स्थायी चुंबक प्रत्यक्ष ड्राइव मोटर

हाल के वर्षों में, स्थायी चुंबक प्रत्यक्ष ड्राइव मोटरों ने उल्लेखनीय प्रगति की है और इनका उपयोग मुख्य रूप से कम गति वाले भार, जैसे बेल्ट कन्वेयर, मिक्सर, वायर ड्राइंग मशीन, कम गति वाले पंप, आदि में किया जाता है, जो उच्च गति मोटरों और यांत्रिक न्यूनीकरण तंत्रों से बने विद्युत-यांत्रिक प्रणालियों का स्थान ले रहे हैं। मोटर की गति सीमा सामान्यतः 500 आरपीएम से कम होती है। स्थायी चुंबक प्रत्यक्ष ड्राइव मोटरों को मुख्यतः दो संरचनात्मक रूपों में विभाजित किया जा सकता है: बाह्य रोटर और आंतरिक रोटर। बाह्य रोटर स्थायी चुंबक प्रत्यक्ष ड्राइव का उपयोग मुख्य रूप से बेल्ट कन्वेयर में किया जाता है।

स्थायी चुंबक प्रत्यक्ष ड्राइव मोटरों के डिज़ाइन और अनुप्रयोग में, यह ध्यान रखना चाहिए कि स्थायी चुंबक प्रत्यक्ष ड्राइव विशेष रूप से कम आउटपुट गति के लिए उपयुक्त नहीं है। जब अधिकांश भार50r/min एक डायरेक्ट ड्राइव मोटर द्वारा संचालित होते हैं, अगर बिजली स्थिर रहती है, तो इसके परिणामस्वरूप एक बड़ा टॉर्क होगा, जिससे मोटर की लागत बढ़ जाएगी और दक्षता कम हो जाएगी। जब शक्ति और गति निर्धारित की जाती है, तो डायरेक्ट ड्राइव मोटर्स, उच्च गति मोटर्स और गियर (या अन्य गति बढ़ाने और घटाने वाली यांत्रिक संरचनाओं) के संयोजन की आर्थिक दक्षता की तुलना करना आवश्यक है। वर्तमान में, 15MW से अधिक और 10rpm से कम के पवन टर्बाइन धीरे-धीरे एक सेमी डायरेक्ट ड्राइव योजना को अपना रहे हैं, जिसमें मोटर की गति को उचित रूप से बढ़ाने, मोटर की लागत को कम करने और अंततः सिस्टम की लागत को कम करने के लिए गियर का उपयोग किया जाता है। यही बात इलेक्ट्रिक मोटर्स पर भी लागू होती है। इसलिए, जब गति 100 r/min से कम हो, तो आर्थिक विचारों पर सावधानीपूर्वक विचार किया जाना चाहिए

स्थायी चुंबक प्रत्यक्ष ड्राइव मोटर आमतौर पर टॉर्क घनत्व बढ़ाने और सामग्री के उपयोग को कम करने के लिए सतह पर लगे स्थायी चुंबक रोटर का उपयोग करते हैं। कम घूर्णन गति और छोटे अपकेन्द्रीय बल के कारण, अंतर्निहित स्थायी चुंबक रोटर संरचना का उपयोग करना आवश्यक नहीं है। आमतौर पर, रोटर स्थायी चुंबक को स्थिर और सुरक्षित रखने के लिए प्रेशर बार, स्टेनलेस स्टील स्लीव और फाइबरग्लास सुरक्षात्मक स्लीव का उपयोग किया जाता है। हालाँकि, उच्च विश्वसनीयता आवश्यकताओं, अपेक्षाकृत कम ध्रुव संख्या या उच्च कंपन वाली कुछ मोटरें भी अंतर्निहित स्थायी चुंबक रोटर संरचनाओं का उपयोग करती हैं।

कम गति वाली डायरेक्ट ड्राइव मोटर एक आवृत्ति कनवर्टर द्वारा संचालित होती है। जब ध्रुव संख्या डिज़ाइन ऊपरी सीमा तक पहुँच जाता है, तो गति में और कमी से आवृत्ति कम हो जाएगी। जब आवृत्ति कनवर्टर की आवृत्ति कम होती है, तो PWM का कर्तव्य चक्र कम हो जाता है, और तरंगरूप खराब होता है, जिससे उतार-चढ़ाव और अस्थिर गति हो सकती है। इसलिए विशेष रूप से कम गति वाली डायरेक्ट ड्राइव मोटरों का नियंत्रण भी काफी कठिन होता है। वर्तमान में, कुछ अति-निम्न गति मोटर उच्च ड्राइविंग आवृत्ति का उपयोग करने के लिए चुंबकीय क्षेत्र मॉड्यूलेशन मोटर योजना अपनाते हैं।

कम गति वाले स्थायी चुंबक प्रत्यक्ष ड्राइव मोटर मुख्यतः वायु-शीतित और द्रव-शीतित हो सकते हैं। वायु-शीतित मुख्यतः स्वतंत्र पंखों की IC416 शीतलन विधि का उपयोग करता है, और द्रव-शीतित जल-शीतित (IC) हो सकता है।71डब्ल्यू), जिसे कार्यस्थल की स्थितियों के अनुसार निर्धारित किया जा सकता है। द्रव शीतलन मोड में, ऊष्मा भार को अधिक और संरचना को अधिक सघन डिज़ाइन किया जा सकता है, लेकिन अतिधारा विचुंबकन को रोकने के लिए स्थायी चुंबक की मोटाई बढ़ाने पर ध्यान दिया जाना चाहिए।

गति और स्थिति सटीकता नियंत्रण की आवश्यकताओं के साथ कम गति वाले प्रत्यक्ष ड्राइव मोटर सिस्टम के लिए, स्थिति सेंसर को जोड़ना और स्थिति सेंसर के साथ एक नियंत्रण विधि को अपनाना आवश्यक है; इसके अलावा, जब स्टार्टअप के दौरान उच्च टॉर्क की आवश्यकता होती है, तो स्थिति सेंसर के साथ एक नियंत्रण विधि की भी आवश्यकता होती है।

यद्यपि स्थायी चुंबक प्रत्यक्ष ड्राइव मोटर्स का उपयोग मूल कमी तंत्र को समाप्त कर सकता है और रखरखाव की लागत को कम कर सकता है, एक अनुचित डिजाइन स्थायी चुंबक प्रत्यक्ष ड्राइव मोटर्स के लिए उच्च लागत और सिस्टम दक्षता में कमी का कारण बन सकता है। सामान्यतया, स्थायी चुंबक प्रत्यक्ष ड्राइव मोटर्स के व्यास को बढ़ाने से प्रति यूनिट टॉर्क की लागत कम हो सकती है, इसलिए प्रत्यक्ष ड्राइव मोटर्स को बड़े व्यास और छोटी स्टैक लंबाई के साथ एक बड़ी डिस्क में बनाया जा सकता है। हालांकि, व्यास में वृद्धि की भी सीमाएं हैं। अत्यधिक बड़ा व्यास आवरण और शाफ्ट की लागत बढ़ा सकता है, और यहां तक ​​​​कि संरचनात्मक सामग्री धीरे-धीरे प्रभावी सामग्रियों की लागत से अधिक हो जाएगी। इसलिए प्रत्यक्ष ड्राइव मोटर को डिजाइन करने के लिए मोटर की समग्र लागत को कम करने के लिए लंबाई-व्यास अनुपात को अनुकूलित करना आवश्यक है।

अंत में, मैं इस बात पर ज़ोर देना चाहूँगा कि स्थायी चुंबक प्रत्यक्ष ड्राइव मोटर अभी भी आवृत्ति कनवर्टर चालित मोटर हैं। मोटर का पावर फैक्टर आवृत्ति कनवर्टर के आउटपुट पक्ष पर धारा को प्रभावित करता है। जब तक यह आवृत्ति कनवर्टर की क्षमता सीमा के भीतर है, पावर फैक्टर का प्रदर्शन पर कम प्रभाव पड़ता है और ग्रिड पक्ष पर पावर फैक्टर को प्रभावित नहीं करेगा। इसलिए, मोटर के पावर फैक्टर डिज़ाइन को यह सुनिश्चित करने का प्रयास करना चाहिए कि प्रत्यक्ष ड्राइव मोटर MTPA मोड में संचालित हो, जो न्यूनतम धारा के साथ अधिकतम टॉर्क उत्पन्न करता है। महत्वपूर्ण कारण यह है कि प्रत्यक्ष ड्राइव मोटरों की आवृत्ति आम तौर पर कम होती है, और लौह हानि तांबे की हानि की तुलना में बहुत कम होती है। MTPA विधि का उपयोग तांबे की हानि को कम कर सकता है। तकनीशियनों को पारंपरिक ग्रिड से जुड़े अतुल्यकालिक मोटरों से प्रभावित नहीं होना चाहिए, और मोटर पक्ष पर धारा परिमाण के आधार पर मोटर की दक्षता का आकलन करने का कोई आधार नहीं है।

अनहुई मिंगटेंग स्थायी-चुंबकीय मशीनरी एवं विद्युत उपकरण कंपनी लिमिटेड एक आधुनिक उच्च-तकनीकी उद्यम है जो स्थायी चुंबक मोटरों के अनुसंधान एवं विकास, निर्माण, बिक्री और सेवा को एकीकृत करता है। उत्पाद विविधता और विनिर्देश पूर्ण हैं। इनमें से, कम गति वाली प्रत्यक्ष ड्राइव स्थायी चुंबक मोटरें (7.5-500rpm) व्यापक रूप से औद्योगिक भार जैसे पंखे, बेल्ट कन्वेयर, प्लंजर पंप, और सीमेंट, निर्माण सामग्री, कोयला खदानों, पेट्रोलियम, धातुकर्म और अन्य उद्योगों में मिलों में अच्छी परिचालन स्थितियों के साथ उपयोग की जाती हैं।