מהם ההיבטים העיקריים של ביצועים מצוינים של מנועי מגנט קבוע? האם אין חסרונות?

מהם ההיבטים העיקריים של ביצועים מצוינים של מנועי מגנט קבוע? האם אין חסרונות?

בהשוואה למנועים אסינכרוניים תלת פאזיים רגילים, למנועי מגנט סינכרוני קבוע יש את היתרונות של מומנט התנעה גבוה, זמן התנעה קצר ויכולת עומס יתר גבוהה.

הם יכולים להפחית את הקיבולת המותקנת של ציוד המניע מנועים בהתאם להספק הציר בפועל, לחסוך באנרגיה ולהפחית את ההשקעה בנכסים קבועים בו זמנית.

באופן יחסי, מנועים סינכרוניים מגנט קבוע קלים לשליטה, כשהמהירות נקבעת רק לפי התדר.

הם פועלים בצורה חלקה ואמינה מבלי להיות מושפעים מתנודות עומס או מתח.

בשל הסנכרון הקפדני של מהירות המנוע הסינכרוני המגנט הקבוע, יש לו ביצועי תגובה דינמיים טובים והוא מתאים יותר לבקרת תדר משתנה.

היתרונות של מנועים סינכרוניים מגנט קבוע טמונים בהפסדים הנמוכים ובעליית הטמפרטורה שלהם, כמו גם מקדם הספק ויעילות גבוהים.

זה בדיוק מה שאנשים רודפים אחריו מבחינת ביצועי המנוע, שקובע את סטטוס היישום בשוק של מנועי מגנט קבוע.

מדוע למנועי מגנט קבוע יש הפסדים נמוכים ועליית טמפרטורה נמוכה?

בשל העובדה שהשדה המגנטי של המנוע הסינכרוני של המגנט הקבוע נוצר על ידי המגנט הקבוע, הוא נמנע מהפסדי עירור הנגרמים על ידי יצירת שדה מגנטי באמצעות זרם עירור, שאליו אנו מכנים הפסדי נחושת.

כאשר המנוע פועל, אין זרם זורם ברוטור, מה שמפחית משמעותית את עליית טמפרטורת המנוע.

על פי סטטיסטיקה חלקית, בתנאי עומס דומים, ניתן להפחית את עליית הטמפרטורה בכ-20K.

מקדם הספק גבוה ויעילות גבוהה של מנוע סינכרוני מגנט קבוע.

בהשוואה למנועים אסינכרוניים, למנועים סינכרוניים מגנט קבוע יש ערכי יעילות גבוהים בהרבה בעומסים קלים.

יש להם מגוון רחב של תפעול יעיל והיעילות שלהם גדולה מ-90% בטווח עומס של 25% עד 120%.

היעילות המדורגת של מנועים סינכרוניים מגנט קבוע יכולה לעמוד בדרישות יעילות אנרגטית ברמה 1 של התקנים הלאומיים הנוכחיים, וזה היתרון הגדול ביותר שלהם בהשוואה למנועים אסינכרוניים מבחינת חיסכון באנרגיה.

בפעולה בפועל, מנועים לעיתים רחוקות פועלים בעוצמה מלאה בעת נהיגה בעומסים.

יש לכך מספר סיבות: מצד אחד, במהלך בחירת המנוע, מתכננים קובעים בדרך כלל את כוח המנוע על סמך תנאי ההפעלה הקיצוניים של העומס. עם זאת, תנאים קיצוניים אלה מתרחשים לעתים רחוקות מאוד. בנוסף, על מנת למנוע שחיקת מנוע בתנאים חריגים, מתכננים מספקים גם מרווח כוח נוסף למנוע במהלך התכנון.

מצד שני, יצרני המנועים בדרך כלל משאירים כמות מסוימת של מרווח כוח מעבר למה שמשתמשים דורשים על מנת להבטיח אמינות. כתוצאה מכך, רוב המנועים הפועלים פועלים בפועל מתחת ל-70% מתפוקת הכוח המדורגת שלהם, במיוחד כאשר הם מניעים עומסי מאווררים או משאבות, שבהם הם פועלים בדרך כלל באזורי עומס קל.

עבור מנועים אסינכרוניים, היעילות שלהם נמוכה מאוד בעומסים קלים; עם זאת, מנועים סינכרוניים מגנט קבוע עדיין יכולים לשמור על יעילות גבוהה גם בתנאי עומס קל.

למנועי סינכרוני מגנט קבוע יש מקדם הספק גבוה, שאינו תלוי בדירוג המנוע. כאשר פועלים בעומס מלא, מקדם ההספק של המנוע קרוב ל-1. בהשוואה למנועים אסינכרוניים, הדבר גורם לזרמי מנוע קטנים יותר ואיבודי נחושת סטטורים נמוכים יותר, מה שמוביל ליעילות גבוהה יותר.

מצד שני, ככל שהדירוג של מנועים אסינכרוניים עולה, גורמי ההספק שלהם יורדים.

בנוסף, בשל מקדם ההספק הגבוה של מנועים סינכרוניים מגנט קבוע, תיאורטית ניתן להפחית את הקיבולת של ספק הכוח הנלווה (שנאי), כמו גם להקטין מפרטים עבור מתג וכבלים נלווים.

חסרונות של מנועים סינכרוניים מגנט קבוע

למנועים סינכרוניים מגנט קבוע יש גם את החסרונות שלהם, כגון: זרם ההתחלה של מנועים סינכרוניים מגנט קבוע הוא בערך פי 9 מזה של מנועים אסינכרוניים; לא ניתן להפעיל מנועים סינכרוניים מגנט קבוע על ידי הפחתת מתח.

מכיוון שבתנאי של אספקת חשמל הפחתת מתח, מומנט ההתנעה הא-סינכרוני שלו יורד יותר מזה של המנועים הא-סינכרוניים, מה שיגרום לקשיים בהתנעה.

ישנם הבדלים משמעותיים במאפייני ההתנעה העצמית ובזרם המשוב במהלך קצר במערכת בין יצרני ציוד שונים למנועי מגנט סינכרוני קבוע, ובשל הקושי להשיג נתונים רלוונטיים, היישום של מנועים סינכרוניים מגנט קבוע יביא לכמה גורמים לא ודאיים לרמת הקצר ואימות חישוב הפעלה של מערכות חשמל.