Leave Your Message

השוואה בין מנוע סינכרוני מגנט קבוע למנוע אסינכרוני!

2024-08-26

לעומתמנועים אסינכרוניים, מגנט קבועמנועים סינכרונייםיש יתרונות ברורים. יש להם יעילות גבוהה, מקדם הספק גבוה, מחווני ביצועים טובים, גודל קטן, משקל קל, עליית טמפרטורה נמוכה, השפעות טכניות משמעותיות ומשפרים טוב יותר את איכות רשת החשמל. גורמים, ניצול מלא של הקיבולת של רשת החשמל הקיימת, חיסכון בהשקעה ברשת החשמל ופתרון טוב יותר של תופעת "סוס גדול ועגלה קטנה" בציוד חשמלי.
01. יעילות וגורם כוח

כאשר המנוע האסינכרוני פועל, מתפתל הרוטור סופג חלק מהאנרגיה החשמלית מרשת החשמל לצורך עירור, אשר צורכת את הכוח של רשת החשמל. חלק זה של האנרגיה החשמלית נצרך לבסוף בפיתול הרוטור כחום. הפסד זה מהווה כ-20-30% מכלל האובדן של המנוע, מה שמפחית את יעילות המנוע. זרם עירור הרוטור מומר לליפוף הסטטור כזרם אינדוקטיבי, מה שגורם לזרם הנכנס לליפוף הסטטור לפגר בזווית מאחורי מתח רשת החשמל, וכתוצאה מכך ירידה בגורם ההספק של המנוע. בנוסף, מעקומות היעילות וההספק שלמנועים סינכרוניים מגנט קבועומנועים אסינכרוניים (איור 1), ניתן לראות שכאשר קצב העומס (=P2/Pn) הוא

640.png

WeChat picture_20240826094628.png

לאחר שהמגנט הקבוע מוטבע ברוטור של המנוע הסינכרוני של המגנט הקבוע, המגנט הקבוע משמש לביסוס השדה המגנטי של הרוטור. במהלך פעולה רגילה, הרוטור והשדה המגנטי של הסטטור פועלים באופן סינכרוני, אין זרם מושרה ברוטור, ואין אובדן התנגדות של הרוטור. זה לבדו יכול להגדיל את יעילות המנוע ב-4% ~ 50%. מכיוון שאין עירור זרם מושרה ברוטור המנוע ההידרומגנטי, פיתול הסטטור עשוי להיות עומס התנגדות טהור, מה שהופך את מקדם ההספק של המנוע לכמעט 1. מעקומות היעילות ומקדם ההספק של המנוע הסינכרוני המגנט הקבוע והמנוע האסינכרוני (איור 1), ניתן לראות שכאשר קצב העומס של המנוע הסינכרוני המגנט הקבוע הוא מעל 20%, יעילות התפעול ומקדם ההספק שלו אינם משתנים הרבה, ויעילות הפעולה היא מעל 80%.
02. הפעלת הארון
כאשר המנוע האסינכרוני מופעל, המנוע נדרש להיות בעל מומנט התנעה גדול מספיק, אך זרם ההתנעה אינו גדול מדי, כדי למנוע נפילת מתח מופרזת ברשת החשמל ולהשפיע על הפעולה הרגילה של מנועים וציוד חשמלי אחרים מחובר לרשת החשמל. בנוסף, כאשר זרם ההתנעה גדול מדי, המנוע עצמו יושפע מכוח חשמלי מוגזם. אם הוא מופעל לעתים קרובות, קיימת גם סכנה של התחממות יתר של הפיתול. לכן, התכנון ההתחלתי של מנועים אסינכרוניים מתמודד לעתים קרובות עם דילמה.

מנועים סינכרוניים מגנט קבוע משתמשים בדרך כלל גם בהתנעה אסינכרונית. מכיוון שפיתול הרוטור אינו פועל כאשר המנוע הסינכרוני של המגנט הקבוע פועל כרגיל, בעת תכנון מנוע המגנט הקבוע, סלילה הרוטור יכול לעמוד במלואו בדרישות של מומנט התנעה גבוה, לדוגמה, מומנט ההתחלה גדל מפי 1.8 של המנוע האסינכרוני עד פי 2.5, או אפילו יותר, מה שפותר טוב יותר את התופעה של "סוס גדול שמושך עגלה קטנה" בציוד כוח.
3. עליית טמפרטורת עבודה
מכיוון שלפיתול הרוטור זורם זרם כאשר המנוע האסינכרוני פועל, וזרם זה נצרך לחלוטין בצורה של אנרגיית חום, תיווצר כמות גדולה של חום בפיתול הרוטור, מה שיעלה את טמפרטורת המנוע וישפיע על השירות חיי המנוע. בשל היעילות הגבוהה של מנועי מגנט קבוע, אין אובדן התנגדות בפיתול הרוטור, ויש מעט או כמעט ללא זרם תגובתי בפיתול הסטטור, מה שגורם לטמפרטורת המנוע לעלות נמוכה ומאריך את חיי השירות של המנוע. 4. השפעה על תפעול רשת החשמל
בשל מקדם ההספק הנמוך של המנוע האסינכרוני, המנוע סופג כמות גדולה של זרם תגובתי מרשת החשמל, וכתוצאה מכך כמות גדולה של זרם תגובתי ברשת החשמל, ציוד השנאים וציוד ייצור החשמל, אשר בתורו מפחית את גורם איכות של רשת החשמל ומגביר את העומס על רשת החשמל, ציוד השנאים וציוד ייצור החשמל. במקביל, הזרם התגובתי צורך חלק מהאנרגיה החשמלית ברשת החשמל, בציוד השנאים ובציוד לייצור חשמל, מה שמביא ליעילות נמוכה יותר של רשת החשמל ומשפיע על השימוש האפקטיבי באנרגיה החשמלית. כמו כן, בשל היעילות הנמוכה של המנוע האסינכרוני, על מנת לעמוד בדרישות הספק התפוקה, יש צורך לספוג יותר אנרגיה חשמלית מרשת החשמל, להגדיל עוד יותר את אובדן האנרגיה החשמלית ולהגדיל את העומס על רשת החשמל.

אין עירור זרם אינדוקציה ברוטור מנוע המגנט הקבוע, למנוע מקדם הספק גבוה, המשפר את מקדם האיכות של רשת החשמל ומבטל את הצורך בהתקנת מפצה ברשת החשמל. יחד עם זאת, בשל היעילות הגבוהה של מנוע המגנט הקבוע, נחסכת גם אנרגיה חשמלית.