در سال‌های اخیر، موتورهای محرک مستقیم آهنربای دائم پیشرفت قابل توجهی داشته‌اند و عمدتاً در بارهای کم‌سرعت مانند تسمه نقاله‌ها، میکسرها، ماشین‌های کشش سیم، پمپ‌های کم‌سرعت استفاده می‌شوند و جایگزین سیستم‌های الکترومکانیکی متشکل از موتورهای پرسرعت و مکانیسم‌های کاهش سرعت مکانیکی می‌شوند. محدوده سرعت موتور عموماً زیر ۵۰۰ دور در دقیقه است. موتورهای محرک مستقیم آهنربای دائم را می‌توان عمدتاً به دو شکل ساختاری تقسیم کرد: روتور خارجی و روتور داخلی. روتور خارجی آهنربای دائم عمدتاً در تسمه نقاله‌ها استفاده می‌شود.
در طراحی و کاربرد موتورهای محرک مستقیم آهنربای دائم، باید توجه داشت که محرک مستقیم آهنربای دائم برای سرعت‌های خروجی بسیار پایین مناسب نیست. وقتی اکثر بارها در50 دور در دقیقه توسط یک موتور درایو مستقیم به حرکت در می‌آیند، اگر توان ثابت بماند، منجر به گشتاور بزرگی می‌شود که منجر به هزینه‌های بالای موتور و کاهش راندمان می‌شود. هنگامی که توان و سرعت تعیین می‌شوند، لازم است راندمان اقتصادی ترکیب موتورهای درایو مستقیم، موتورهای سرعت بالاتر و چرخ‌دنده‌ها (یا سایر ساختارهای مکانیکی افزایش و کاهش سرعت) مقایسه شود. در حال حاضر، توربین‌های بادی بالای 15 مگاوات و کمتر از 10 دور در دقیقه به تدریج در حال اتخاذ یک طرح درایو نیمه مستقیم هستند که از چرخ‌دنده‌ها برای افزایش مناسب سرعت موتور، کاهش هزینه‌های موتور و در نهایت کاهش هزینه‌های سیستم استفاده می‌کند. همین امر در مورد موتورهای الکتریکی نیز صدق می‌کند. بنابراین، هنگامی که سرعت کمتر از 100 دور در دقیقه است، ملاحظات اقتصادی باید به دقت در نظر گرفته شود و می‌توان یک طرح درایو نیمه مستقیم را انتخاب کرد.
موتورهای محرک مستقیم آهنربای دائم معمولاً از روتورهای آهنربای دائم نصب‌شده روی سطح برای افزایش چگالی گشتاور و کاهش مصرف مواد استفاده می‌کنند. به دلیل سرعت چرخش پایین و نیروی گریز از مرکز کم، استفاده از ساختار روتور آهنربای دائم داخلی ضروری نیست. به‌طورکلی، میله‌های فشار، غلاف‌های فولادی ضد زنگ و غلاف‌های محافظ فایبرگلاس برای تثبیت و محافظت از آهنربای دائم روتور استفاده می‌شوند. با این حال، برخی از موتورها با الزامات قابلیت اطمینان بالا، تعداد قطب‌های نسبتاً کم یا ارتعاشات بالا نیز از ساختارهای روتور آهنربای دائم داخلی استفاده می‌کنند.
موتور درایو مستقیم کم‌سرعت توسط یک مبدل فرکانس هدایت می‌شود. وقتی تعداد قطب‌ها به حد بالایی برسد، کاهش بیشتر سرعت منجر به فرکانس پایین‌تر می‌شود. وقتی فرکانس مبدل فرکانس پایین باشد، چرخه کار PWM کاهش می‌یابد و شکل موج ضعیف می‌شود که می‌تواند منجر به نوسانات و سرعت ناپایدار شود. بنابراین کنترل موتورهای درایو مستقیم کم‌سرعت نیز بسیار دشوار است. در حال حاضر، برخی از موتورهای با سرعت بسیار کم، از طرح موتور مدولاسیون میدان مغناطیسی برای استفاده از فرکانس رانندگی بالاتر استفاده می‌کنند.
موتورهای درایو مستقیم آهنربای دائم با سرعت پایین عمدتاً می‌توانند با هوا و مایع خنک شوند. خنک‌کننده با هوا عمدتاً از روش خنک‌کننده IC416 با فن‌های مستقل استفاده می‌کند و خنک‌کننده مایع می‌تواند از خنک‌کننده آب (IC) باشد.۷۱ وات) که می‌تواند با توجه به شرایط محل تعیین شود. در حالت خنک‌کننده مایع، بار حرارتی را می‌توان بالاتر طراحی کرد و سازه را فشرده‌تر ساخت، اما باید به افزایش ضخامت آهنربای دائمی توجه شود تا از مغناطیس‌زدایی بیش از حد جریان جلوگیری شود.
برای سیستم‌های موتور محرک مستقیم کم‌سرعت با الزامات کنترل دقت سرعت و موقعیت، لازم است حسگرهای موقعیت اضافه شوند و یک روش کنترل با حسگرهای موقعیت اتخاذ شود؛ علاوه بر این، هنگامی که در هنگام راه‌اندازی به گشتاور بالایی نیاز است، یک روش کنترل با حسگر موقعیت نیز مورد نیاز است.
اگرچه استفاده از موتورهای محرک مستقیم آهنربای دائم می‌تواند مکانیسم اصلی کاهش گشتاور را از بین ببرد و هزینه‌های نگهداری را کاهش دهد، اما طراحی غیرمنطقی می‌تواند منجر به هزینه‌های بالای موتورهای محرک مستقیم آهنربای دائم و کاهش راندمان سیستم شود. به طور کلی، افزایش قطر موتورهای محرک مستقیم آهنربای دائم می‌تواند هزینه هر واحد گشتاور را کاهش دهد، بنابراین موتورهای محرک مستقیم را می‌توان به یک دیسک بزرگ با قطر بزرگتر و طول دسته کوتاه‌تر تبدیل کرد. با این حال، محدودیت‌هایی نیز برای افزایش قطر وجود دارد. قطر بیش از حد بزرگ می‌تواند هزینه محفظه و شفت را افزایش دهد و حتی مواد ساختاری به تدریج از هزینه مواد مؤثر فراتر می‌روند. بنابراین طراحی یک موتور محرک مستقیم نیاز به بهینه‌سازی نسبت طول به قطر دارد تا هزینه کلی موتور کاهش یابد.
در نهایت، می‌خواهم تأکید کنم که موتورهای درایو مستقیم آهنربای دائم، همچنان موتورهایی هستند که با مبدل فرکانس کار می‌کنند. ضریب توان موتور بر جریان خروجی مبدل فرکانس تأثیر می‌گذارد. تا زمانی که در محدوده ظرفیت مبدل فرکانس باشد، ضریب توان تأثیر کمی بر عملکرد دارد و بر ضریب توان سمت شبکه تأثیری نخواهد گذاشت. بنابراین، طراحی ضریب توان موتور باید به گونه‌ای باشد که موتور درایو مستقیم در حالت MTPA کار کند، که حداکثر گشتاور را با حداقل جریان تولید می‌کند. دلیل مهم این است که فرکانس موتورهای درایو مستقیم عموماً کم است و تلفات آهن بسیار کمتر از تلفات مس است. استفاده از روش MTPA می‌تواند تلفات مس را به حداقل برساند. تکنسین‌ها نباید تحت تأثیر موتورهای آسنکرون متصل به شبکه سنتی قرار گیرند و هیچ مبنایی برای قضاوت در مورد راندمان موتور بر اساس بزرگی جریان سمت موتور وجود ندارد.
شرکت ماشین‌آلات و تجهیزات الکتریکی مغناطیس دائم آنهویی مینگ‌تنگ، یک شرکت مدرن با فناوری پیشرفته است که تحقیق و توسعه، تولید، فروش و خدمات موتورهای مغناطیس دائم را ادغام می‌کند. تنوع و مشخصات محصول کامل است. در میان آنها، موتورهای مغناطیس دائم با درایو مستقیم کم‌سرعت (7.5-500 دور در دقیقه) به طور گسترده در بارهای صنعتی مانند فن‌ها، تسمه نقاله‌ها، پمپ‌های پیستونی و آسیاب‌ها در صنایع سیمان، مصالح ساختمانی، معادن زغال سنگ، نفت، متالورژی و سایر صنایع با شرایط عملیاتی خوب استفاده می‌شوند.
زمان ارسال: ۱۸ ژانویه ۲۰۲۴