाम आईपीएम

एक पीएम मोटर को दो मुख्य श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: सतह स्थायी चुंबक मोटर्स (एसपीएम) और आंतरिक स्थायी चुंबक मोटर्स (आईपीएम)।किसी भी मोटर डिज़ाइन प्रकार में रोटर बार नहीं होते हैं।दोनों प्रकार रोटर के अंदर या उसके अंदर स्थायी चुम्बकों द्वारा चुंबकीय प्रवाह उत्पन्न करते हैं।

एसपीएम मोटर्स में रोटर सतह के बाहरी हिस्से में चुंबक लगे होते हैं।इस यांत्रिक माउंटिंग के कारण, उनकी यांत्रिक शक्ति आईपीएम मोटर्स की तुलना में 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।

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।

सेल्फ-सेंसिंग बनाम क्लोज्ड-लूप ऑपरेशन

ड्राइव तकनीक में हालिया प्रगति मानक एसी ड्राइव को "स्वयं पता लगाने" और मोटर चुंबक स्थिति को ट्रैक करने की अनुमति देती है।एक बंद-लूप सिस्टम आमतौर पर प्रदर्शन को अनुकूलित करने के लिए जेड-पल्स चैनल का उपयोग करता है।कुछ रूटीन के माध्यम से, ड्राइव ए/बी चैनलों को ट्रैक करके और जेड-चैनल के साथ त्रुटियों को ठीक करके मोटर चुंबक की सटीक स्थिति को जानता है।चुंबक की सटीक स्थिति जानने से इष्टतम टोक़ उत्पादन की अनुमति मिलती है जिसके परिणामस्वरूप इष्टतम दक्षता होती है।

पीएम मोटरों का फ्लक्स कमजोर/तीव्र होना

एक स्थायी चुंबक मोटर में फ्लक्स चुंबक द्वारा उत्पन्न होता है।प्रवाह क्षेत्र एक निश्चित पथ का अनुसरण करता है, जिसे बढ़ाया या विरोध किया जा सकता है।प्रवाह क्षेत्र को बढ़ाने या तेज करने से मोटर को अस्थायी रूप से टोक़ उत्पादन में वृद्धि करने की अनुमति मिल जाएगी।प्रवाह क्षेत्र का विरोध मोटर के मौजूदा चुंबक क्षेत्र को नकार देगा।कम चुंबक क्षेत्र टोक़ उत्पादन को सीमित करेगा, लेकिन बैक-ईएमएफ वोल्टेज को कम करेगा।कम बैक-ईएमएफ वोल्टेज उच्च आउटपुट गति पर संचालित करने के लिए मोटर को पुश करने के लिए वोल्टेज को मुक्त करता है।दोनों प्रकार के ऑपरेशन के लिए अतिरिक्त मोटर करंट की आवश्यकता होती है।मोटर नियंत्रक द्वारा प्रदान की गई डी-अक्ष में मोटर प्रवाह की दिशा वांछित प्रभाव निर्धारित करती है।

स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर में निम्नलिखित विशेषताएं हैं:

1. सामान्य अतुल्यकालिक मोटर्स की तुलना में रेटेड दक्षता 2% से 5% अधिक है;

2. लोड बढ़ने के साथ दक्षता तेजी से बढ़ती है।जब भार 25% से 120% की सीमा में बदलता है, तो यह उच्च दक्षता बनाए रखता है।उच्च दक्षता वाली ऑपरेटिंग रेंज साधारण अतुल्यकालिक मोटर्स की तुलना में बहुत अधिक है।लाइट-लोड, वेरिएबल-लोड और फुल-लोड सभी में महत्वपूर्ण ऊर्जा-बचत प्रभाव होते हैं;

3. 0.95 और उससे अधिक तक के पावर फैक्टर, कोई प्रतिक्रियात्मक मुआवजे की आवश्यकता नहीं है;

4. पावर फैक्टर में काफी सुधार हुआ है।अतुल्यकालिक मोटर्स की तुलना में, रनिंग करंट 10% से अधिक कम हो जाता है।ऑपरेटिंग करंट और सिस्टम लॉस में कमी के कारण लगभग 1% ऊर्जा-बचत प्रभाव प्राप्त किया जा सकता है।

5. कम तापमान वृद्धि, उच्च शक्ति घनत्व: तीन-चरण अतुल्यकालिक मोटर तापमान वृद्धि की तुलना में 20K कम, डिजाइन तापमान वृद्धि समान है और इसे अधिक प्रभावी सामग्री की बचत करते हुए, एक छोटी मात्रा में बनाया जा सकता है;

6. उच्च प्रारंभिक टोक़ और उच्च अधिभार क्षमता: आवश्यकताओं के अनुसार, इसे उच्च प्रारंभिक टोक़ (3-5 बार) और उच्च अधिभार क्षमता के साथ डिजाइन किया जा सकता है;

7. चर आवृत्ति गति नियंत्रण प्रणाली का उपयोग किया जाता है, जो गतिशील प्रतिक्रिया में बेहतर है और अतुल्यकालिक मोटर्स से बेहतर है।

8. स्थापना आयाम वर्तमान में व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले अतुल्यकालिक मोटर्स के समान हैं, और डिजाइन और चयन बहुत सुविधाजनक हैं।

9. पावर फैक्टर में वृद्धि के कारण, बिजली आपूर्ति प्रणाली ट्रांसफार्मर की दृश्य शक्ति बहुत कम हो जाती है, जो ट्रांसफार्मर की बिजली आपूर्ति क्षमता में सुधार करती है, और सिस्टम केबल (नई परियोजना) की लागत को भी बहुत कम कर सकती है;

मोटर के बारे में कुछ छोटी समस्याएं जिन्हें आसानी से अनदेखा कर दिया जाता है:

1. पठारी क्षेत्रों में जनरल मोटर्स का उपयोग क्यों नहीं किया जा सकता है?

ऊंचाई का मोटर तापमान वृद्धि, मोटर कोरोना (उच्च वोल्टेज मोटर), और डीसी मोटर के परिवर्तन पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ता है।निम्नलिखित तीन पहलुओं पर ध्यान दिया जाना चाहिए:

(1) ऊँचाई जितनी अधिक होगी, मोटर का तापमान उतना ही अधिक होगा और उत्पादन शक्ति कम होगी।हालांकि, जब तापमान वृद्धि पर ऊंचाई के प्रभाव की भरपाई के लिए पर्याप्त ऊंचाई की वृद्धि के साथ तापमान घटता है, तो मोटर की रेटेड आउटपुट पावर अपरिवर्तित रह सकती है;

(2) पठार में हाई-वोल्टेज मोटर का उपयोग करते समय एंटी-कोरोना उपाय किए जाने चाहिए;

(3) डीसी मोटर के कम्यूटेशन के लिए ऊँचाई अच्छी नहीं है, इसलिए कार्बन ब्रश सामग्री के चयन पर ध्यान दें।

2. मोटर लाइट लोड ऑपरेशन के लिए उपयुक्त क्यों नहीं है?

जब मोटर हल्के भार पर चलती है, तो इसका कारण होगा:

(1) मोटर का पावर फैक्टर कम है;

(2) मोटर दक्षता कम है।

(3) यह उपकरण की बर्बादी और असंवैधानिक संचालन का कारण बनेगा।

3. ठंडे वातावरण में मोटर क्यों शुरू नहीं हो सकती?

कम तापमान वाले वातावरण में मोटर के अत्यधिक उपयोग का कारण होगा:

(1) मोटर इन्सुलेशन दरारें;

(2) बियरिंग ग्रीस जम जाता है;

(3) तार के जोड़ के सोल्डर पाउडर को पाउडर किया जाता है।

इसलिए, मोटर को गर्म किया जाना चाहिए और ठंडे वातावरण में संग्रहित किया जाना चाहिए, और चलने से पहले वाइंडिंग और बियरिंग्स की जांच की जानी चाहिए।

4. 60Hz मोटर 50Hz बिजली आपूर्ति का उपयोग क्यों नहीं कर सकती है?

जब मोटर डिजाइन किया जाता है, तो सिलिकॉन स्टील शीट आमतौर पर चुंबकीयकरण वक्र के संतृप्ति क्षेत्र में काम करती है।जब बिजली की आपूर्ति वोल्टेज स्थिर होती है, तो आवृत्ति कम करने से चुंबकीय प्रवाह और उत्तेजना धारा में वृद्धि होगी, जिसके परिणामस्वरूप मोटर चालू और तांबे की खपत में वृद्धि होगी, जिससे अंततः मोटर के तापमान में वृद्धि होगी।गंभीर मामलों में, कॉइल के ज़्यादा गरम होने के कारण मोटर जल सकता है।

5.मोटर सॉफ्ट स्टार्ट

सॉफ्ट स्टार्ट का सीमित ऊर्जा-बचत प्रभाव होता है, लेकिन यह पावर ग्रिड पर स्टार्ट-अप के प्रभाव को कम कर सकता है, और मोटर यूनिट की सुरक्षा के लिए एक सहज शुरुआत भी प्राप्त कर सकता है।ऊर्जा संरक्षण के सिद्धांत के अनुसार, एक अपेक्षाकृत जटिल नियंत्रण सर्किट को जोड़ने के कारण, एक नरम शुरुआत न केवल ऊर्जा की बचत करती है, बल्कि ऊर्जा की खपत भी बढ़ाती है।लेकिन यह सर्किट की शुरुआती धारा को कम कर सकता है और एक सुरक्षात्मक भूमिका निभा सकता है।

10. जब नई परियोजना का निर्माण किया जाता है, तो सभी ड्राइव सिस्टम स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर्स का उपयोग करते हैं, परियोजना निवेश मूल रूप से अतुल्यकालिक मोटर्स के उपयोग के समान होता है, और परियोजना में डालने के बाद परियोजना ऊर्जा-बचत लाभ प्राप्त करना जारी रख सकती है। कार्यवाही;

सामान्य औद्योगिक क्षेत्र में, निम्न-वोल्टेज (380/660/1140V) उच्च दक्षता वाली अतुल्यकालिक मोटरों का प्रतिस्थापन, सिस्टम 5% से 30% ऊर्जा बचाता है, और उच्च-वोल्टेज (6kV/10kV) उच्च दक्षता वाली अतुल्यकालिक मोटरें , सिस्टम 2% से 10% बचाता है।