بالمقارنة معالمحركات غير المتزامنة، مغناطيس دائمالمحركات المتزامنةلها مزايا واضحة. تتميز بالكفاءة العالية، وعامل الطاقة العالي، ومؤشرات الأداء الجيدة، وصغر الحجم، وخفة الوزن، وارتفاع درجة الحرارة المنخفض، وتأثيرات تقنية كبيرة، وتحسين جودة شبكة الطاقة بشكل أفضل. العوامل، والاستفادة الكاملة من قدرة شبكة الكهرباء الحالية، وتوفير الاستثمار في شبكة الكهرباء، وحل ظاهرة "الحصان الكبير والعربة الصغيرة" في المعدات الكهربائية بشكل أفضل.
01. الكفاءة ومعامل القدرة
عندما يعمل المحرك غير المتزامن، يمتص ملف الدوار جزءًا من الطاقة الكهربائية من شبكة الطاقة للإثارة، مما يستهلك طاقة شبكة الطاقة. يتم استهلاك هذا الجزء من الطاقة الكهربائية أخيرًا في الملف الدوار كحرارة. تمثل هذه الخسارة حوالي 20-30% من إجمالي خسارة المحرك، مما يقلل من كفاءة المحرك. يتم تحويل تيار إثارة العضو الدوار إلى ملف الجزء الثابت كتيار حثي، مما يجعل التيار الذي يدخل إلى ملف الجزء الثابت يتأخر عن جهد شبكة الطاقة بزاوية، مما يؤدي إلى انخفاض في عامل طاقة المحرك. بالإضافة إلى ذلك، من منحنيات الكفاءة وعامل الطاقةالمحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائموالمحركات غير المتزامنة (الشكل 1)، يمكن ملاحظة أنه عندما يكون معدل التحميل (= P2/Pn) أقل من 50%، تنخفض كفاءة التشغيل وعامل طاقة التشغيل للمحرك غير المتزامن بشكل كبير، لذلك مطلوب عمومًا أن يعمل ضمن حدود المنطقة الاقتصادية أي أن نسبة التحميل تتراوح بين 75%-100%.
بعد دمج المغناطيس الدائم في الجزء الدوار للمحرك المتزامن ذو المغناطيس الدائم، يتم استخدام المغناطيس الدائم لإنشاء المجال المغناطيسي للدوار. أثناء التشغيل العادي، يعمل المجال المغناطيسي للعضو الدوار والجزء الثابت بشكل متزامن، ولا يوجد تيار مستحث في العضو الدوار، ولا يوجد فقدان لمقاومة العضو الدوار. هذا وحده يمكن أن يزيد من كفاءة المحرك بنسبة 4% ~ 50%. نظرًا لعدم وجود إثارة تيار مستحث في الجزء الدوار للمحرك الهيدرومغناطيسي، فقد يكون ملف الجزء الثابت عبارة عن حمل مقاوم نقي، مما يجعل عامل قدرة المحرك يساوي 1 تقريبًا. من منحنيات الكفاءة وعامل القدرة للمحرك المتزامن ذو المغناطيس الدائم والمحرك غير المتزامن (الشكل 1)، يمكن ملاحظة أنه عندما يكون معدل تحميل المحرك المتزامن ذو المغناطيس الدائم أكبر من 20%، فإن كفاءة التشغيل وعامل طاقة التشغيل لا تتغير كثيرًا، وتكون كفاءة التشغيل أكبر من 80%.
02. بدء مجلس الوزراء
عند بدء تشغيل المحرك غير المتزامن، يجب أن يكون للمحرك عزم دوران كبير بما فيه الكفاية، ولكن تيار البدء ليس كبيرًا جدًا، وذلك لتجنب انخفاض الجهد الزائد في شبكة الطاقة والتأثير على التشغيل العادي للمحركات والمعدات الكهربائية الأخرى متصلة بشبكة الكهرباء. بالإضافة إلى ذلك، عندما يكون تيار التشغيل كبيرًا جدًا، فإن المحرك نفسه سوف يتأثر بالقوة الكهربائية المفرطة. إذا تم تشغيله بشكل متكرر، فهناك أيضًا خطر ارتفاع درجة حرارة الملف. ولذلك، فإن التصميم الأولي للمحركات غير المتزامنة غالبًا ما يواجه معضلة.
تستخدم المحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم أيضًا بداية غير متزامنة. نظرًا لأن ملف الدوار لا يعمل عندما يعمل المحرك المتزامن ذو المغناطيس الدائم بشكل طبيعي، عند تصميم محرك المغناطيس الدائم، يمكن لملف الدوار أن يلبي تمامًا متطلبات عزم الدوران العالي، على سبيل المثال، يتم زيادة مضاعف عزم الدوران من 1.8 مرة المحرك غير المتزامن يصل إلى 2.5 مرة، أو حتى أكبر، وهو ما يحل بشكل أفضل ظاهرة "الحصان الكبير الذي يجر عربة صغيرة" في معدات الطاقة.
3. ارتفاع درجة حرارة العمل
بما أن ملف الدوار يتدفق تيارًا عندما يعمل المحرك غير المتزامن، ويتم استهلاك هذا التيار بالكامل في شكل طاقة حرارية، سيتم توليد كمية كبيرة من الحرارة في ملف الدوار، مما سيزيد من درجة حرارة المحرك ويؤثر على الخدمة حياة المحرك. نظرًا للكفاءة العالية للمحركات ذات المغناطيس الدائم، لا يوجد فقدان للمقاومة في ملف الدوار، ولا يوجد تيار تفاعلي يذكر أو لا يوجد تقريبًا في ملف الجزء الثابت، مما يجعل درجة حرارة المحرك منخفضة ويطيل عمر خدمة المحرك. 4. التأثير على تشغيل شبكة الكهرباء
بسبب عامل الطاقة المنخفض للمحرك غير المتزامن، يمتص المحرك كمية كبيرة من التيار التفاعلي من شبكة الطاقة، مما يؤدي إلى كمية كبيرة من التيار التفاعلي في شبكة الطاقة ومعدات المحولات ومعدات توليد الطاقة، مما يقلل بدوره من عامل الجودة لشبكة الطاقة ويزيد من الحمل على شبكة الطاقة ومعدات المحولات ومعدات توليد الطاقة. وفي الوقت نفسه، يستهلك التيار التفاعلي جزءًا من الطاقة الكهربائية في شبكة الكهرباء ومعدات المحولات ومعدات توليد الطاقة، مما يؤدي إلى انخفاض كفاءة شبكة الطاقة ويؤثر على الاستخدام الفعال للطاقة الكهربائية. أيضًا نظرًا لانخفاض كفاءة المحرك غير المتزامن، من أجل تلبية متطلبات طاقة الخرج، من الضروري امتصاص المزيد من الطاقة الكهربائية من شبكة الطاقة، مما يزيد من فقدان الطاقة الكهربائية ويزيد الحمل على شبكة الطاقة.
لا يوجد تيار تحريضي في دوار محرك المغناطيس الدائم، المحرك لديه عامل طاقة عالي، مما يحسن عامل الجودة لشبكة الطاقة ويلغي الحاجة إلى تركيب معوض في شبكة الطاقة. وفي الوقت نفسه، نظرًا للكفاءة العالية لمحرك المغناطيس الدائم، يتم أيضًا توفير الطاقة الكهربائية.