تحليل شامل لفوائد استبدال المحركات غير المتزامنة بمحركات متزامنة ذات مغناطيس دائم.
نبدأ من خصائص المحرك المتزامن ذو المغناطيس الدائم، جنبًا إلى جنب مع التطبيق العملي لشرح الفوائد الشاملة لتعزيز المحرك المتزامن ذو المغناطيس الدائم.
المحرك المتزامن بالنسبة للمحرك غير المتزامن، مزايا معامل القدرة العالي، الكفاءة العالية، يمكن قياس معلمات الدوار، فجوة الهواء الكبيرة بين الدوار والثابت، أداء التحكم الجيد، الحجم الصغير، الوزن الخفيف، الهيكل البسيط، نسبة عزم الدوران / القصور الذاتي العالية، إلخ، في البترول، الصناعة الكيميائية، النسيج الخفيف، التعدين، أدوات الآلات CNC، الروبوتات وغيرها من المجالات تم استخدامها على نطاق واسع بشكل متزايد، والطاقة العالية (السرعة العالية، عزم الدوران العالي)، والوظائف العالية والتصغير.
يتكون المحرك المتزامن ذو المغناطيس الدائم من جزء ثابت وجزء دوار. يشبه الجزء الثابت المحرك غير المتزامن، ويتكون من ملفات ثلاثية الطور ونواة الجزء الثابت. أما الجزء الثابت فهو يشبه المحرك غير المتزامن، الذي يتكون من ثلاث ملفات ونواة الجزء الثابت. الجزء الدوار مزود بمغناطيسات دائمة ممغنطة مسبقًا، تُنشئ مجالًا مغناطيسيًا في المساحة المحيطة دون الحاجة إلى طاقة خارجية، مما يُبسط هيكل المحرك ويوفر الطاقة.
المزايا البارزة للمحرك المتزامن ذو المغناطيس الدائم
(1) بما أن الدوار مصنوع من مغناطيس دائم، فإن كثافة التدفق المغناطيسي عالية، ولا حاجة لتيار إثارة، مما يُلغي فقد الإثارة. بالمقارنة مع المحرك غير المتزامن، فإنه يُقلل من تيار إثارة لفات جانب الجزء الثابت، وفقد النحاس والحديد في جانب الدوار، ويُقلل بشكل كبير من التيار التفاعلي. بفضل تزامن جهدي الجزء الثابت والدوار، لا يوجد فقد أساسي للحديد في قلب الدوار، وبالتالي تكون الكفاءة (بالنسبة إلى القدرة الفعالة) ومعامل القدرة (بالنسبة إلى القدرة التفاعلية) أعلى من المحرك غير المتزامن. تُصمم المحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم عادةً لتكون ذات معامل قدرة وكفاءة أعلى حتى في التشغيل تحت الأحمال الخفيفة.
(2) تتميز المحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم بخصائص ميكانيكية متينة ومقاومة عالية لاضطرابات عزم دوران المحرك الناتجة عن تغيرات الحمل. يمكن تصميم قلب الدوار في المحرك المتزامن ذي المغناطيس الدائم على شكل هيكل مجوف لتقليل عزم الدوران، كما أن زمن بدء التشغيل وإيقافه أسرع بكثير من المحركات غير المتزامنة. نسبة عزم الدوران/القصور الذاتي العالية تجعل المحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم أكثر ملاءمة للتشغيل في ظروف الاستجابة السريعة من المحركات غير المتزامنة.
(3) حجم المحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم أصغر بكثير من المحركات غير المتزامنة، كما أن وزنها أقل نسبيًا. كثافة طاقة المحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم، بنفس ظروف تبديد الحرارة ومواد العزل، أعلى بأكثر من ضعف كثافة طاقة المحركات غير المتزامنة ثلاثية الطور.
(4) تم تبسيط هيكل الدوار بشكل كبير، وسهل الصيانة، ويحسن استقرار التشغيل.
(5) نظرًا لارتفاع معامل القدرة المطلوب لتصميم المحركات غير المتزامنة ثلاثية الطور، من الضروري الحفاظ على فجوة هوائية صغيرة جدًا بين العضو الثابت والدوار. وفي الوقت نفسه، يُعدّ انتظام فجوة الهواء أمرًا بالغ الأهمية للتشغيل الآمن وتقليل ضوضاء اهتزاز المحرك. لذلك، تخضع المحركات غير المتزامنة لمتطلبات صارمة نسبيًا فيما يتعلق بتفاوت شكل وموضع المكونات ومركزية التجميع، كما أن درجات الحرية في اختيار خلوص المحامل محدودة نسبيًا. عادةً ما تستخدم المحركات غير المتزامنة كبيرة الحجم محامل مُشحّمة بحمامات زيتية، ومن الضروري إضافة زيت التشحيم خلال ساعات العمل المحددة. قد يؤدي تسرب الزيت أو ملء حجرة الزيت في وقت غير مناسب إلى تسريع تعطل المحامل. في صيانة المحركات غير المتزامنة ثلاثية الطور، تُشكّل صيانة المحامل جزءًا كبيرًا من المشكلة. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لوجود تيار مستحث في العضو الدوار في المحركات غير المتزامنة ثلاثية الطور، فقد أثارت مسألة التآكل الكهربائي للمحامل قلق العديد من الباحثين في السنوات الأخيرة.
(6) لا تعاني المحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم من مثل هذه المشاكل. فالمشاكل المرتبطة بالفجوة الهوائية الكبيرة في المحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم والفجوة الهوائية الصغيرة في المحركات غير المتزامنة المذكورة أعلاه ليست واضحة في المحركات المتزامنة. في الوقت نفسه، تُستخدم محامل المحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم مُشحمة بالشحم مع أغطية واقية من الغبار. تُغلَق المحامل بكمية مناسبة من شحم التشحيم عالي الجودة في المصنع، مما يجعلها خالية من الصيانة مدى الحياة.
خاتمة
من منظور الفوائد الاقتصادية، تُعد المحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم مناسبةً بشكل خاص لحالات التشغيل الثقيل والتشغيل الخفيف. ويعود التشجيع على استخدامها بفوائد اقتصادية واجتماعية إيجابية، وله أهمية كبيرة في توفير الطاقة وخفض الانبعاثات. كما تتميز هذه المحركات بمزايا قيّمة من حيث الموثوقية والاستقرار. ويُعدّ اختيار المحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم عالية الكفاءة استثمارًا لمرة واحدة وفائدة طويلة الأمد.
بعد 16 عامًا من التراكم التكنولوجي، تمتلك شركة آنهوي مينغتنغ المحدودة للآلات والمعدات الكهربائية المغناطيسية الدائمة القدرة على البحث والتطوير لمجموعة كاملة من محركات المغناطيس الدائم، تغطي مختلف الصناعات مثل الصلب والأسمنت ومناجم الفحم، وتلبي احتياجات مختلف ظروف العمل والمعدات. بالمقارنة مع المحركات غير المتزامنة من نفس المواصفات، تتميز منتجات الشركة بكفاءة أعلى ونطاق تشغيل اقتصادي أوسع وفعالية كبيرة في توفير الطاقة. نتطلع إلى أن تستخدم المزيد من الشركات محركات المغناطيس الدائم في أقرب وقت ممكن لتقليل الاستهلاك وزيادة الإنتاج!
وقت النشر: ٨ نوفمبر ٢٠٢٣