Trong các ứng dụng công nghiệp và thương mại, hầu hết các máy bơm và quạt đều được điều khiển bởi động cơ cảm ứng xoay chiều, “Động cơ cảm ứng xoay chiều” là động cơ không đồng bộ dựa vào dòng điện để quay rôto. Từ trường của cuộn dây được tạo ra bởi cảm ứng điện từ và rôto luôn quay với tốc độ thấp hơn từ trường. MỘT "động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu” dựa vào nam châm để quay một rôto quay cùng tốc độ với từ trường quay bên trong PMSM.

1. Động cơ nam châm vĩnh cửu phải sử dụng bộ truyền động

Động cơ cảm ứng xoay chiều có thể dẫn động máy bơm hoặc quạt mà không cần bộ truyền động tần số thay đổi, thường được lắp đặt trong hệ thống máy bơm hoặc hệ thống quạt để tăng hiệu suất hệ thống. Động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu cần có bộ truyền động để hoạt động và không thể hoạt động nếu không có bộ điều khiển. Để điều khiển chính xác tốc độ của động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu nhằm đáp ứng các yêu cầu ứng dụng như áp suất, lưu lượng, thể tích, v.v. cần có bộ biến tần. Một số bộ biến tần mới đã được trang bị tùy chọn điều khiển động cơ nam châm vĩnh cửu như một tính năng tiêu chuẩn, cho phép người vận hành điều khiển động cơ nam châm vĩnh cửu để điều khiển quạt và/hoặc máy bơm với hiệu suất cao hơn.

Động cơ nam châm vĩnh cửu mang lại hiệu suất tăng đáng kể so với động cơ cảm ứng xoay chiều. Động cơ PM có hiệu suất đầy tải cao hơn động cơ cảm ứng xoay chiều. Phạm vi hiệu suất giữa động cơ cảm ứng xoay chiều và động cơ PM được trình bày dưới đây.

Bộ truyền động tần số thay đổi sẽ không làm tăng hiệu suất của động cơ, bộ truyền động tần số thay đổi sẽ giúp cải thiện hiệu suất hệ thống trong phạm vi tốc độ vận hành, vì hầu hết các hệ thống sẽ không luôn chạy ở tốc độ tối đa. Bộ truyền động tần số thay đổi giúp cải thiện hiệu suất hệ thống vì nó có khả năng làm chậm động cơ, quạt hoặc máy bơm thay vì vặn van để tiết lưu máy bơm hoặc đóng van điều tiết để ngăn luồng khí.

Biểu đồ trên so sánh động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu 10 mã lực 1800 vòng/phút PMAC với động cơ cảm ứng AC tiên tiến Nema hoạt động với tải mô-men xoắn thay đổi trong phạm vi tốc độ từ 100 đến 500, trong cả hai trường hợp, hiệu suất của hai động cơ sẽ giảm. Ở tốc độ 600 vòng/phút, hiệu suất động cơ cao cấp NEMA giảm từ khoảng 90% xuống còn khoảng 72% và PMAC giảm từ khoảng 94% xuống 83%. Động cơ nam châm vĩnh cửu đã được chứng minh là hiệu quả hơn động cơ cảm ứng xoay chiều khi hệ điều hành ảnh hưởng đến hiệu suất của thiết bị.

2. Ưu nhược điểm của động cơ nam châm vĩnh cửu

Mặc dù động cơ cảm ứng xoay chiều thường được tìm thấy nhiều hơn trong các hệ thống truyền động động cơ nhưng chúng thường lớn hơn và kém hiệu quả hơn so với các giải pháp động cơ nam châm vĩnh cửu. Mặc dù các giải pháp động cơ nam châm vĩnh cửu có xu hướng có chi phí ban đầu cao hơn nhưng chúng có thể cung cấp kích thước nhỏ hơn trong một gói cơ khí nhỏ gọn hơn và quan trọng hơn là hiệu suất cao hơn. Động cơ nam châm vĩnh cửu có xu hướng đắt hơn động cơ cảm ứng xoay chiều và khó khởi động hơn động cơ cảm ứng xoay chiều. Tuy nhiên, ưu điểm của động cơ nam châm vĩnh cửu bao gồm hiệu suất cao hơn, kích thước nhỏ hơn (động cơ nam châm vĩnh cửu có thể có kích thước bằng XNUMX/XNUMX kích thước của hầu hết các động cơ xoay chiều, giúp việc lắp đặt và bảo trì dễ dàng hơn nhiều) và khả năng duy trì toàn bộ mô-men xoắn ở tốc độ tối đa. tốc độ thấp.

3. Xu hướng đang thay đổi

Việc sử dụng động cơ nam châm vĩnh cửu kết hợp với bộ truyền động tần số thay đổi không phải là mới và các kỹ sư thiết kế cũng như chủ sở hữu thiết bị đang bắt đầu chọn các giải pháp động cơ nam châm vĩnh cửu hơn để lắp đặt ứng dụng quạt và máy bơm vì chúng nhỏ hơn và hiệu quả hơn so với bộ truyền động tần số thay đổi. Có một thuật toán đặc biệt để điều khiển động cơ nam châm vĩnh cửu. Hiện nay, trên thị trường có một số bộ điều khiển tần số thay đổi mới có tính năng tiêu chuẩn tích hợp để điều khiển động cơ nam châm vĩnh cửu mà không phải trả thêm phí. Khi ngày càng có nhiều nhà sản xuất biến tần bắt đầu bổ sung các chức năng điều khiển hiệu suất cao cho động cơ nam châm vĩnh cửu, người dùng sẽ có xu hướng lắp đặt hệ thống động cơ hoạt động hiệu quả hơn, có kích thước nhỏ hơn và chi phí thấp hơn.