ข้อผิดพลาดใดเกี่ยวกับการเลือกระดับแม่เหล็กที่ควรหลีกเลี่ยงในการจัดทำแผนปรับปรุงมอเตอร์แบบเหนี่ยวนำให้เป็นมอเตอร์แบบ PMSM

การอัปเกรดโดยคงโครงสร้างสเตเตอร์เดิมไว้และเปลี่ยนโรเตอร์แบบกรงกระรอกออกเป็นชุดแม่เหล็กถาวร ซึ่งมักดำเนินการโดยวิศวกรโรงงานในสายการผลิตยางผสมที่ใช้ล้อยางหนักและในช่องระบายอากาศของเหมือง การปรับปรุงมอเตอร์อินดักชันให้เป็นมอเตอร์แบบ PMSM อย่างไรก็ตาม เมื่ออุณหภูมิแวดล้อมสูงมาพร้อมกับแรงดันไฟฟ้าชั่วคราวขณะเริ่มต้นจากอินเวอร์เตอร์ที่มีโหลดหนัก แม่เหล็กโรเตอร์ที่เลือกไม่เหมาะสมจะสูญเสียสนามแม่เหล็ก ส่งผลให้แรงบิดลดลงอย่างฉับพลันและทำให้การผลิตหยุดชะงักโดยไม่ได้วางแผนไว้ การปรับปรุงมอเตอร์อินดักชันให้เป็นมอเตอร์แบบ PMSM แนวทางนี้ผสานรวมรูปทรงเรขาคณิตของช่องภายในสเตเตอร์ ความยาวช่องว่างอากาศ ขีดจำกัดของอินเวอร์เตอร์ และเส้นทางการระบายความร้อนเข้าด้วยกันเป็นระบบที่ทำงานด้านแม่เหล็กไฟฟ้าแบบองค์รวม แทนที่จะเป็นเพียงการเปลี่ยนแม่เหล็กแบบแยกส่วน

การพึ่งพาเพียงค่าแรงแม่เหล็กคงเหลือ (remanence) ที่ระบุในแคตตาล็อกภายใต้อุณหภูมิห้อง จะทำให้มอเตอร์ที่ผ่านการปรับปรุงเกิดการเสื่อมสภาพจากความร้อนและข้อผิดพลาดจากอินเวอร์เตอร์ ENNENG จัดการกับความท้าทายเหล่านี้โดยตรง ด้วยสถานะเป็นองค์กรเทคโนโลยีขั้นสูงเฉพาะทางที่มุ่งเน้นการวิจัยและพัฒนา การออกแบบ และการผลิตระบบประสิทธิภาพสูง มอเตอร์แม่เหล็กถาวรแบบ PMSM eNNENG วิศวกรได้ออกแบบโซลูชันโรเตอร์ที่เหมาะสมเฉพาะ โดยขจัดการสูญเสียจากแรงกระตุ้นโรเตอร์แบบมาตรฐานออกไปอย่างสมบูรณ์ ขณะเดียวกันยังคงรักษาขอบเขตความต้านทานแม่เหล็ก (coercivity) ให้สอดคล้องตามข้อกำหนดอย่างเคร่งครัด ด้วยการร่วมมือกับ ENNENG ในการดำเนินโครงการ การปรับปรุงมอเตอร์อินดักชันให้เป็นมอเตอร์แบบ PMSM โรงงานอุตสาหกรรมจะได้รับความหนาแน่นของทอร์กที่เชื่อถือได้ พร้อมทั้งลดภาระการดำเนินงานโดยรวม

ประเด็นทางเทคนิคสำคัญ: การเลือกแม่เหล็กในระดับระบบสำหรับการปรับปรุงมอเตอร์แบบอินดักชันให้เป็นมอเตอร์แบบ PMSM

การจัดทำแผนการปรับปรุงที่เชื่อถือได้ การปรับปรุงมอเตอร์อินดักชันให้เป็นมอเตอร์แบบ PMSM จำเป็นต้องประเมินพฤติกรรมของเกรดแม่เหล็กหายากภายใต้ข้อจำกัดด้านกลศาสตร์และอุณหภูมิที่กำหนดตายตัวภายในโครงสร้างมอเตอร์แบบอินดักชันรุ่นเก่า

ข้อผิดพลาดข้อที่ 1: เลือกแม่เหล็กโดยพิจารณาเพียงค่าเรมานันซ์ (remanence) โดยไม่คำนึงถึงค่าความต้านทานแม่เหล็กแบบแท้จริง (intrinsic coercivity)

เอ การปรับปรุงมอเตอร์อินดักชันให้เป็นมอเตอร์แบบ PMSM โรเตอร์สร้างฟลักซ์ในช่องว่างอากาศ (air-gap flux) โดยไม่ต้องใช้กระแสกระตุ้น (excitation current) ด้วยการฝังแม่เหล็กเนโอไดเมียม-ไอรอน-โบรอน (NdFeB) ประสิทธิภาพสูงลงในแกนหลัก ซึ่งเป็นข้อผิดพลาดทั่วไปในการ การปรับปรุงมอเตอร์อินดักชันให้เป็นมอเตอร์แบบ PMSM รายการวัสดุ (bill of materials) กำลังเลือกเกรดแม่เหล็กเนโอดิเมียม-เหล็ก-โบรอน (NdFeB) โดยพิจารณาจากค่าเรมานันซ์ที่อุณหภูมิห้อง (Br) เพียงอย่างเดียว เพื่อเพิ่มฟลักซ์ในช่องว่างของสเตเตอร์ที่มีข้อจำกัด การเพิ่มฟลักซ์ในช่องว่างอากาศโดยไม่ตรวจสอบการอิ่มตัวของแกนเหล็กและแรงเคลื่อนไฟฟ้ากลับ (back-EMF) จะทำให้เครื่องจักรทำงานเกินขีดจำกัดแรงดันของอินเวอร์เตอร์ก่อนถึงความเร็วที่กำหนดไว้ ตามแนวทางฉนวนสำหรับมอเตอร์ที่ขับด้วยอินเวอร์เตอร์ตามมาตรฐาน IEC 60034-18-41 ENNENG โซลูชันแม่เหล็กถาวร จำลองเส้นโค้ง B-H แบบเต็มรูปแบบที่อุณหภูมิสูง และให้ความสำคัญกับค่าความต้านทานการถูกทำลายจากสนามแม่เหล็กภายนอก (intrinsic coercivity: Hcj) เพื่อให้ขอบของแม่เหล็กสามารถทนต่อสนามแม่เหล็กของสเตเตอร์ที่มีทิศตรงข้ามได้

ข้อผิดพลาดที่ 2: พิจารณาอุณหภูมิของแม่เหล็กตามแคตตาล็อกเป็นอุณหภูมิสูงสุดที่จุดร้อนบนโรเตอร์

ในมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสทั่วไป กระแสที่เหนี่ยวนำขึ้นในโรเตอร์จะก่อให้เกิดการสูญเสียพลังงานในรูปของความร้อนจากตัวนำทองแดง (copper loss) อย่างมาก ในขณะที่โรเตอร์ของ ENNENG สามารถขจัดการสูญเสียพลังงานจากทองแดงในโรเตอร์ได้อย่างสมบูรณ์ อย่างไรก็ตาม แม้แต่ในกรณีนี้ การปรับปรุงมอเตอร์อินดักชันให้เป็นมอเตอร์แบบ PMSM ใช้โครงสร้างที่ออกแบบมาเดิมสำหรับโรเตอร์แบบอินดักชันซ้ำ โดยกระแสไหลวนจากฮาร์โมนิกของอุปกรณ์ควบคุมความเร็วตัวแปร (VFD) และการไหลเวียนของอากาศในช่องว่างอากาศที่จำกัด อาจก่อให้เกิดจุดร้อนเฉพาะที่บริเวณโรเตอร์ ทั้งนี้ ความต้านทานแม่เหล็กภายในของแม่เหล็กเนโอดิเมียม-เหล็ก-โบรอน (NdFeB) ลดลงประมาณร้อยละ 0.6 ต่อหนึ่งองศาเซลเซียส ดังนั้น การเลือกเกรดแม่เหล็กเพียงเพราะอุณหภูมิใช้งานตามแคตาล็อกสูงกว่าอุณหภูมิแวดล้อมในโรงงาน จึงขัดต่อขอบเขตระดับความร้อนตามมาตรฐาน IEC 60034-1

ข้อได้เปรียบหลักของเกรด NdFeB ที่ออกแบบพิเศษสำหรับมอเตอร์แม่เหล็กถาวรแบบ PMSM

การหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดในการระบุข้อกำหนดสำหรับ การปรับปรุงมอเตอร์อินดักชันให้เป็นมอเตอร์แบบ PMSM ทำให้ได้เปรียบทางเทคนิคอย่างชัดเจนเหนือระบบขับเคลื่อนแบบอินดักชันรุ่นเก่า ทั้งในด้านประสิทธิภาพ ค่าแฟกเตอร์กำลัง และเสถียรภาพเชิงอุณหภูมิ

ประสิทธิภาพเหนือกว่าและการจับคู่รอบการทำงานที่เหมาะสมกับภาระทุกระดับ

แม่เหล็ก มอเตอร์แม่เหล็กถาวรแบบ PMSM จาก ENNENG รักษาระดับประสิทธิภาพสูงสุดอย่างต่อเนื่องในช่วงการใช้งานกว้างตั้งแต่ร้อยละ 25 ถึงร้อยละ 120 ของภาระที่กำหนดไว้ โดยมีประสิทธิภาพสูงกว่ามอเตอร์แบบไม่สมมาตรทั่วไปร้อยละ 2 ถึงร้อยละ 5 ที่จุดภาระที่กำหนด และประหยัดพลังงานของระบบร้อยละ 5 ถึงร้อยละ 30 ในการใช้งานที่ภาระเปลี่ยนแปลง การเลือกเกรดแม่เหล็ก NdFeB อย่างเหมาะสม ปรับขอบเขตความต้านทานการถูกแม่เหล็กทำลายให้สอดคล้องกับฮิสโตแกรมของภาระที่ใช้งานจริง แทนที่จะระบุเกรดวัสดุที่มีราคาแพงเกินความจำเป็นสำหรับสภาวะการใช้งานปานกลาง

ค่าแฟกเตอร์กำลังที่เหมาะสมและระบบป้องกันการสูญเสียสมบัติแม่เหล็กอย่างถาวร

มอเตอร์ขับเคลื่อนแบบซิงโครนัสที่ใช้แม่เหล็กถาวรของ ENNENG ให้ค่าแฟกเตอร์กำลังระหว่าง 0.95 ถึง 1.0 เมื่อเทียบกับมอเตอร์แบบไม่ซิงโครนัสที่มีค่าสูงสุดประมาณ 0.86 จึงลดกระแสที่ไหลผ่านสตาเตอร์ลงได้มากกว่า 10% พร้อมกันนี้ แบบจำลองของ ENNENG ยังจำลองสถานการณ์ล็อกโรเตอร์ ภาวะกระแสลัดวงจรชั่วคราว และการสตาร์ตใหม่ขณะที่มอเตอร์ยังร้อนอยู่ ภายใต้กรอบมาตรฐาน NEMA MG 1 และ IEEE 841 สำหรับการใช้งานหนักเป็นพิเศษ เพื่อป้องกัน การสูญเสียสมบัติแม่เหล็กอย่างถาวร เกินจุดหัวเข่าของเส้นโค้ง B-H

อุณหภูมิเพิ่มขึ้นน้อยลงและขนาดโครงสร้างกะทัดรัดกว่า

เนื่องจากโรเตอร์แม่เหล็กถาวรของ ENNENG ไม่มีการสูญเสียพลังงานในรูปของความร้อนจากกระแสไหลในตัวนำทองแดง จึงทำให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้นต่ำกว่ามอเตอร์แบบอินดักชันทั่วไป 20 เคลวิน (โดยยังคงต่ำกว่า 60 เคลวิน) ขอบเขตความร้อนที่ได้เช่นนี้ทำให้ ENNENG สามารถผลิตมอเตอร์ที่มีขนาดโครงสร้างเล็กกว่ามอเตอร์แบบไม่ซิงโครนัสที่มีกำลังไฟฟ้าเท่ากันหนึ่งหรือสองระดับ จึงประหยัดพื้นที่ติดตั้งที่สำคัญ

สถาปัตยกรรมไดรฟ์โดยตรงและการยึดโรเตอร์: เพิ่มความน่าเชื่อถือเชิงกลสูงสุด

เกรดแม่เหล็กไม่สามารถแยกออกจากเรขาคณิตขั้วโรเตอร์ การแบ่งส่วนตามแนวแกน และการยึดเชิงกลได้ การปรับปรุงมอเตอร์อินดักชันให้เป็นมอเตอร์แบบ PMSM .

กำจัดเกียร์บ็อกซ์และลดการสูญเสียจากกระแสไหลวน

โดยการแบ่งแม่เหล็กเนโอดิเมียม-เหล็ก-โบรอน (NdFeB) ตามแนวแกนเพื่อป้องกันกระแสไหลวนจากฮาร์โมนิกของอินเวอร์เตอร์ และเพิ่มจำนวนขั้วโรเตอร์ ENNENG ออกแบบระบบไดรฟ์โดยตรงแบบความเร็วต่ำ แรงบิดสูง การปรับปรุงมอเตอร์อินดักชันให้เป็นมอเตอร์แบบ PMSM ที่เชื่อมต่อโดยตรงกับโหลดที่ขับเคลื่อน โดยไม่ใช้เกียร์บ็อกซ์เชิงกลซึ่งต้องบำรุงรักษาบ่อย

รายการตรวจสอบการรับรองระดับระบบสำหรับแผนปรับปรุง

• ตรวจสอบเส้นโค้ง B-H ที่อุณหภูมิสูงและความปลอดภัยจากข้อผิดพลาด: จำลองกระแสล็อกโรเตอร์ กระแสลดสนามแม่เหล็ก และกระแสข้อผิดพลาดของอินเวอร์เตอร์ ที่อุณหภูมิสูงสุดของจุดร้อนบนโรเตอร์ เพื่อป้องกันการสูญเสียฟลักซ์อย่างถาวร
• เสียงรบกวนต่ำและพื้นที่ว่างแรงดันอินเวอร์เตอร์: การขับเคลื่อนโดยตรงทำให้ระดับเสียงจากการสั่นสะเทือนต่ำกว่า 55 เดซิเบล ตามมาตรฐาน ISO 10816; ยืนยันว่าแรงดันไฟฟ้ากลับ (back-EMF) ในสภาวะวงจรเปิดยังคงต่ำกว่าขีดจำกัดของบัสแรงดันตรง (DC-bus) ของอินเวอร์เตอร์ ตามกฎของ NFPA 70 (NEC)
• ตรวจสอบความเหมาะสมของมาตรการรักษาความปลอดภัยและการตัดกระแสไฟฟ้า ตรวจสอบการเคลือบแม่เหล็ก สารยึดติด และความคลาดเคลื่อนของปลอกก่อนปรับสมดุลโรเตอร์ และบังคับใช้ขั้นตอนการตัดกระแสไฟฟ้าและติดป้ายแจ้งเตือนตามมาตรฐาน OSHA 1910.147 ผ่าน ฝ่ายสนับสนุนเทคนิคของ ENNENG เมื่อจัดการกับโรเตอร์ที่มีสนามแม่เหล็ก

กรณีศึกษาการประยุกต์ใช้งานจริงและข้อได้เปรียบจากการปรับแต่งเฉพาะทางของ ENNENG

ศักยภาพด้านวิศวกรรมของ ENNENG ได้รับการพิสูจน์แล้วในโครงการปรับปรุงที่ท้าทายหลายประเภท โดยครอบคลุมเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและมอเตอร์แบบบูรณาการที่มีกำลังไฟตั้งแต่ 5 กิโลวัตต์ ถึง 5 เมกะวัตต์ (แรงดันไฟฟ้า 110 โวลต์ ถึง 690 โวลต์) รวมทั้งกังหันลมแกนตั้งแบบกำลังต่ำตั้งแต่ 1 กิโลวัตต์ ถึง 10 กิโลวัตต์ (โดยเน้นที่ 3 กิโลวัตต์, 5 กิโลวัตต์ และ 10 กิโลวัตต์) สำหรับระบบไมโครกริดแบบไฮบริด

• อุตสาหกรรมเครื่องจักรสำหรับผลิตยางรถยนต์: มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสความเร็วสูงรุ่นเก่าที่ใช้กล่องเกียร์ซับซ้อน มีปัญหาการบำรุงรักษามากและสูญเสียพลังงานความร้อนสูง การเปลี่ยนมาใช้ การปรับปรุงมอเตอร์อินดักชันให้เป็นมอเตอร์แบบ PMSM โรเตอร์แบบขับตรงความเร็วต่ำของ ENNENG พร้อมแม่เหล็กเนโอเดียม-เหล็ก-โบรอน (NdFeB) แบบแยกส่วน ทำให้สามารถตัดกล่องเกียร์ออกได้ทั้งหมด และลดการใช้ไฟฟ้าได้จริงระหว่าง 7% ถึง 40%
• ระบบคอมเพรสเซอร์อากาศอุตสาหกรรม: คอมเพรสเซอร์อากาศในโรงงานที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์เหนี่ยวนำแบบความเร็วคงที่สูญเสียพลังงานจำนวนมากในช่วงเวลาที่ไม่ได้ใช้งาน การเปลี่ยนมาใช้มอเตอร์แม่เหล็กถาวรแบบซิงโครนัสของ ENNENG ที่ออกแบบให้สอดคล้องกับภาระงานจริง และใช้วัสดุแม่เหล็กเนโอไดเมียม-เหล็ก-โบรอน (NdFeB) ที่เลือกอย่างเหมาะสม ทำให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้นไม่เกิน 60 เคลวิน รองรับการสตาร์ตแบบนุ่มนวลผ่านอินเวอร์เตอร์ความถี่แปรผัน (VFD) ได้อย่างราบรื่น และประหยัดไฟฟ้าได้สูงสุดถึงร้อยละ 50

ข้อได้เปรียบด้านการปรับแต่งเฉพาะของ ENNENG

ไม่มีโรงงานอุตสาหกรรมสองแห่งใดที่มีรูปทรงของส่วนสเตเตอร์เหมือนกันทุกประการ ENNENG ชำนาญในการจัดหาโซลูชันมอเตอร์แม่เหล็กถาวรแบบปรับแต่งเฉพาะ สำหรับช่วงกำลังตั้งแต่ 5 กิโลวัตต์ ถึง 5 เมกะวัตต์ และแรงดันไฟฟ้าตั้งแต่ 110 โวลต์ ถึง 690 โวลต์ สำหรับการใช้งานในระบบบำบัดน้ำ แหล่งน้ำมัน และเหมืองแร่ ติดต่อ ENNENG วันนี้ เพื่อเชื่อมต่อกับทีมวิศวกรเทคนิคและรับข้อเสนอระบบขับเคลื่อนที่ออกแบบเฉพาะสำหรับท่าน

• วอตส์แอป: +86 18562780228
• อีเมล:  [email protected]
• โทรศัพท์:  +86 532 66000559

คำถามที่พบบ่อย

คำถาม: ทำไมค่าเรมานันซ์ที่อุณหภูมิห้องจึงไม่เพียงพอสำหรับการเลือกแม่เหล็กในการปรับปรุงมอเตอร์เหนี่ยวนำให้เป็นมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร (PMSM)?

A: ตนเอง การเลือกระดับแม่เหล็กโดยพิจารณาจากค่าเรมานันซ์ที่อุณหภูมิห้องเพียงอย่างเดียว จะมองข้ามผลกระทบของกระแสสเตเตอร์ที่สวนทางกัน และอุณหภูมิโรเตอร์ที่สูงขึ้น ซึ่งจะดันจุดทำงานแม่เหล็กไปยังบริเวณเข่าของเส้นโค้ง B-H ในการปรับปรุงมอเตอร์แบบอินดักชันให้เป็นมอเตอร์แบบ PMSM วิศวกรจำเป็นต้องประเมินค่าความต้านทานการถูกทำลายสนามแม่เหล็ก (intrinsic coercivity) ที่อุณหภูมิสูงสุดของจุดร้อนบนโรเตอร์ เพื่อป้องกันไม่ให้กระแสเริ่มต้นที่สูงมาก หรือสัญญาณรบกวนชั่วคราวจากอุปกรณ์ควบคุมความเร็วแบบแปรผัน (VFD) ก่อให้เกิดการสูญเสียแม่เหล็กอย่างถาวร

คำถาม: มอเตอร์แบบ PMSM ของ ENNENG ที่ใช้แม่เหล็กถาวรสามารถแทนที่มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสมาตรฐานได้โดยตรงหรือไม่

A: ใช่ มอเตอร์แบบ PMSM ของ ENNENG ที่ใช้แม่เหล็กถาวรมีขนาดโครงสร้างตามมาตรฐาน IEC และ NEMA ที่สอดคล้องกับมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ทำให้การปรับปรุงระบบจากมอเตอร์แบบอินดักชันเป็นมอเตอร์แบบ PMSM เป็นไปอย่างสะดวก นอกจากนี้ เนื่องจากโรเตอร์ที่ใช้แม่เหล็กถาวรไม่มีการสูญเสียพลังงานในรูปของความร้อนจากสายทองแดงของโรเตอร์ และทำงานเย็นกว่าประมาณ 20 เคลวิน จึงทำให้ ENNENG สามารถออกแบบโครงสร้างมอเตอร์ที่มีขนาดกะทัดรัดสำหรับกำลังตั้งแต่ 5 กิโลวัตต์ ถึง 5 เมกะวัตต์ และแรงดันไฟฟ้าตั้งแต่ 110 โวลต์ ถึง 690 โวลต์