مقدمة عن مزايا وعيوب
محركات متزامنة ذات مغناطيس دائم
تتزامن سرعة الدوار للمحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم مع سرعة المجال المغناطيسي للجزء الثابت. وتتلخص عملية عملها في توصيل لفائف الجزء الثابت بالتيار المتناوب لتوليد مجال مغناطيسي دوار للجزء الثابت، ويتم تحريض المجال المغناطيسي للدوار ذي المغناطيس الدائم بواسطة المجال المغناطيسي الدوار للجزء الثابت ويدور معه، ويدور المحرك ويخرج الطاقة.
تتمثل المزايا الرئيسية للمحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم في كثافة الطاقة العالية، وكفاءة التشغيل العالية، والبنية البسيطة والمدمجة، وعزم الدوران الكبير والسلس، والأداء الجيد في تنظيم السرعة.
1) كثافة الطاقة العالية:تتميز المادة المغناطيسية للمحرك المتزامن المغناطيسي الدائم المكون من الحديد والنيوديميوم والبورون بخصائص مغناطيسية ممتازة. بعد المغناطيسية، لا يلزم إضافة أي طاقة خارجية، ويمكن إنشاء مجال مغناطيسي قوي. في الوقت نفسه، يتمتع المجال المغناطيسي بخصائص دائمة ولا يتطلب دوائر إضافية للإثارة (أي تنشيط الموصل لتوليد مجال مغناطيسي)، بحيث يمكن الحفاظ على حجم صغير ووزن خفيف. عند القدرة المقدرة، تكون كثافة الطاقة للمحرك المتزامن المغناطيسي الدائم مع نفس ظروف تبديد الحرارة ومواد العزل عادة أكثر من ضعف كثافة المحرك غير المتزامن الحثي.
2) كفاءة تشغيلية عالية:من خلال الاستفادة من المغناطيسات الدائمة في الدوار، فإن دوار المحرك المتزامن ذي المغناطيس الدائم لا يحتاج عادةً إلى التنشيط (باستثناء بعض ظروف البدء الذاتي أو خسائر التيار الدوامي)، مما يمكن أن يقلل من خسائر الطاقة ذات الصلة ويكون ذو كفاءة عالية.
3) هيكل بسيط ومضغوط:لا يحتوي محرك الدفع المتزامن المغناطيسي الدائم على هيكل مصدر طاقة إثارة وهيكل لف إثارة، مما يقلل من تعقيد الهيكل المرتبط به ويكون مضغوطًا نسبيًا، مما يضمن تشغيل محرك الدفع المتزامن المغناطيسي الدائم بشكل أكثر موثوقية. بالمقارنة مع الجيل الثالث، انخفض قطر الجزء الثابت لمحرك الدفع المتزامن المغناطيسي الدائم من الجيل الرابع المجهز في تويوتا بريوس بنسبة 20٪، والهيكل العام أكثر إحكاما وأصغر حجمًا.
4) عزم دوران كبير وسلس:في نطاق التيار المقنن، يمكن أن يؤدي زيادة التيار إلى زيادة عزم دوران المحرك المتزامن ذي المغناطيس الدائم بسرعة. بالإضافة إلى ذلك، فإن المجال المغناطيسي الدوار الذي يشكله التيار المتناوب ثلاثي الطور في الجزء الثابت مستقر نسبيًا أيضًا، كما أن نبضات عزم الدوران صغيرة. خاصة في ظل ظروف السرعة المنخفضة وعزم الدوران العالي (المقابلة لمرحلة بدء التشغيل والتسارع في المركبات ذات الطاقة الجديدة)، تتمتع المحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم بمزايا بارزة على محركات الحث غير المتزامنة.
5) أداء جيد لتنظيم السرعة:العلاقة بين الكهرباء والمغناطيسية والقوة في المحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم أبسط من المحركات غير المتزامنة الحثية، مما يجعلها أسهل في التنظيم والتحكم. معادلة حالة المحرك غير المتزامن من الدرجة الرابعة، ومعادلات الدوار والثابت مقترنة (يتم توليد التيار في الدوار من خلال دوران المجال المغناطيسي للثابت)؛ معادلة حالة المحرك المتزامن ذو المغناطيس الدائم من الدرجة الثانية، والمجال المغناطيسي للمغناطيس الدائم موجود بشكل مستقل. صعوبة التحكم أقل بكثير من صعوبة المحرك غير المتزامن الحثي في ظروف السرعة المنخفضة والعالية (أعلى من السرعة المقدرة).
