В промышленных и коммерческих приложениях большинство насосов и вентиляторов приводятся в движение асинхронными двигателями переменного тока. «Асинхронный двигатель переменного тока» — это асинхронный двигатель, который использует электрический ток для вращения ротора. Магнитное поле обмотки создается электромагнитной индукцией, и ротор всегда вращается со скоростью, меньшей, чем скорость вращения магнитного поля. « Синхронный двигатель с постоянными магнитами » использует магниты для вращения ротора, который вращается со скоростью, равной скорости вращения внутреннего магнитного поля двигателя.

1. Двигатели с постоянными магнитами должны использовать приводы.

Асинхронные двигатели переменного тока могут приводить в движение насосы или вентиляторы без частотно-регулируемых приводов, которые часто устанавливаются в насосные или вентиляторные системы для повышения эффективности системы. Синхронным двигателям с постоянными магнитами для работы требуется привод, и они не могут работать без привода. Для точного управления скоростью синхронного двигателя с постоянными магнитами в соответствии с требованиями применения, такими как давление, расход, объем и т. д., требуется преобразователь частоты. Некоторые новые преобразователи частоты уже оснащены опцией управления двигателем с постоянными магнитами в качестве стандартной функции, что позволяет оператору управлять двигателем с постоянными магнитами для привода вентиляторов и/или насосов с большей эффективностью.

Двигатели с постоянными магнитами обеспечивают значительное повышение эффективности по сравнению с асинхронными двигателями переменного тока. Двигатели с постоянными магнитами обладают более высокой эффективностью при полной нагрузке, чем асинхронные двигатели переменного тока. Диапазон эффективности между асинхронными двигателями переменного тока и двигателями с постоянными магнитами показан ниже.

Частотно-регулируемый привод не повысит эффективность двигателя. Частотно-регулируемый привод поможет повысить эффективность системы во всем диапазоне рабочих скоростей, поскольку большинство систем не будут постоянно работать на максимальной скорости. Частотно-регулируемый привод помогает повысить эффективность системы, поскольку он способен замедлять работу двигателя, вентилятора или насоса вместо поворота клапана для дросселирования насоса или закрытия заслонки для остановки потока воздуха.

На графике выше сравнивается синхронный двигатель PMAC с постоянными магнитами мощностью 10 л.с. и частотой 1800 об/мин с усовершенствованным асинхронным двигателем переменного тока NEMA, работающим с нагрузкой с переменным крутящим моментом в диапазоне скоростей от 100 до 500. В обоих случаях эффективность двух двигателей снизится. При 600 об/мин КПД двигателя премиум-класса NEMA падает примерно с 90% до примерно 72%, а PMAC падает примерно с 94% до 83%. Было доказано, что двигатели с постоянными магнитами более эффективны, чем асинхронные двигатели переменного тока, когда операционные системы влияют на эффективность оборудования.

2. Преимущества и недостатки двигателя с постоянными магнитами.

Хотя асинхронные двигатели переменного тока чаще встречаются в системах привода, они обычно больше и менее эффективны, чем двигатели с постоянными магнитами. Хотя решения для двигателей с постоянными магнитами, как правило, имеют более высокую первоначальную стоимость, они могут иметь меньшие размеры в более компактном механическом корпусе и, что более важно, более высокую эффективность. Двигатели с постоянными магнитами, как правило, дороже, чем асинхронные двигатели переменного тока, и их сложнее запустить, чем асинхронные двигатели переменного тока. Однако преимущества двигателей с постоянными магнитами включают более высокий КПД, меньшие размеры (размеры двигателей с постоянными магнитами могут достигать одной трети от размера большинства двигателей переменного тока, что значительно упрощает установку и обслуживание) и способность поддерживать полный крутящий момент при низкая скорость.

3. Тенденция меняется

Использование двигателей с постоянными магнитами в сочетании с приводами с регулируемой частотой не является чем-то новым, и инженеры-конструкторы и владельцы оборудования начинают выбирать более двигатели с постоянными магнитами для вентиляторных и насосных установок, поскольку они меньше по размеру и более эффективны, чем приводы с регулируемой частотой. Существует специальный алгоритм управления двигателями с постоянными магнитами. Теперь на рынке появилось несколько новых преобразователей частоты, которые имеют встроенную стандартную функцию управления двигателями с постоянными магнитами без дополнительных затрат. Поскольку все больше и больше производителей преобразователей частоты начинают добавлять высокопроизводительные функции управления двигателями с постоянными магнитами, пользователи будут склонны устанавливать системы двигателей, которые работают более эффективно, имеют меньшие размеры и стоят дешевле.