معرفی مزایا و معایب
موتورهای سنکرون آهنربای دائم
سرعت روتور موتورهای سنکرون آهنربای دائم با سرعت میدان مغناطیسی استاتور هماهنگ می شود. فرآیند کار آن به این صورت است که سیم پیچ استاتور به جریان متناوب متصل می شود تا میدان مغناطیسی دوار استاتور ایجاد کند و میدان مغناطیسی روتور مغناطیس دائمی توسط میدان مغناطیسی دوار استاتور القا می شود و با آن می چرخد و موتور می چرخد و توان خروجی می دهد.
مزایای اصلی موتورهای سنکرون آهنربای دائم چگالی توان بالا، راندمان عملیاتی بالا، ساختار ساده و فشرده، گشتاور بزرگ و صاف و عملکرد تنظیم سرعت خوب است.
1) چگالی توان بالا:مواد مغناطیسی بور آهن نئودیمیم موتور سنکرون آهنربای دائمی دارای خواص مغناطیسی عالی است. پس از مغناطیس شدن، نیازی به افزودن انرژی خارجی نیست و می توان میدان مغناطیسی قوی ایجاد کرد. در عین حال، میدان مغناطیسی دارای ویژگی های دائمی است و برای تحریک (یعنی انرژی دادن به هادی برای تولید میدان مغناطیسی) نیازی به مدارهای اضافی ندارد، به طوری که می توان حجم کمی و وزن سبک را حفظ کرد. در توان نامی، چگالی توان یک موتور سنکرون آهنربای دائم با شرایط اتلاف حرارت و مواد عایق یکسان معمولاً بیش از دو برابر یک موتور ناهمزمان القایی است.
2) راندمان عملیاتی بالا:با بهره مندی از آهنرباهای دائمی در روتور، روتور موتور سنکرون آهنربای دائم معمولاً نیازی به انرژی ندارد (به جز برخی شرایط خودراه اندازی یا تلفات جریان گردابی)، که می تواند تلفات انرژی مربوطه را کاهش دهد و راندمان بالایی داشته باشد.
3) ساختار ساده و فشرده:موتور درایو سنکرون آهنربای دائم دارای ساختار منبع تغذیه تحریک و ساختار سیم پیچی تحریکی نیست، که پیچیدگی ساختار مربوطه را کاهش می دهد و نسبتا فشرده است و اطمینان می دهد که موتور محرک سنکرون آهنربای دائم با اطمینان بیشتری کار می کند. در مقایسه با نسل سوم، قطر استاتور نسل چهارم موتور سنکرون آهنربای دائم مجهز به تویوتا پریوس 20٪ کاهش یافته است و ساختار کلی فشرده تر و از نظر اندازه کوچکتر است.
4) گشتاور بزرگ و صاف:در محدوده جریان نامی، افزایش جریان می تواند به سرعت گشتاور موتور سنکرون آهنربای دائم را افزایش دهد. علاوه بر این، میدان مغناطیسی دوار تشکیل شده توسط جریان متناوب سه فاز در استاتور نیز نسبتاً پایدار است و ضربان گشتاور کوچک است. موتورهای سنکرون مغناطیس دائمی به ویژه در شرایط سرعت کم و گشتاور بالا (مرتبط با مرحله راه اندازی و شتاب خودروهای جدید انرژی)، مزایای برجسته ای نسبت به موتورهای القایی ناهمزمان دارند.
5) عملکرد تنظیم سرعت خوب:رابطه بین الکتریسیته، مغناطیس و نیروی موتورهای سنکرون آهنربای دائم سادهتر از موتورهای ناهمزمان القایی است و تنظیم و کنترل آنها را آسانتر میکند. معادله حالت موتور آسنکرون مرتبه چهارم است و معادلات روتور و استاتور با هم جفت می شوند (جریان در روتور از چرخش میدان مغناطیسی استاتور ایجاد می شود). معادله حالت موتور سنکرون آهنربای دائم مرتبه دوم است و میدان مغناطیسی آهنربای دائم به طور مستقل وجود دارد. دشواری کنترل به طور قابل توجهی کمتر از موتور ناهمزمان القایی در شرایط کم سرعت و سرعت بالا (بیشتر از سرعت نامی) است.
