In industriële en commerciële toepassingen worden de meeste pompen en ventilatoren aangedreven door wisselstroominductiemotoren. Een wisselstroominductiemotor is een asynchrone motor die een elektrische stroom gebruikt om een ​​rotor te laten draaien. Het magnetische veld van de wikkeling wordt opgewekt door elektromagnetische inductie en de rotor draait altijd met een snelheid die lager is dan die van het magnetische veld. Een permanentmagneetsynchrone motor (PMSM ) gebruikt magneten om een ​​rotor te laten draaien die met dezelfde snelheid roteert als het interne roterende magnetische veld van de PMSM.

1. Permanente magneetmotoren moeten aandrijvingen gebruiken

AC-inductiemotoren kunnen pompen of ventilatoren aandrijven zonder frequentieregelaars, die vaak worden geïnstalleerd in pompsystemen of ventilatorsystemen om de systeemefficiëntie te verhogen. Synchrone motoren met permanente magneet hebben een aandrijving nodig om te werken en kunnen niet zonder aandrijving werken. Om de snelheid van een synchrone motor met permanente magneet nauwkeurig te regelen en te voldoen aan toepassingsvereisten zoals druk, debiet, volume, enz., is een frequentieomvormer vereist. Sommige nieuwe frequentieomvormers zijn al standaard uitgerust met een motorbesturingsoptie met permanente magneet, waardoor de operator de permanentmagneetmotor kan besturen om ventilatoren en/of pompen met een grotere efficiëntie aan te drijven.

Permanentmagneetmotoren bieden een aanzienlijk hogere efficiëntie dan wisselstroominductiemotoren. PM-motoren hebben een hoger rendement bij vollast dan wisselstroominductiemotoren. Het efficiëntieverschil tussen wisselstroominductiemotoren en PM-motoren wordt hieronder weergegeven.

Een frequentieregelaar zal de motorefficiëntie niet verhogen; een frequentieregelaar zal de systeemefficiëntie over het gehele bedrijfssnelheidsbereik helpen verbeteren, aangezien de meeste systemen niet altijd op topsnelheid zullen draaien. Een frequentieregelaar helpt de systeemefficiëntie te verbeteren, omdat deze de mogelijkheid heeft om een ​​motor, ventilator of pomp te vertragen in plaats van een klep te draaien om de pomp te smoren of een demper te sluiten om de luchtstroom te stoppen.

De bovenstaande grafiek vergelijkt een PMAC-synchrone motor met permanente magneet van 10 pk en 1800 tpm met een geavanceerde AC-inductiemotor NEMA die werkt met een variabele koppelbelasting over een snelheidsbereik van 100 tot 500. In beide gevallen zal het rendement van de twee motoren afnemen. Bij 600 tpm daalt het premium motorrendement van NEMA van ongeveer 90% naar ongeveer 72%, en de PMAC daalt van ongeveer 94% naar 83%. Het is aangetoond dat permanente magneetmotoren efficiënter zijn dan AC-inductiemotoren wanneer besturingssystemen de efficiëntie van apparatuur beïnvloeden.

2. Voor- en nadelen van een permanente magneetmotor

Hoewel AC-inductiemotoren vaker worden aangetroffen in motoraandrijfsystemen, zijn ze doorgaans groter en minder efficiënt dan motoroplossingen met permanente magneet. Hoewel motoroplossingen met permanente magneet doorgaans hogere initiële kosten hebben, kunnen ze kleinere afmetingen bieden in een compacter mechanisch pakket en, nog belangrijker, een hogere efficiëntie. Permanente magneetmotoren zijn doorgaans duurder dan AC-inductiemotoren en zijn moeilijker te starten dan AC-inductiemotoren. De voordelen van permanentmagneetmotoren zijn echter onder meer een hoger rendement, een kleiner formaat (permanente magneetmotoren kunnen tot een derde van de grootte van de meeste AC-motoren zijn, wat installatie en onderhoud veel eenvoudiger maakt) en de mogelijkheid om het volledige koppel te behouden bij een lage snelheid. lage snelheid.

3. Trend verandert

Het gebruik van motoren met permanente magneet in combinatie met aandrijvingen met variabele frequentie is niet nieuw, en ontwerpingenieurs en eigenaren van apparatuur beginnen steeds meer motoroplossingen met permanente magneet te kiezen voor installaties met ventilator- en pomptoepassingen, omdat deze kleiner en efficiënter zijn dan aandrijvingen met variabele frequentie. Er is een speciaal algoritme voor het aandrijven van permanentmagneetmotoren. Nu zijn er enkele nieuwe frequentieregelaars op de markt die een ingebouwde standaardfunctie hebben om permanentmagneetmotoren zonder extra kosten te besturen. Naarmate steeds meer fabrikanten van frequentieregelaars krachtige besturingsfuncties van permanente magneetmotoren gaan toevoegen, zullen gebruikers geneigd zijn motorsystemen te installeren die efficiënter werken, in kleinere pakketten verkrijgbaar zijn en minder kosten.