శాశ్వత మాగ్నెట్ సింక్రోనస్ మోటార్ & దాని పని ఏమిటి

విద్యుత్ వ్యవస్థలో, సింక్రోనస్ మోటార్లు విద్యుత్ శక్తిని యాంత్రిక శక్తిగా మార్చే స్థిరమైన-స్టేట్ 3-ఫేజ్ ఎసి మోటార్లు ఎక్కువగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. ఈ రకమైన మోటారు సింక్రోనస్ వేగంతో పనిచేస్తుంది, ఇది స్థిరంగా ఉంటుంది మరియు ఇది సరఫరా పౌన frequency పున్యంతో సమకాలికంగా ఉంటుంది మరియు భ్రమణ కాలం సమగ్ర సంఖ్యకు సమానం. AC చక్రాల. అంటే మోటారు వేగం తిరిగే అయస్కాంత క్షేత్రానికి సమానం. ఈ రకమైన మోటారు ప్రధానంగా ఉపయోగించబడుతుంది శక్తి వ్యవస్థలు శక్తి కారకాన్ని మెరుగుపరచడానికి. ఉత్తేజిత మరియు DC ఉత్తేజిత సింక్రోనస్ మోటార్లు ఉన్నాయి, ఇవి మోటారు యొక్క అయస్కాంత శక్తికి అనుగుణంగా పనిచేస్తాయి. అయిష్టత మోటార్లు, హిస్టెరిసిస్ మోటార్లు మరియు శాశ్వత అయస్కాంత మోటార్లు ఉత్తేజిత సింక్రోనస్ మోటార్లు. ఈ వ్యాసం శాశ్వత అయస్కాంత సింక్రోనస్ మోటారు యొక్క పని గురించి.

శాశ్వత మాగ్నెట్ సింక్రోనస్ మోటార్ అంటే ఏమిటి?

శాశ్వత మాగ్నెట్ సింక్రోనస్ మోటార్లు ఎసి సింక్రోనస్ మోటారులలో ఒకటి, ఇక్కడ సైనూసోయిడల్ బ్యాక్ ఇఎంఎఫ్‌ను ఉత్పత్తి చేసే శాశ్వత అయస్కాంతాల ద్వారా ఫీల్డ్ ఉత్తేజితమవుతుంది. ఇది ఒక రోటర్ మరియు స్టేటర్‌ను కలిగి ఉంటుంది ప్రేరణ మోటారు , కానీ అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టించడానికి శాశ్వత అయస్కాంతం రోటర్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది. అందువల్ల ఫీల్డ్ వైండింగ్ను గాయపరచవలసిన అవసరం లేదు రోటర్ . దీనిని 3-ఫేజ్ బ్రష్‌లెస్ శాశ్వత సైన్ వేవ్ మోటర్ అని కూడా అంటారు. ది శాశ్వత అయస్కాంత సమకాలిక మోటారు రేఖాచిత్రం క్రింద చూపబడింది.

శాశ్వత మాగ్నెట్ సింక్రోనస్ మోటార్

శాశ్వత మాగ్నెట్ సింక్రోనస్ మోటార్ థియరీ

శాశ్వత మాగ్నెట్ సింక్రోనస్ మోటార్లు చాలా సమర్థవంతంగా, బ్రష్ లేనివి, చాలా వేగంగా, సురక్షితమైనవి మరియు సాంప్రదాయిక మోటారులతో పోల్చినప్పుడు అధిక డైనమిక్ పనితీరును ఇస్తాయి. ఇది మృదువైన టార్క్, తక్కువ శబ్దాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది మరియు ప్రధానంగా హై-స్పీడ్ అనువర్తనాల కోసం ఉపయోగిస్తారు రోబోటిక్స్ . ఇది 3-దశల ఎసి సింక్రోనస్ మోటారు, ఇది అనువర్తిత ఎసి మూలంతో సమకాలిక వేగంతో నడుస్తుంది.

రోటర్ కోసం వైండింగ్ ఉపయోగించటానికి బదులుగా, తిరిగే అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టించడానికి శాశ్వత అయస్కాంతాలను అమర్చారు. DC మూలం సరఫరా లేనందున, ఇవి మోటార్లు రకాలు చాలా సులభం మరియు తక్కువ ఖర్చుతో ఉంటాయి. ఇది 3 విండింగ్లతో కూడిన స్టేటర్ మరియు ఫీల్డ్ స్తంభాలను సృష్టించడానికి శాశ్వత అయస్కాంతంతో రోటర్ను కలిగి ఉంది. పని ప్రారంభించడానికి స్టేటర్‌కు 3-దశల ఇన్‌పుట్ ఎసి సరఫరా ఇవ్వబడుతుంది.

పని సూత్రం

ది శాశ్వత అయస్కాంత సమకాలిక మోటారు పని సూత్రం సింక్రోనస్ మోటారుతో సమానంగా ఉంటుంది. ఇది సింక్రోనస్ వేగంతో ఎలక్ట్రోమోటివ్ శక్తిని ఉత్పత్తి చేసే భ్రమణ అయస్కాంత క్షేత్రంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. 3-దశల సరఫరాను ఇవ్వడం ద్వారా స్టేటర్ వైండింగ్ శక్తివంతం అయినప్పుడు, గాలి అంతరాల మధ్య తిరిగే అయస్కాంత క్షేత్రం సృష్టించబడుతుంది.

రోటర్ ఫీల్డ్ స్తంభాలు భ్రమణ అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సమకాలిక వేగంతో పట్టుకున్నప్పుడు మరియు రోటర్ నిరంతరం తిరుగుతున్నప్పుడు ఇది టార్క్ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఈ మోటార్లు స్వీయ-ప్రారంభ మోటార్లు కానందున, వేరియబుల్ ఫ్రీక్వెన్సీ విద్యుత్ సరఫరాను అందించడం అవసరం.

EMF మరియు టార్క్ సమీకరణం

సింక్రోనస్ మెషీన్లో, ఒక దశకు ప్రేరేపించబడిన సగటు EMF ను సింక్రోనస్ మోటారులో డైనమిక్ ప్రేరేపిస్తుంది, ప్రతి విప్లవానికి ప్రతి కండక్టర్ కత్తిరించే ఫ్లక్స్ Pϕ వెబెర్
అప్పుడు ఒక విప్లవాన్ని పూర్తి చేయడానికి తీసుకున్న సమయం 60 / N సెకన్లు

ప్రతి కండక్టర్‌కు ప్రేరేపించబడిన సగటు EMF ను ఉపయోగించి లెక్కించవచ్చు

(PϕN / 60) x Zph = (PϕN / 60) x 2Tph

ఎక్కడ Tph = Zph / 2

కాబట్టి, ఒక దశకు సగటు EMF,

= 4 x x Tph x PN / 120 = 4ϕfTph

ఎక్కడ Tph = లేదు. ప్రతి దశకు సిరీస్‌లో కనెక్ట్ చేయబడిన మలుపులు

వెబర్‌లో ఫ్లక్స్ / పోల్

పి = లేదు. స్తంభాలు

Hz లో F = ఫ్రీక్వెన్సీ

Zph = లేదు. ప్రతి దశకు సిరీస్‌లో అనుసంధానించబడిన కండక్టర్ల. = Zph / 3

EMF సమీకరణం కాయిల్స్ మరియు స్టేటర్‌లోని కండక్టర్లపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఈ మోటారు కోసం, పంపిణీ కారకం Kd మరియు పిచ్ కారకం Kp కూడా పరిగణించబడతాయి.

అందువల్ల, E = 4 x x f x Tph xKd x Kp

శాశ్వత అయస్కాంత సింక్రోనస్ మోటారు యొక్క టార్క్ సమీకరణం ఇలా ఇవ్వబడింది,

T = (3 x Eph x Iph x sinβ) / ωm

శాశ్వత మాగ్నెట్ సింక్రోనస్ మోటార్ యొక్క ప్రత్యక్ష టార్క్ నియంత్రణ

శాశ్వత అయస్కాంత సింక్రోనస్ మోటారును నియంత్రించడానికి, మేము వివిధ రకాలైన వాటిని ఉపయోగిస్తాము నియంత్రణ వ్యవస్థలు . పనిని బట్టి, అవసరమైన నియంత్రణ పద్ధతిని ఉపయోగిస్తారు. శాశ్వత అయస్కాంత సింక్రోనస్ మోటార్ యొక్క విభిన్న నియంత్రణ పద్ధతులు,

సైనూసోయిడల్ వర్గం

• స్కేలార్
• వెక్టర్: ఫీల్డ్ ఓరియంటెడ్ కంట్రోల్ (FOC) (స్థానం సెన్సార్‌తో మరియు లేకుండా)
• ప్రత్యక్ష టార్క్ నియంత్రణ

ట్రాపెజోయిడల్ వర్గం

• ఓపెన్-లూప్
• క్లోజ్డ్-లూప్ (స్థానం సెన్సార్‌తో మరియు లేకుండా)

ఈ మోటారు యొక్క డైరెక్ట్ టార్క్ కంట్రోల్ టెక్నాలజీ సమర్థవంతమైన డైనమిక్ పనితీరు మరియు మంచి నియంత్రణ పరిధి కలిగిన చాలా సులభమైన కంట్రోల్ సర్క్యూట్. దీనికి రోటర్ కోసం స్థానం సెన్సార్ అవసరం లేదు. ఈ నియంత్రణ పద్ధతిని ఉపయోగించడం యొక్క ప్రధాన ప్రతికూలత ఏమిటంటే, ఇది అధిక టార్క్ మరియు ప్రస్తుత అలలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

నిర్మాణం

ది శాశ్వత అయస్కాంత సమకాలిక మోటారు నిర్మాణం ప్రాథమిక సింక్రోనస్ మోటారుతో సమానంగా ఉంటుంది, కానీ రోటర్‌తో మాత్రమే తేడా ఉంటుంది. రోటర్‌కు ఫీల్డ్ వైండింగ్ లేదు, కానీ శాశ్వత అయస్కాంతాలు ఫీల్డ్ స్తంభాలను సృష్టించడానికి ఉపయోగిస్తారు. PMSM లో ఉపయోగించే శాశ్వత అయస్కాంతాలు సమారియం-కోబాల్ట్ మరియు మీడియం, ఇనుము మరియు బోరాన్‌లతో తయారవుతాయి ఎందుకంటే వాటి అధిక పారగమ్యత.

అత్యంత విస్తృతంగా ఉపయోగించే శాశ్వత అయస్కాంతం నియోడైమియం-బోరాన్-ఇనుము ఎందుకంటే దాని ప్రభావవంతమైన ఖర్చు మరియు లభ్యత సౌలభ్యం. ఈ రకంలో, శాశ్వత అయస్కాంతాలను రోటర్‌పై అమర్చారు. రోటర్పై శాశ్వత అయస్కాంతం యొక్క మౌంటు ఆధారంగా, శాశ్వత అయస్కాంత సింక్రోనస్ మోటారు నిర్మాణం రెండు రకాలుగా విభజించబడింది. వారు,

ఉపరితల-మౌంటెడ్ PMSM

ఈ నిర్మాణంలో, అయస్కాంతం రోటర్ యొక్క ఉపరితలంపై అమర్చబడుతుంది. ఇది బలంగా లేనందున ఇది హై-స్పీడ్ అనువర్తనాలకు సరిపోతుంది. ఇది ఏకరీతి గాలి అంతరాన్ని అందిస్తుంది ఎందుకంటే శాశ్వత అయస్కాంతం యొక్క పారగమ్యత మరియు గాలి అంతరం ఒకే విధంగా ఉంటాయి. అయిష్టత టార్క్, అధిక డైనమిక్ పనితీరు మరియు రోబోటిక్స్ మరియు టూల్ డ్రైవ్‌ల వంటి హై-స్పీడ్ పరికరాలకు అనుకూలంగా లేదు.

ఉపరితలం మౌంట్ చేయబడింది

ఖననం PMSM లేదా ఇంటీరియర్ PMSM

ఈ రకమైన నిర్మాణంలో, క్రింద ఉన్న చిత్రంలో చూపిన విధంగా శాశ్వత అయస్కాంతం రోటర్‌లో పొందుపరచబడుతుంది. ఇది హై-స్పీడ్ అనువర్తనాలకు అనుకూలంగా ఉంటుంది మరియు దృ ness త్వాన్ని పొందుతుంది. మోటారు యొక్క లవణీయత కారణంగా అయిష్టత టార్క్ వస్తుంది.

ఖననం PMSM

శాశ్వత మాగ్నెట్ సింక్రోనస్ మోటార్ యొక్క పని

సాంప్రదాయిక మోటారులతో పోల్చినప్పుడు శాశ్వత అయస్కాంత సింక్రోనస్ మోటారు యొక్క పని చాలా సులభం, వేగంగా మరియు ప్రభావవంతంగా ఉంటుంది. PMSM యొక్క పని స్టేటర్ యొక్క భ్రమణ అయస్కాంత క్షేత్రం మరియు రోటర్ యొక్క స్థిరమైన అయస్కాంత క్షేత్రంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. స్థిరమైన అయస్కాంత ప్రవాహాన్ని సృష్టించడానికి శాశ్వత అయస్కాంతాలను రోటర్‌గా ఉపయోగిస్తారు, సమకాలిక వేగంతో పనిచేస్తుంది మరియు తాళాలు వేస్తారు. ఈ రకమైన మోటార్లు బ్రష్ లేని DC మోటారుల మాదిరిగానే ఉంటాయి.

స్టేటర్ యొక్క వైండింగ్లను ఒకదానితో ఒకటి కలపడం ద్వారా ఫాజర్ సమూహాలు ఏర్పడతాయి. ఈ ఫాజర్ సమూహాలు కలిసి నక్షత్రం, డెల్టా, డబుల్ మరియు సింగిల్ ఫేజ్‌ల వంటి విభిన్న కనెక్షన్‌లను ఏర్పరుస్తాయి. హార్మోనిక్ వోల్టేజ్లను తగ్గించడానికి, వైండింగ్లను ఒకదానితో ఒకటి వెంటనే గాయపరచాలి.

3-దశల AC సరఫరా స్టేటర్‌కు ఇచ్చినప్పుడు, అది తిరిగే అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టిస్తుంది మరియు రోటర్ యొక్క శాశ్వత అయస్కాంతం కారణంగా స్థిరమైన అయస్కాంత క్షేత్రం ప్రేరేపించబడుతుంది. ఈ రోటర్ సింక్రోనస్ వేగంతో సింక్రోనిజంలో పనిచేస్తుంది. PMSM యొక్క మొత్తం పని లోడ్ లేకుండా స్టేటర్ మరియు రోటర్ మధ్య గాలి అంతరం మీద ఆధారపడి ఉంటుంది.

గాలి అంతరం పెద్దగా ఉంటే, అప్పుడు మోటారు యొక్క విండేజ్ నష్టాలు తగ్గుతాయి. శాశ్వత అయస్కాంతం సృష్టించిన క్షేత్ర స్తంభాలు ముఖ్యమైనవి. శాశ్వత మాగ్నెట్ సింక్రోనస్ మోటార్లు స్వీయ-ప్రారంభ మోటార్లు కాదు. కాబట్టి, స్టేటర్ యొక్క వేరియబుల్ ఫ్రీక్వెన్సీని ఎలక్ట్రానిక్ ద్వారా నియంత్రించడం అవసరం.

శాశ్వత మాగ్నెట్ సింక్రోనస్ మోటార్ vs BLDC

శాశ్వత మాగ్నెట్ సింక్రోనస్ మోటర్ (PMSM) మరియు BLDC (మధ్య వ్యత్యాసాలు బ్రష్ లేని DC మోటార్లు ) కింది వాటిని చేర్చండి.

ప్రయోజనాలు

ది శాశ్వత అయస్కాంత సింక్రోనస్ మోటర్ యొక్క ప్రయోజనాలు చేర్చండి,

• అధిక వేగంతో అధిక సామర్థ్యాన్ని అందిస్తుంది
• వేర్వేరు ప్యాకేజీలలో చిన్న పరిమాణాలలో లభిస్తుంది
• ఇండక్షన్ మోటారు కంటే నిర్వహణ మరియు సంస్థాపన చాలా సులభం
• తక్కువ వేగంతో పూర్తి టార్క్ను నిర్వహించగల సామర్థ్యం.
• అధిక సామర్థ్యం మరియు విశ్వసనీయత
• మృదువైన టార్క్ మరియు డైనమిక్ పనితీరును ఇస్తుంది

ప్రతికూలతలు

శాశ్వత అయస్కాంత సింక్రోనస్ మోటార్లు యొక్క ప్రతికూలతలు,

• ఇండక్షన్ మోటారులతో పోల్చినప్పుడు ఈ రకమైన మోటార్లు చాలా ఖరీదైనవి
• స్వీయ-ప్రారంభ మోటార్లు కానందున ప్రారంభించడం కొంత కష్టం.

అప్లికేషన్స్

శాశ్వత మాగ్నెట్ సింక్రోనస్ మోటార్లు అనువర్తనాలు,

• ఎయిర్ కండీషనర్లు
• రిఫ్రిజిరేటర్లు
• ఎసి కంప్రెషర్‌లు
• వాషింగ్ మెషీన్లు, ఇవి డైరెక్ట్ డ్రైవ్
• ఆటోమోటివ్ ఎలక్ట్రికల్ పవర్ స్టీరింగ్
• యంత్ర పరికరాలు
• ప్రముఖ మరియు వెనుకబడి ఉన్న శక్తి కారకాన్ని మెరుగుపరచడానికి పెద్ద శక్తి వ్యవస్థలు
• ట్రాక్షన్ నియంత్రణ
• డేటా నిల్వ యూనిట్లు.
• సర్వో డ్రైవ్‌లు
• రోబోటిక్స్, ఏరోస్పేస్ మరియు మరెన్నో వంటి పారిశ్రామిక అనువర్తనాలు.

అందువలన, ఇది అన్ని గురించి శాశ్వత అయస్కాంత సింక్రోనస్ మోటర్ యొక్క అవలోకనం - నిర్వచనం, పని, పని సూత్రం, రేఖాచిత్రం, నిర్మాణం, ప్రయోజనాలు, అప్రయోజనాలు, అనువర్తనాలు, emf మరియు టార్క్ సమీకరణం. ఇక్కడ మీ కోసం ఒక ప్రశ్న ఉంది, ”సింక్రోనస్ మోటారులలో శాశ్వత అయస్కాంతాన్ని ఉపయోగించడం యొక్క ఉద్దేశ్యం ఏమిటి?