יצרני מנועים חשמליים בסל"ד גבוה בהודו עבור כלי רכב חשמליים
1、 הבדל בין מנוע סינכרוני למנוע אסינכרוני: (שניהם שייכים למנוע AC)
מבנה: פיתולי הסטטור של המנוע הסינכרוני והמנוע האסינכרוני זהים, וההבדל העיקרי טמון במבנה הרוטור. לרוטור של המנוע הסינכרוני יש פיתול עירור DC, כך שהוא צריך ספק כוח עירור חיצוני כדי להכניס זרם דרך טבעת ההחלקה; הרוטור של מנוע אסינכרוני הוא סלילה קצר חשמלי, אשר יוצר זרם על ידי אינדוקציה אלקטרומגנטית (המכונה גם מנוע אינדוקציה). לעומת זאת, מנועים סינכרוניים מורכבים ויקרים יותר.
יישום: מנועים סינכרוניים משמשים בעיקר בגנרטורים גדולים. המנוע האסינכרוני משמש כמעט כולו באירועים מוטוריים. היעילות של מנוע סינכרוני מעט גבוהה מזו של מנוע אסינכרוני. כאשר בוחרים מנועים מעל 2000kW, בדרך כלל יש צורך לשקול אם לבחור מנוע סינכרוני.
2、 מנוע אסינכרוני חד פאזי ומנוע אסינכרוני תלת פאזי:
מנוע יחיד: כאשר הזרם הסינוסואידי החד-פאזי עובר דרך פיתול הסטטור, המנוע יפיק שדה מגנטי לסירוגין. עוצמתו וכיוון השדה המגנטי ישתנו באופן סינוסואידי עם הזמן, אך הוא קבוע בכיוון המרחבי, כך שהוא נקרא גם כשדה מגנטי פועם לסירוגין. שדה מגנטי פועם לסירוגין זה יכול להתפרק לשני שדות מגנטיים מסתובבים אשר מנוגדים זה לזה באותה מהירות וכיוון סיבוב. כאשר הרוטור נייח, שני השדות המגנטיים המסתובבים יוצרים שני מומנטים בגודל שווה ובכיוון הפוך ברוטור, מה שהופך את המומנט הסינטטי לאפס, כך שהמנוע לא יכול להסתובב. כאשר אנו משתמשים בכוח חיצוני כדי לגרום למנוע להסתובב בכיוון מסוים (כגון סיבוב בכיוון השעון), התנועה של קו הכוח המגנטי החותך בין הרוטור לשדה המגנטי המסתובב בכיוון הסיבוב בכיוון השעון הופכת קטנה יותר; קו תנועת הכוח המגנטי החותך בין הרוטור לשדה המגנטי המסתובב בכיוון הסיבוב נגד כיוון השעון הופך גדול יותר. באופן זה, האיזון נשבר, המומנט האלקטרומגנטי הכולל שייצר הרוטור כבר לא יהיה אפס, והרוטור יסתובב לאורך כיוון הנסיעה. באופן כללי, על פי המאפיינים של מצב התנעה ותפעול מנוע, מנוע אסינכרוני חד-פאזי מחולק לחמישה סוגים: מנוע אסינכרוני המתחיל התנגדות חד-פאזי, מנוע אסינכרוני מתניע קבלים חד-פאזיים, מנוע אסינכרוני מתנע והפעלה של קבלים חד-פאזיים, ומנוע אסינכרוני מוצל חד פאזי.
הבדל: ספק כוח תלת פאזי של 380V משמש למנוע אסינכרוני תלת פאזי, ואספקת חשמל 220V משמש למנוע חד פאזי, שהוא בעל הספק קטן, וההספק המרבי הוא 2.2kW בלבד. בהשוואה למנוע התלת פאזי עם אותה מהירות והספק, למנוע הבודד יש יעילות נמוכה, מקדם הספק נמוך, יציבות ריצה גרועה, נפח גדול ועלות גבוהה. עם זאת, בשל הנוחות של אספקת חשמל חד פאזי וויסות מהירות נוח, הוא נמצא בשימוש נרחב בכלים חשמליים, מכשירים רפואיים, מכשירי חשמל ביתיים וכו '.
יצרני מנועים חשמליים בסל"ד גבוה בהודו עבור כלי רכב חשמליים
3、 מנוע DC ללא מברשות
1. מנוע DC ללא מברשות:
מנוע DC ללא מברשות הוא סוג של מנוע סינכרוני מגנט קבוע, אך לא מנוע DC אמיתי. מנוע DC ללא מברשות אינו משתמש במכשיר מברשת מכאני, מאמץ מנוע סינכרוני של מגנט קבוע בקרה עצמית של גל מרובע, משתמש בחיישן הול להחלפת קומוטטור מברשת פחמן, ומשתמש בורון ברזל ניאודימיום כחומר מגנט קבוע של הרוטור. יש לו יתרונות גדולים על פני מנוע DC קונבנציונלי בביצועים, והוא מנוע ויסות המהירות האידיאלי ביותר כיום. המנוע ללא מברשות DC מורכב מגוף המנוע ומהנהג. חיישן מיקום מותקן במנוע כדי לזהות את הקוטביות של רוטור המנוע. הדרייבר מורכב ממכשירי חשמל ומעגלים משולבים. תפקידו הוא לקבל את אותות ההתנעה, העצירה והבלימה של המנוע כדי לשלוט על ההתנעה, העצירה והבלימה של המנוע; הוא מקבל את אות חיישן המיקום ואת האותות קדימה ואחורה כדי לשלוט בהפעלה-כיבוי של כל צינור כוח של גשר המהפך ולייצר מומנט מתמשך; קבל פקודת מהירות ואות משוב מהירות לשליטה והתאמת מהירות; לספק הגנה ותצוגה וכו'.
מאפיין:
החלפה מקיפה של ויסות מהירות מנוע DC, ממיר תדר + ויסות מהירות מנוע בתדר משתנה, מנוע אסינכרוני + ויסות מהירות מפחית;
יש לו את כל היתרונות של מנוע DC מסורתי, ומבטל את מברשת הפחמן ואת מבנה הטבעת ההחלקה;
הוא יכול לפעול במהירות נמוכה והספק גבוה, והוא יכול לחסוך את העומס הרב המונע ישירות על ידי המפחית;
גודל קטן, משקל קל ותפוקה גדולה;
מאפייני מומנט מצוינים, ביצועי מומנט טובים במהירויות בינוניות ונמוכות, מומנט התחלה גדול וזרם התחלה קטן;
ויסות מהירות ללא מדרגות, טווח ויסות מהירות רחב ויכולת עומס יתר חזקה;
התחלה רכה ועצירה רכה, עם מאפייני בלימה טובים, ניתן להשמיט את מכשיר הבלימה המכאנית או הבלימה האלקטרומגנטית המקורית;
יעילות גבוהה. למנוע עצמו אין אובדן עירור ואובדן מברשת פחמן, מה שמבטל את צריכת האטה רב-שלבית. שיעור החיסכון המקיף בחשמל יכול להגיע ל-20% ~ 60%. רק חיסכון בחשמל יכול להחזיר את עלות הרכישה לשנה אחת;
אמינות גבוהה, יציבות טובה, יכולת הסתגלות חזקה ותחזוקה פשוטה;
עמיד בפני מערבולות ורעידות, רעש נמוך, רטט קטן, פעולה חלקה וחיי שירות ארוכים;
ללא הפרעות רדיו, ללא ניצוץ, מתאים במיוחד למקומות נפיצים, חסין פיצוץ;
ניתן לבחור מנוע שדה מגנטי גלי סולם ומנוע שדה מגנטי גל מסתובב חיובי לפי הצורך.
יצרני מנועים חשמליים בסל"ד גבוה בהודו עבור כלי רכב חשמליים
2. מנוע DC ללא מברשות ומנוע DC ללא מברשות
מנוע DC ללא מברשות ומנוע DC הם שני מושגים. למרות שהשם של מנוע DC ללא מברשות הוא DC, זה לא מנוע DC. מנקודת המבט של הסיווג, מנוע DC הוא מחלקה, בעוד שמנוע DC ללא מברשות שייך למנוע סינכרוני.
(1) היתרונות של מנוע ללא מברשות
ללא מברשת, הפרעות נמוכות: ללא הניצוץ החשמלי שנוצר על ידי מנוע המברשת במהלך הפעולה, ההפרעה של ניצוץ חשמלי לציוד הרדיו של השלט רחוק מצטמצמת מאוד.
רעש נמוך ותפעול חלק: ללא המברשת החשמלית, החיכוך מופחת מאוד, הפעולה חלקה, הערך הקלורי נמוך, היעילות גבוהה והרעש נמוך, המהווה תמיכה נהדרת ליציבות תפעול דגם.
חיי שירות ארוכים ועלות תחזוקה נמוכה: הבלאי של המנוע ללא מברשות הוא בעיקר על המיסב. מנקודת המבט המכנית, מנוע ללא מברשות הוא כמעט מנוע ללא תחזוקה. במידת הצורך, הוא רק צריך לבצע תחזוקה להסרת אבק.
עם זאת, למנוע המברשת יש ביצועי מומנט מצוינים במהירות נמוכה ומומנט גדול, אשר לא ניתן להחלפה על ידי המנוע ללא מברשות
(2) מבחינת מגמה, מנועים להפחתת מברשות ללא מברשות עשויים להחליף מנועים להפחתת מברשות
היקף היישום: מנועים ללא מברשות משמשים בדרך כלל בציוד בעל דרישות בקרה גבוהות ומהירות גבוהה, כגון דגמי מטוסים, מכשירים מדויקים וציוד אחר השולט בקפדנות על מהירות המנוע ומגיע למהירות גבוהה מאוד; בדרך כלל, ציוד חשמל משתמש במנועי מברשת, כגון מייבשי שיער, מנועים מהמפעל, קולטי אדים ביתיים וכו';
חיי שירות: חיי השירות של מנוע ללא מברשות הם בדרך כלל בסדר גודל של עשרות אלפי שעות, אשר תלוי בעיקר במסבים השונים; בדרך כלל, חיי העבודה הרציפים של מנוע המברשת הם מאות עד יותר מ-1000 שעות, ויש להחליף את מברשת הפחמן כשהיא מגיעה למגבלת השירות;
אפקט שימוש: מנוע ללא מברשות נשלט בדרך כלל על ידי המרת תדר דיגיטלי, עם יכולת שליטה חזקה. ניתן לממש אותו בקלות מסיבובים בודדים לדקה ועד לעשרות אלפי סיבובים בדקה. לאחר הפעלת מנוע מברשת הפחמן, מהירות העבודה קבועה, וויסות המהירות אינו קל. מנוע הסדרה יכול להגיע גם ל-20000 סל"ד, אך חיי השירות יהיו קצרים יחסית.
חיסכון באנרגיה והגנה על הסביבה: באופן יחסי, מנוע ללא מברשות שנשלט על ידי טכנולוגיית המרת תדר יחסוך הרבה אנרגיה מאשר מנוע נרגש בסדרה. האופייניים ביותר הם מזגנים ומקררים להמרת תדר.
תחזוקה: מנוע מברשת הפחמן צריך להחליף את מברשת הפחמן, בעוד למנוע ללא מברשות יש חיי שירות ארוכים, ותחזוקה יומיומית מיותרת בעצם.
רעש: אין לזה שום קשר לשאלה אם זה מנוע מברשת. זה תלוי בעיקר בתיאום של מיסבים ורכיבים פנימיים.
3. מנוע DC ללא מברשות ומנוע AC
מנוע DC ללא מברשות, הסטטור הוא שדה מגנטי מסתובב, גורר את השדה המגנטי של הרוטור לסיבוב;
מנוע AC סינכרוני הוא גם שדה מגנטי מסתובב סטטור הגורר את השדה המגנטי הרוטור להסתובב;
יצרני מנועים חשמליים בסל"ד גבוה בהודו עבור כלי רכב חשמליים
ההבדל ביניהם הוא שהסיבות לסיבוב השדה המגנטי המסתובב שונות: (1) עבור מנוע AC סינכרוני, הסיבה לסיבוב השדה המגנטי של הסטטור היא זרם חילופין סימטרי תלת פאזי שנשאר זה מאחורי זה ב-120 מעלות, והסיבוב של השדה המגנטי של הסטטור הוא מהירות השינוי של זרם החילופין; (2) מנוע DC נוצר על ידי שינוי המיקום האמיתי המחובר לסליל עקב המתח הקבוע של ספק הכוח DC, והשינוי של המיקום האמיתי המחובר לסליל הוא מהירות סיבוב הרוטור; בדרך זו, שיטות ויסות המהירות שלהם שונות: (1) עבור מנועים סינכרוניים AC, הסיבה לסיבוב השדה המגנטי של הסטטור היא זרם חילופין סימטרי תלת פאזי שפוגר זה אחרי זה ב-120 מעלות, וסיבוב הסטטור. שדה מגנטי הוא מהירות השינוי של זרם חילופין; כל עוד משתנה מהירות שינוי AC, ניתן לשנות את מהירות המנוע, כלומר ויסות מהירות תדר משתנה; (2) מנוע DC נוצר על ידי שינוי המיקום בפועל של חיבור הסליל עם המתח הקבוע של ספק הכוח DC, והשינוי של המיקום בפועל של חיבור הסליל קשור רק למהירות סיבוב הרוטור; כל עוד מהירות הרוטור משתנה, ניתן לכוונן את המהירות, ומהירות הרוטור עומדת ביחס ישר למתח. שינוי המתח יכול לשנות את המהירות, כלומר ויסות מתח.
ויסות מהירות DC אינו משנה את תכונת העומס של המנוע, בעוד ויסות מהירות AC משנה את תכונת העומס; ויסות מהירות AC (המרת תדר), כאשר התדר שונה, התגובה האינדוקטיבית של מנוע AC שונה, ותכונת העומס משתנה בהתאם. זוהי מערכת מאוד לא יציבה, וקשה לממש ויסות מהירות עדינה. ויסות מהירות DC (טרנספורמציה של מתח) היא מערכת יציבה מאוד, שקל לממש אותה ויסות מהירות עדינה, וניתן להבחין בין המתח והמהירות של מספר מילי-וולט.
מכיוון שהעירור של מנוע DC ללא מברשות מגיע מהמגנט הקבוע, אין אובדן עירור. מכיוון שאין שטף מגנטי לסירוגין ברוטור, אין אובדן נחושת וברזל על הרוטור, והיעילות המקיפה גבוהה בכ-10~20% מזו של המנוע האסינכרוני עם אותה קיבולת (תלוי בהספק). למנוע DC ללא מברשות יש את שלושת המאפיינים הגבוהים של יעילות גבוהה, מומנט גבוה ודיוק גבוה. זה מתאים מאוד למכונות הפועלות ברציפות במשך 24 שעות. יחד עם זאת, יש לו נפח קטן, משקל קל וניתן להפוך אותו לצורות נפח שונות. ביצועי המוצר שלו עולים על כל היתרונות של מנוע DC מסורתי. זהו מנוע ויסות המהירות האידיאלי ביותר כיום.
השוואה: למנוע DC יש מאפייני התחלה מצוינים ומאפייני ויסות מהירות, אך העלות גבוהה; למנוע AC יש עלות נמוכה ואספקת חשמל נוחה, אך מאפייני ההתחלה שלו ומאפייני ויסות המהירות מעט גרועים;
4. מנוע DC ללא מברשות ומנוע AC סרוו
מנוע DC ללא מברשות: ה-EMF האחורי המושרה של מנוע DC ללא מברשות הוא גם גל טרפז. השליטה במנוע DC ללא מברשות זקוקה למשוב מידע על מיקום. הוא חייב להיות בעל חיישן מיקום או לאמץ טכנולוגיית אומדן ללא חיישנים כדי ליצור מערכת ויסות מהירות אוטומטית. במהלך הבקרה, הזרם של כל שלב ישולט גם לגל ריבוע ככל האפשר, ומתח המוצא של המהפך ישולט לפי שיטת PWM של מנוע DC מברשת. במהותו, מנוע DC ללא מברשות הוא גם סוג של מנוע סינכרוני מגנט קבוע, וויסות המהירות שייך למעשה לקטגוריה של ויסות מתח משתנה ותדר משתנה.
יצרני מנועים חשמליים בסל"ד גבוה בהודו עבור כלי רכב חשמליים
מנוע סרוו AC: באופן כללי, מנוע סרוו סינכרוני של מגנט קבוע AC כולל סלילה תלת-פאזי מבוזר סטטור ורוטור מגנט קבוע. צורת הגל של הכוח האלקטרומוטיבי המושרה היא סינוסואידלית, ומתח הסטטור והזרם המופעלים צריכים להיות גם הם סינוסואידיים. בדרך כלל, הוא מסופק על ידי ממיר מתח משתנה AC. מערכת בקרת מנוע סינכרוני מגנט קבוע (PMSM) מאמצת לעתים קרובות בקרה אוטומטית, אשר זקוקה גם למידע משוב על מיקום. הוא יכול לאמץ שיטות בקרה מתקדמות כגון בקרת וקטור (בקרה מכוונת שדה) או בקרת מומנט ישירה.
הבדל: בקרת גל ריבוע וגלי סינוס מובילה למושגי עיצוב שונים. לבסוף, מושג מושג. מה שנקרא "המרת תדר DC" של מנוע DC ללא מברשות הוא למעשה המרת תדר AC באמצעות מהפך. באופן תיאורטי, מנוע DC ללא מברשות דומה למנוע סרוו סינכרוני מגנט קבוע AC ויש לסווג אותו כמנוע סרוו סינכרוני מגנט קבוע AC; עם זאת, נהוג לסווג אותו כמנוע DC, מכיוון שמנקודת המבט של אספקת הכוח והבקרה הבקרה וההנעה שלו, ראוי לקרוא לו גם "מנוע DC ללא מברשות".
4、 ויסות מהירות מנוע
1. ויסות מהירות מנוע DC:
התנגדות סדרת מעגל הרוטור (וויסות מהירות בזמן קצר), מתח מעגל הרוטור (בשימוש נרחב, טווח הוויסות הוא מהירות בסיס 0), שינוי השטף המגנטי (רק הגדלת המהירות, מעל מהירות הבסיס, ויסות מהירות הספק קבוע)
(1) ויסות מהירות מתח: ויסות מהירות אספקת חשמל ניתן לשליטה, ויסות מהירות PWM (אפנון רוחב דופק) (בשימוש נרחב)
בהשוואה למערכת ויסות מהירות אספקת הכוח DC הישנה הניתנת לשליטה, למערכת ויסות מהירות PWM יש את היתרונות הבאים:
א' עבור מערכת ויסות מהירות PWM עם מכשירים מבוקרים לחלוטין, תדירות המיתוג של מעגל ה-PWM גבוהה, כך שלמערכת יש פס תדרים רחב, מהירות תגובה מהירה וחסינות דינמית חזקה.
ב. בשל תדירות המיתוג הגבוהה, זרם DC עם פעימה קטנה ניתן להשיג רק על ידי אפקט הסינון של השראות אבזור המנוע. זרם האבזור קל להיות רציף. למערכת ביצועים טובים במהירות נמוכה, דיוק יציבות במהירות גבוהה, טווח ויסות מהירות רחב ואובדן מנוע וחימום קטן.
ג' במערכת PWM, מכשירי החשמל של המעגל הראשי פועלים במצב מיתוג, עם אובדן נמוך, יעילות מכשיר גבוהה והשפעה מועטה על רשת החשמל AC. אין "זיהום" של מיישר התיריסטור לרשת החשמל, ומקדם ההספק גבוה והיעילות גבוהה.
ד.המעגל הראשי דורש פחות רכיבי חשמל, מעגל פשוט ושליטה נוחה.
נכון לעכשיו, בשל מגבלת קיבולת המכשיר, מערכת ויסות מהירות PWM DC משמשת רק במערכות חשמל בינוניות וקטנות. תקנת מהירות הכוח המקומית מסתמכת גם על SCR כדי לממש תיקון הניתן לשליטה כדי לממש ויסות מתח וויסות מהירות של מנוע DC.
