बिना किसी उत्तेजना हानि वाली स्थायी चुंबक तुल्यकालिक एसी मोटर क्या है?

उद्योग विकास और बाज़ार की गतिशीलता:
उच्च दक्षता और ऊर्जा-बचत करने वाली मोटरों की बढ़ती मांग के साथ, मोटर बाजार में स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटरों की हिस्सेदारी धीरे-धीरे विस्तारित हुई है, और संबंधित उद्योगों की विकास संभावनाओं पर ध्यान दिया गया है। उदाहरण के लिए, औद्योगिक स्वचालन, घरेलू उपकरण, रेल पारगमन और अन्य क्षेत्रों में, स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर्स का अनुप्रयोग अधिक से अधिक व्यापक है, जिसने उद्योग के विकास और उन्नयन को बढ़ावा दिया है।
स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर के निर्माण में दुर्लभ पृथ्वी संसाधनों का महत्व तेजी से प्रमुख हो गया है, चीन, दुर्लभ पृथ्वी संसाधनों से समृद्ध देश के रूप में, स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर उद्योग के विकास में कुछ फायदे हैं, और संबंधित उद्योगों के विकास में कुछ फायदे हैं ने भी ध्यान आकर्षित किया.

 

परिभाषा एवं सिद्धांत
स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर (पीएमएसएम) एक तुल्यकालिक मोटर है जो एक स्थायी चुंबक द्वारा उत्तेजित एक तुल्यकालिक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती है। इसकी स्टेटर वाइंडिंग तीन-चरण प्रत्यावर्ती धारा के बाद एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करेगी, और रोटर स्थायी चुंबकों से बना है, जो स्टेटर घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र के साथ बातचीत करने के लिए स्थायी चुंबक द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र पर निर्भर करता है, ताकि मोटर रोटर चुंबकीय क्षेत्र घूमने वाले स्टेटर के साथ समकालिक रूप से घूमता है।
इसका संचालन सिद्धांत विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के नियम और चुंबकीय क्षेत्र संपर्क के सिद्धांत पर आधारित है। स्टेटर करंट द्वारा उत्पन्न घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र और रोटर के स्थायी चुंबकीय क्षेत्र के बीच एक विद्युत चुम्बकीय टोक़ होता है। टॉर्क मोटर के रोटर को घुमाने के लिए प्रेरित करता है, और रोटर की गति स्टेटर के घूमने वाले चुंबकीय क्षेत्र के साथ सख्ती से सिंक्रनाइज़ होती है।

 

संरचनात्मक विशेषताएं
स्टेटर संरचना सामान्य तीन-चरण अतुल्यकालिक मोटर के समान है, जो स्टेटर कोर और स्टेटर वाइंडिंग से बनी होती है। कोर हानि को कम करने के लिए स्टेटर कोर आमतौर पर सिलिकॉन स्टील शीट के लेमिनेटेड से बना होता है। स्टेटर वाइंडिंग एक तीन-चरण वाली वाइंडिंग है, जो कुछ नियमों के अनुसार स्टेटर स्लॉट में एम्बेडेड होती है, और तीन-चरण एसी करंट को पारित करके एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करने के लिए उपयोग की जाती है।
रोटर संरचना स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर का प्रमुख हिस्सा है। रोटर पर एक स्थायी चुंबक स्थापित किया जाता है, और स्थायी चुंबक की सामग्री आमतौर पर एनडीएफईबी (एनडी-एफई-बी) और अन्य उच्च प्रदर्शन वाली स्थायी चुंबक सामग्री होती है। रोटर पर स्थायी चुम्बकों की विभिन्न स्थापना विधियों के अनुसार, इसे सतह स्थायी चुम्बक रोटर और अंतर्निर्मित स्थायी चुम्बक रोटर में विभाजित किया जा सकता है। सतह प्रकार के स्थायी चुंबक रोटर का स्थायी चुंबक रोटर कोर की सतह पर स्थापित होता है, जो संरचना और प्रक्रिया में सरल होता है, लेकिन स्थायी चुंबक को बाहरी चुंबकीय क्षेत्र द्वारा हस्तक्षेप करना आसान होता है; अंतर्निर्मित स्थायी चुंबक रोटर का स्थायी चुंबक रोटर के आंतरिक कोर में एम्बेडेड होता है, इसकी संरचना अपेक्षाकृत जटिल होती है, लेकिन इसमें बेहतर चुंबकीय सर्किट विशेषताएं और यांत्रिक गुण होते हैं।

फ़ायदा
उच्च दक्षता: स्थायी चुंबक उत्तेजना के उपयोग के कारण, किसी अतिरिक्त उत्तेजना धारा की आवश्यकता नहीं होती है, जिससे उत्तेजना हानि कम हो जाती है, और पारंपरिक अतुल्यकालिक मोटर्स की तुलना में, समान कार्य परिस्थितियों में इसकी दक्षता अधिक होती है। यह ऊर्जा की खपत को काफी कम कर सकता है और दीर्घकालिक परिचालन उपकरणों के लिए ऊर्जा लागत बचा सकता है।
उच्च शक्ति कारक: स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर का शक्ति कारक 1 के करीब हो सकता है, जिसका अर्थ है कि जब पावर ग्रिड को आपूर्ति की जाती है, तो ग्रिड से मोटर द्वारा अवशोषित प्रतिक्रियाशील शक्ति बहुत छोटी होती है, जिससे ग्रिड की प्रतिक्रियाशील बिजली का बोझ कम हो जाता है। और ग्रिड की बिजली आपूर्ति गुणवत्ता में सुधार करना।
तेज़ प्रतिक्रिया गति: इसकी टॉर्क प्रतिक्रिया तेज़ है, और यह नियंत्रण संकेत के अनुसार गति और टॉर्क को जल्दी से समायोजित कर सकता है, जो उच्च-परिशुद्धता नियंत्रण की आवश्यकता वाले अवसरों के लिए उपयुक्त है, जैसे औद्योगिक स्वचालित उत्पादन लाइनें, रोबोट और अन्य क्षेत्र।
कॉम्पैक्ट संरचना: क्योंकि उत्तेजना वाइंडिंग्स और संबंधित उत्तेजना उपकरणों की कोई आवश्यकता नहीं है, मोटर की समग्र संरचना अधिक कॉम्पैक्ट और छोटी है, जिसके उच्च स्थान आवश्यकताओं वाले कुछ उपकरणों में बहुत फायदे हैं।

आवेदन क्षेत्र
औद्योगिक क्षेत्र: व्यापक रूप से औद्योगिक स्वचालन उपकरण में उपयोग किया जाता है, जैसे कि सीएनसी मशीन टूल्स, कपड़ा मशीनरी, प्रिंटिंग मशीनरी इत्यादि। उदाहरण के लिए, सीएनसी मशीन टूल्स में, स्थायी चुंबक सिंक्रोनस मोटर्स मशीनिंग में सुधार करते हुए उपकरण की गति और स्थिति को सटीक रूप से नियंत्रित कर सकते हैं। शुद्धता।
परिवहन क्षेत्र: स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर्स का व्यापक रूप से इलेक्ट्रिक वाहनों, इलेक्ट्रिक ट्रेनों और अन्य परिवहन वाहनों में ड्राइविंग मोटर के रूप में उपयोग किया जाता है। इलेक्ट्रिक वाहन में स्थायी चुंबक सिंक्रोनस मोटर में उच्च दक्षता, ऊर्जा बचत और अच्छी टॉर्क विशेषताओं के फायदे हैं, जो इलेक्ट्रिक वाहन की ड्राइविंग रेंज और पावर प्रदर्शन में सुधार कर सकते हैं।
घरेलू उपकरण: इसका उपयोग एयर कंडीशनर, रेफ्रिजरेटर, वॉशिंग मशीन और अन्य घरेलू उपकरणों में भी किया जाता है। उदाहरण के लिए, एयर कंडीशनिंग कंप्रेसर के लिए स्थायी चुंबक सिंक्रोनस मोटर्स का उपयोग एयर कंडीशनर के ऊर्जा दक्षता अनुपात में सुधार कर सकता है और ऑपरेटिंग शोर को कम कर सकता है।
दूसरा, "कोई नुकसान नहीं" की समझ और वास्तविक स्थिति

 

आदर्श रूप से कोई हानि नहीं
आदर्श परिस्थितियों में, यदि मोटर में लोहे की हानि (हिस्टैरिसीस हानि और लौह कोर में एड़ी वर्तमान हानि) और यांत्रिक हानि (घर्षण हानि, हवा प्रतिरोध हानि, आदि) को नजरअंदाज कर दिया जाता है, तो स्थायी चुंबक तुल्यकालिक की ऊर्जा रूपांतरण दक्षता मोटर 100% के करीब हो सकती है क्योंकि कोई उत्तेजना हानि नहीं है, अर्थात, तथाकथित "कोई हानि नहीं"। यह सैद्धांतिक धारणा पर आधारित है कि इस धारणा के तहत, स्टेटर वाइंडिंग में विद्युत ऊर्जा इनपुट लगभग पूरी तरह से यांत्रिक ऊर्जा आउटपुट में परिवर्तित हो जाता है।
वास्तविक हानि की स्थिति
लौह हानि: वास्तविक संचालन में, स्टेटर कोर में सिलिकॉन स्टील शीट वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र की कार्रवाई के तहत हिस्टैरिसीस हानि और एड़ी वर्तमान हानि उत्पन्न करेगी। हिस्टैरिसीस हानि कोर सामग्री की हिस्टैरिसीस विशेषताओं के कारण होती है, जो चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन होने पर कोर के अंदर चुंबकीय डोमेन को पलट देती है और ऊर्जा की खपत करती है। एड़ी धारा का नुकसान कोर में वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र से प्रेरित एड़ी धारा के कारण होता है, जो कोर के प्रतिरोध पर गर्मी उत्पन्न करता है और ऊर्जा की खपत करता है।
यांत्रिक हानि: रोटेशन प्रक्रिया में मोटर के रोटर, असर घर्षण हानि का उत्पादन करेगा, जबकि मोटर रोटेशन और आसपास की हवा सापेक्ष गति है, हवा प्रतिरोध हानि का उत्पादन करेगी। ये यांत्रिक हानियाँ मोटर की दक्षता को कम कर देती हैं।
भटका हुआ नुकसान: स्टेटर और रोटर में उच्च क्रम के हार्मोनिक चुंबकीय क्षेत्रों की परस्पर क्रिया के कारण होने वाला नुकसान और विनिर्माण प्रक्रिया और अन्य कारकों के कारण होने वाला अतिरिक्त नुकसान शामिल है। यद्यपि स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर्स की दक्षता अपेक्षाकृत अधिक है, इन वास्तविक नुकसानों को नजरअंदाज नहीं किया जा सकता है।
तीसरा, एसी मोटर की विशेषताएं संबंधित हैं
एसी बिजली आपूर्ति की अनुकूलता
स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर एक प्रकार की एसी मोटर है, इसे सीधे तीन-चरण एसी बिजली आपूर्ति संचालन से जोड़ा जा सकता है। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, मोटर के रेटेड वोल्टेज और रेटेड आवृत्ति के अनुसार संबंधित एसी बिजली आपूर्ति का मिलान करना आवश्यक है। विभिन्न एप्लिकेशन परिदृश्यों में एसी बिजली आपूर्ति में उचित समायोजन करने की आवश्यकता हो सकती है, जैसे कि कुछ औद्योगिक अवसरों में, जब पावर ग्रिड वोल्टेज में उतार-चढ़ाव बड़ा होता है, तो मोटर के सामान्य संचालन को सुनिश्चित करने के लिए वोल्टेज नियामक का उपयोग करना आवश्यक हो सकता है।
अन्य एसी मोटरों के साथ तुलना
एसिंक्रोनस मोटर्स की तुलना में, जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, स्थायी चुंबक सिंक्रोनस मोटर्स में उच्च दक्षता, पावर फैक्टर और अन्य फायदे हैं। अतुल्यकालिक मोटर में सरल संरचना, कम लागत और उच्च विश्वसनीयता होती है, और कुछ अवसरों में इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है जहां दक्षता की आवश्यकता विशेष रूप से अधिक नहीं होती है और लागत अधिक संवेदनशील होती है।
सिंक्रोनस अनिच्छा मोटर की तुलना में, स्थायी चुंबक सिंक्रोनस मोटर में उच्च टॉर्क घनत्व होता है, और समान मात्रा और शक्ति के तहत अधिक टॉर्क का उत्पादन कर सकता है। सिंक्रोनस अनिच्छा मोटर मुख्य रूप से अनिच्छा टोक़ ऑपरेशन पर निर्भर करती है, इसकी दक्षता और प्रदर्शन कुछ पहलुओं में स्थायी चुंबक सिंक्रोनस मोटर जितनी अच्छी नहीं है।