افزایش قدرت تا 20 درصد؟ تفاوت مغناطیسی توضیح داده شده است؟

این ادعا که آهنرباها می توانند قدرت را تا 20 درصد افزایش دهند جذاب به نظر می رسد، به ویژه زمانی که هزینه های انرژی در حال افزایش است. من این سوال را از کاربران موتور، خریداران تجهیزات و سازندگان کوچک که بدون تعویض کل سیستم خروجی بیشتری می‌خواهند دیده‌ام. نکته کلیدی ساده است: آهنرباها انرژی ایجاد نمی کنند. آن‌ها می‌توانند نحوه تولید، انتقال یا استفاده یک ماشین از نیرو را تغییر دهند. بهبود 20 درصدی ممکن است در یک طراحی خاص امکان پذیر باشد، اما این یک نتیجه ثابت برای هر موتور، ژنراتور یا دستگاه مغناطیسی نیست. ### "20% قدرت بیشتر" به چه معناست؟ مردم اغلب از کلمه "قدرت" به روش های مختلف استفاده می کنند. ممکن است به موارد زیر اشاره داشته باشد: - خروجی مکانیکی بالاتر - مصرف کمتر الکتریسیته - راندمان بهتر موتور - عملکرد پایدارتر تحت بار - گشتاور راه اندازی بیشتر - گرمای کمتر در حین کار این نتایج یکسان نیستند. موتوری که 20 درصد برق کمتری مصرف می کند همیشه 20 درصد نیروی مکانیکی بیشتری تولید نمی کند. ژنراتوری که ولتاژ بیشتری را با سرعت کم تولید می کند، ممکن است پس از اندازه گیری مقاومت و گرما، انرژی قابل استفاده بیشتری ارائه ندهد. وقتی ادعای قدرت مغناطیسی را بررسی می کنم، سه سوال می پرسم: 1. چه چیزی اندازه گیری شد؟ 2. چه تجهیزاتی برای مقایسه استفاده شد؟ 3. آیا آزمایش در شرایط بار و عملیات مشابه انجام شد؟ بدون این جزئیات، درصد ارزش عملی کمی دارد. ### چگونه آهنرباها می توانند موتور را بهبود بخشند آهنرباهای دائمی در بسیاری از موتورهای الکتریکی استفاده می شوند. یک موتور آهنربای دائمی بدون نیاز به جریان برای تولید آن میدان میدان مغناطیسی ایجاد می کند. این می تواند برخی از تلفات الکتریکی موجود در موتورهای سنتی را کاهش دهد. یک موتور آهنربای دائم با طراحی خوب ممکن است موارد زیر را ارائه دهد: - تلفات روتور کمتر - راندمان بهتر در سرعت های خاص - گشتاور بیشتر در محفظه کوچکتر - گرمای کمتر ناشی از تولید میدان - مصرف انرژی کمتر در طول عملیات عادی این مزایا به ساختار موتور، سیستم کنترل، محدوده سرعت، بار و روش خنک کننده بستگی دارد. به عنوان مثال، یک موتور آهنربای دائمی که در یک فن استفاده می شود ممکن است در طیف وسیعی از سرعت ها عملکرد خوبی داشته باشد. موتور مورد استفاده در پمپ ممکن است نتایج متفاوتی نشان دهد زیرا بار با جریان و فشار تغییر می کند. همان ماده آهنربایی ممکن است در یک سیستم به خوبی کار کند و در سیستم دیگر سود کمی داشته باشد. ### چرا ممکن است 20٪ بهبود در آزمایش ظاهر شود اختلاف 20٪ می تواند از چندین منبع باشد. مقایسه یک موتور قدیمی با طراحی جدیدتر یک موتور القایی قدیمی تر ممکن است گرما و تلفات الکتریکی بیشتری نسبت به یک موتور آهنربای دائم جدیدتر داشته باشد. بهبود ممکن است ناشی از طراحی کامل موتور باشد، نه تنها از آهنرباها. آزمایش در بار کم یا در حال تغییر برخی از موتورها زمانی که بسیار کمتر از بار نامی خود کار می کنند عملکرد ضعیفی دارند. یک طراحی جدیدتر ممکن است کارایی بهتری را در آن محدوده حفظ کند. شکاف اندازه گیری شده می تواند بزرگ به نظر برسد، حتی اگر نتیجه در بار کامل تغییر کند. کاهش اصطکاک مکانیکی یاتاقان های مغناطیسی یا کوپلینگ های مغناطیسی می توانند تماس بین قطعات متحرک را کاهش دهند. این ممکن است سایش و اصطکاک را در ماشین های انتخابی کاهش دهد. کاهش اصطکاک با انرژی آزاد یکسان نیست. استفاده از کنترل های الکترونیکی بهتر یک موتور با یک کنترلر مدرن می تواند سرعت و جریان را با دقت بیشتری تنظیم کند. اگر یک آزمایش یک موتور آهنربا را با یک موتور و کنترل کننده قدیمی تر مقایسه کند، نتیجه هر دو سیستم را منعکس می کند. فقط اندازه گیری توان ورودی اگر دستگاهی برق کمتری مصرف کند اما خروجی کمتری تولید کند، افزایش توان واقعی را ارائه نکرده است. یک تست قابل اعتماد هم ورودی الکتریکی و هم خروجی مکانیکی را اندازه گیری می کند. ### یک مثال ساده تصور کنید دو پمپ آب را با همان فشار حرکت می دهند. - پمپ A 1000 وات برق مصرف می کند. - پمپ B برای جریان و فشار آب یکسان از 800 وات استفاده می کند. پمپ B 20 درصد برق ورودی کمتری مصرف می کند. این ممکن است یک بهبود کارایی مفید باشد. نتیجه با اینکه بگوییم پمپ B 20 درصد جریان آب بیشتری تولید می کند متفاوت است. اگر هر دو پمپ جریان یکسانی را ارائه دهند، مزیت اصلی مصرف انرژی کمتر است. حالا موتوری را تصور کنید که تولید کند: - 5 کیلووات خروجی مکانیکی از 6 کیلووات ورودی الکتریکی - 5 کیلووات خروجی مکانیکی از 5.5 کیلووات ورودی الکتریکی موتور دوم کارآمدتر است. تولید آن 20 درصد افزایش نداشته است. این تمایز به خریداران کمک می کند تا از اشتباه گرفتن زبان تبلیغات با عملکرد اندازه گیری شده خودداری کنند. ### آهنربا در ژنراتورها آهنرباها در ژنراتورهای آهنربای دائم رایج هستند. با حرکت روتور، میدان مغناطیسی از سیم پیچ ها عبور می کند و جریان الکتریکی ایجاد می کند. خروجی به موارد زیر بستگی دارد: - سرعت روتور - قدرت آهنربا - طراحی سیم پیچ - تعداد قطبها - شکاف هوا - مقاومت الکتریکی - بار متصل به ژنراتور - کنترل حرارت آهنربای قویتر ممکن است تحت شرایط خاصی ولتاژ را افزایش دهد. نیاز به ورودی مکانیکی را برطرف نمی کند. روتور همچنان به انرژی از باد، آب، موتور یا منبع دیگری نیاز دارد. اگر یک ژنراتور 2 کیلووات تولید کند، سیستم مکانیکی باید بیش از 2 کیلووات تولید کند زیرا ژنراتور تلفات دارد. بلبرینگ ها، سیم پیچ ها، آهنرباها، سیم کشی ها و قطعات کنترلی همگی بر نتیجه نهایی تاثیر می گذارند. ### آنچه را که قبل از پذیرش ادعای 20% بررسی می‌کنم، به دنبال گزارش آزمایشی می‌گردم که شامل: - مدل تجهیزات اصلی - مدل تجهیزات ارتقا یافته - ولتاژ و جریان ورودی - خروجی مکانیکی - سرعت و گشتاور - دمای عملیاتی - مدت زمان آزمایش - شرایط بار - ابزار اندازه‌گیری - نتایج در چندین سطح بار یک خواندن واحد در یک سرعت عملکرد روزانه را نشان نمی‌دهد. یک گزارش مفید ممکن است جدولی مانند این را نشان دهد: | سطح بار | راندمان استاندارد موتور | بازده موتور مگنت | |---|---:|---:| | 25 درصد بار | 70 درصد | 78 درصد | | 50 درصد بار | 84 درصد | 89 درصد | | 75 درصد بار | 88 درصد | 91 درصد | | 100% بار | 90 درصد | 92 درصد | این تست نشان می دهد که مزیت با بار تغییر می کند. بزرگترین شکاف در بار کم ظاهر می شود، در حالی که اختلاف نزدیک به بار کامل کوچکتر می شود. ### هزینه ها و محدودیت ها خرید سیستم های آهنربای دائم ممکن است هزینه بیشتری داشته باشد. برخی از طرح ها نیز به یک کنترلر خاص نیاز دارند. کار تعمیر می تواند به تکنسین های آموزش دیده نیاز داشته باشد زیرا آهنرباها حتی در صورت قطع برق یک میدان مغناطیسی قوی ایجاد می کنند. گرما نگرانی دیگری است. دمای بالا می تواند عملکرد مغناطیسی را کاهش دهد یا به مواد آهنربا آسیب برساند. محفظه موتور، سیستم خنک کننده و تنظیمات کنترل باید با کاربرد مورد نظر مطابقت داشته باشد. آهنرباها همچنین طراحی ضعیف سیستم را برطرف نمی کنند. یک پمپ با لوله‌های مسدود شده، یک فن با فیلتر کثیف، یا موتوری که برای حجم کاری آن بیش از حد بزرگ است ممکن است پس از ارتقاء مبتنی بر آهنربا همچنان انرژی را هدر دهد. من ترجیح می دهم قبل از پیشنهاد تغییر، کل سیستم را بررسی کنم. گاهی اوقات تمیز کردن، اندازه گیری صحیح، کنترل بهتر سرعت، یا تعویض بلبرینگ های فرسوده نتایج واضح تری نسبت به افزودن قطعات مغناطیسی به همراه دارد. ### چگونه یک سیستم واقعی را آزمایش کنیم من از یک فرآیند مقایسه اولیه استفاده می‌کنم: 1. مصرف فعلی برق را در شرایط عملیاتی عادی ثبت کنید. 2. خروجی واقعی مانند جریان، گشتاور، سرعت یا نرخ تولید را اندازه گیری کنید. 3. بار و زمان کارکرد را ثابت نگه دارید. 4. موتور یا قطعه مغناطیسی جدید را طبق راهنمای فنی آن نصب کنید. 5. اندازه گیری ها را در بارهای کم، متوسط ​​و زیاد تکرار کنید. 6. مصرف انرژی، خروجی، دما، نویز و نیازهای نگهداری را مقایسه کنید. 7. بازپرداخت را از پس انداز اندازه گیری شده به جای درصد اعلام شده محاسبه کنید. برای یک موتور کارخانه، آزمایش در چندین شیفت کاری اطلاعات مفیدتری نسبت به یک نمایش کوتاه ارائه می دهد. ماشین‌ها اغلب در بارهای مختلف در طول روز کار می‌کنند و این بر نتیجه تأثیر می‌گذارد. ### نظر من آهنرباها می توانند به بهبود عملکرد موتور یا ژنراتور کمک کنند که بخشی از یک طراحی مهندسی مناسب باشند. آنها ممکن است تلفات خاص را کاهش دهند، گشتاور بالاتری را پشتیبانی کنند یا مصرف برق را کاهش دهند. بهبود 20 درصدی می تواند در یک مقایسه خاص امکان پذیر باشد، به خصوص زمانی که یک سیستم قدیمی یا ضعیف جایگزین شود. این ادعا نباید به عنوان یک قاعده کلی تلقی شود. آهنرباها نمی توانند به تنهایی انرژی تولید کنند و نمی توانند افزایش توان ثابت را برای هر کاربرد تضمین کنند. قبل از انتخاب یک راه حل مغناطیسی، من می خواهم داده های ورودی و خروجی اندازه گیری شده، شرایط آزمایش، جزئیات تجهیزات و نتایج را در چندین سطح بار بپرسم. این اطلاعات تصویر واضح‌تری نسبت به یک درصد ارائه می‌دهد و به نشان دادن اینکه آیا ارتقا با دستگاه واقعی مطابقت دارد یا خیر.

بسیاری از مردم "قدرت بالاتر" را می شنوند و فکر می کنند که آهنربای قوی تر جواب می دهد. من قبلاً همین ایده را در بحث طراحی موتور می دیدم. یک آهنربای بزرگتر ساده به نظر می رسد، اما قدرت به تنهایی از آهنربا تامین نمی شود. این از نحوه کار میدان مغناطیسی با سیم پیچ، روتور، شکاف هوا، سیستم کنترل و مسیر خنک کننده ناشی می شود. آهنربا انرژی آزاد ایجاد نمی کند. به تبدیل انرژی الکتریکی به حرکت یا حرکت به انرژی الکتریکی کمک می کند. این طراحی تصمیم می‌گیرد که سیستم چقدر توان مفید را ارائه دهد و چه مقدار انرژی به عنوان گرما، نویز یا لرزش از دست می‌رود. یک مثال عملی موتور آهنربای دائمی است که در بسیاری از وسایل نقلیه الکتریکی استفاده می شود. آهنرباها به ایجاد گشتاور با تلفات روتور کمتر نسبت به طرحی که فقط بر مغناطیس القایی تکیه دارد کمک می کند. موتور همچنان به سیم پیچ های مسی، اینورتر، سنسورها، نرم افزار، یاتاقان ها و سیستم خنک کننده نیاز دارد. اگر یک قسمت به خوبی انطباق نداشته باشد، آهنربای قوی‌تر ممکن است وزن و هزینه را بدون دادن توان قابل استفاده بیشتر اضافه کند. وقتی می‌خواهم خروجی موتور را بهبود بخشم، به پنج حوزه نگاه می‌کنم. 1. میدان مغناطیسی را با سیم پیچ تطبیق دهید گشتاور به اندرکنش بین میدان مغناطیسی و جریان در سیم پیچ بستگی دارد. یک آهنربای قوی تر می تواند گشتاور را در محدوده عملیاتی مناسب افزایش دهد، اما سیم پیچ باید بار الکتریکی و حرارتی اضافه شده را تحمل کند. اگر سیم پیچ جریان بیش از حد دریافت کند، تلفات مس افزایش می یابد. موتور ممکن است در زمانی که دمای آن بالا می رود، گشتاور کوتاه مدت بیشتری تولید کند. سپس خروجی بلند مدت می تواند کاهش یابد زیرا سیستم کنترل جریان را برای محافظت از عایق و آهنرباها محدود می کند. 2. شکاف هوا را کنترل کنید شکاف هوا فضای بین استاتور و روتور است. یک شکاف کوچکتر و یکنواخت معمولا کمک می کند که میدان مغناطیسی به طور موثرتری از موتور عبور کند. کلمه "حتی" مهم است. یک شکاف باریک با تراز ضعیف می تواند باعث ایجاد مالش، لرزش و نیروی ناهموار شود. دقت ساخت، حرکت بلبرینگ، تعادل روتور و استحکام محفظه همگی بر این فضا تأثیر می‌گذارند. من ترجیح می‌دهم از طراحی پایدار با شکاف هوای ثابت استفاده کنم تا شکاف باریکی را که محصول نهایی نمی‌تواند نگه دارد. 3. اجتناب از اشباع مغناطیسی ** قطعات آهنی فقط تا حد عملی می توانند شار مغناطیسی را حمل کنند. هنگامی که هسته به اشباع نزدیک می شود، افزودن قدرت آهنربا یا جریان بیشتر خروجی اضافی کمتری تولید می کند. انرژی اضافی اغلب تبدیل به گرما می شود. یک طراح ممکن است شکل دندان، ضخامت آهن پشتی، موقعیت آهنربا یا طرح سیم پیچ را برای استفاده موثرتر از مواد مغناطیسی موجود تنظیم کند. این کار می تواند نتیجه بهتری نسبت به نصب یک آهنربای بزرگتر داشته باشد. **4. مدیریت گرما گرما یکی از محدودیت های بی صدا در برق است. مقاومت مس با افزایش دما افزایش می یابد. آهنرباها همچنین می توانند زمانی که در معرض گرمای بیش از حد قرار گیرند بخشی از عملکرد خود را از دست بدهند و در صورت تجاوز از حد دمایی برخی از مواد ممکن است آسیب دائمی ببینند. من مسیر گرما را از سیم پیچ به محفظه، سپس از محفظه به هوا یا خنک کننده اطراف بررسی می کنم. موتوری که قدرت پیک بالایی را برای چند ثانیه تولید می کند با موتوری که بتواند آن خروجی را در طول یک صعود طولانی یا یک چرخه کارخانه مداوم حفظ کند، یکسان نیست. روش خنک کننده باید با مورد استفاده مطابقت داشته باشد. خنک کننده طبیعی هوا ممکن است برای یک فن کوچک مناسب باشد. یک موتور کششی وسیله نقلیه ممکن است به خنک کننده مایع نیاز داشته باشد زیرا بار آن به سرعت تغییر می کند و شرایط کاری آن سخت است. 5. موتور را با سیستم کنترل مناسب جفت کنید اینورتر تصمیم می گیرد که چگونه جریان به سیم پیچ ها برسد. کنترل خوب می تواند میدان مغناطیسی و موقعیت روتور را در سرعت های مختلف در یک راستا نگه دارد. کنترل ضعیف انرژی را هدر می دهد و ممکن است صدا یا گرمای اضافی ایجاد کند. در سرعت کم، سیستم ممکن است روی گشتاور تمرکز کند. در سرعت بالاتر، ممکن است میدان مغناطیسی را ضعیف کند تا موتور را در محدوده ولتاژ خود نگه دارد. این بدان معناست که یک موتور می تواند گشتاور پرتاب قوی داشته باشد و همچنان در سرعت بالاتر کارآمد باشد، اما طراحی باید هر دو شرایط را در نظر بگیرد. من همچنین به جای تکیه بر یک عدد توان، چرخه عملیات را بررسی می کنم. موتوری با توان 10 کیلووات ممکن است این رقم را به طور مداوم ارائه نکند. چرخه کار، دمای محیط، روش خنک کننده و دوره اضافه بار عملکرد واقعی آن را شکل می دهد. یک فرآیند آزمایش مفید به این صورت است: 1. گشتاور، سرعت و زمان عملیات مورد نیاز را تعریف کنید. 2. دمای سیم پیچ، ارتعاش، جریان و ولتاژ را تحت بار مورد انتظار اندازه گیری کنید. 3. بررسی کنید که آیا هسته آهنی نزدیک به اشباع است. 4. شکاف هوا و تراز روتور را پس از مونتاژ بررسی کنید. 5. موتور را در سرعت کم، متوسط ​​و زیاد تست کنید. 6. اوج خروجی را با خروجی پیوسته مقایسه کنید. 7. سیستم کامل شامل اینورتر، باتری یا منبع تغذیه، قطعات خنک کننده و نرم افزار را بررسی کنید. من یک طرح مغناطیسی را تنها با قدرت آهنربا قضاوت نمی کنم. یک موتور ممکن است مقدار پیک بالاتری را در یک میز تست نشان دهد و در صورت گرم شدن بیش از حد، از دست دادن کارایی یا نیاز به مواد گران قیمت، همچنان در استفاده روزانه ضعیف عمل کند. سوال مفید این نیست که "چگونه می توانم نیروی مغناطیسی بیشتری اضافه کنم؟" "چگونه می توانم نیروی مغناطیسی را هدایت کنم، آن را کنترل کنم و گرما را حذف کنم؟" این تغییر منجر به تصمیم گیری بهتر می شود. قدرت از کارکرد کل سیستم به دست می آید، نه از یک آهنربا که به خودی خود عمل می کند.

بسیاری از سیستم های قدرت خروجی مفید خود را از طریق گرما، نشت، انتخاب ضعیف سیم پیچ و اشباع مغناطیسی از دست می دهند. من مبدل های فشرده را دیده ام که زیر بار نامی خود کار می کنند زیرا قطعات مغناطیسی نمی توانند جریان را بدون افزایش بیش از حد دما تحمل کنند. یک قطعه مغناطیسی خوب طراحی شده می تواند به بازیابی بخشی از ظرفیت از دست رفته کمک کند. در برخی از طرح های آزمایش شده، انتخاب بهتر هسته، ساختار سیم پیچ، فرکانس سوئیچینگ و مسیر خنک کننده تا 20 درصد توان قابل استفاده بیشتر را پشتیبانی می کند. نتیجه به مدار، شرایط عملیاتی و روش تست بستگی دارد. نیروی اضافی از کجا می‌آید اجزای مغناطیسی انتقال انرژی را در ترانسفورماتورها، سلف‌ها، فیلترها و مبدل‌های قدرت کنترل می‌کنند. اندازه آنها تنها یک بخش از طراحی است. مواد، شکاف هوا، طرح سیم پیچ، مساحت مسی و فرکانس کاری همگی بر عملکرد تأثیر می گذارند. هنگامی که یک هسته به اشباع نزدیک می شود، جریان می تواند به سرعت افزایش یابد در حالی که انتقال انرژی مفید کمتر کارآمد می شود. گرما در سیم پیچ ها و هسته ایجاد می شود. سپس سیستم ممکن است خروجی خود را کاهش دهد یا به حاشیه ایمنی بیشتری نیاز داشته باشد. زمانی که یک طراحی توان به خروجی بیشتری نیاز دارد، به چهار ناحیه نگاه می کنم: - مواد هسته و اندازه - مقاومت سیم پیچی - اندوکتانس نشتی - حذف گرما هر ناحیه می تواند سیستم را به روشی متفاوت محدود کند. 1. هسته ای را انتخاب کنید که با محدوده کاری منطبق باشد ** هسته بزرگتر همیشه پاسخ درستی نیست. هسته باید سطح شار مورد نیاز را در فرکانس و ولتاژ سوئیچینگ انتخاب شده پشتیبانی کند. مواد فریت اغلب برای مبدل های فرکانس بالا مناسب هستند. هسته های پودری ممکن است زمانی مفید باشند که یک شکاف هوای کنترل شده و ذخیره انرژی توزیع شده مورد نیاز باشد. انتخاب صحیح به شکل موج، سطح جریان، دما و فرکانس بستگی دارد. من با داده‌های عملیاتی واقعی شروع می‌کنم: - ولتاژ ورودی و خروجی - جریان پیوسته و پیک - فرکانس سوئیچینگ - چرخه کار - دمای محیط - افزایش دمای مجاز طراحی فقط بر اساس رتبه‌بندی پلاک نام ممکن است ظرفیت مفید را بدون استفاده باقی بگذارد. طراحی بر اساس شرایط اندازه گیری شده، دید بهتری از حاشیه موجود می دهد. **2. کاهش تلفات سیم پیچ ** تلفات مس اغلب به راحتی قابل چشم پوشی است. سیم پیچی با مقاومت بالا بخشی از انرژی ورودی را به گرما تبدیل می کند. این اثر با افزایش جریان قوی تر می شود. من ممکن است از یک هادی بزرگتر، چندین رشته موازی یا سیم لیتز برای طراحی با فرکانس بالا استفاده کنم. پنجره سیم پیچ نیز باید با دقت استفاده شود. چرخش های زیاد می تواند مقاومت و نشتی را افزایش دهد. چرخش های بسیار کم می تواند هسته را به سمت اشباع سوق دهد. طرح به اندازه اندازه سیم اهمیت دارد. مسیرهای جریان کوتاه تر، اتصالات تمیز و فاصله مناسب می تواند تلفات غیر ضروری را کاهش دهد. به عنوان مثال، یک مبدل 48 ولت به 12 ولت که در تجهیزات کنترل صنعتی استفاده می شود، ممکن است پس از تغییر سیم پیچ ترانسفورماتور از یک هادی باریک به چند هادی موازی، دمای پایین تری را نشان دهد. توان خروجی صرفاً به دلیل بزرگتر بودن سیم افزایش نمی یابد. هنگامی که تلفات سیم پیچ کمتر به مبدل فضای حرارتی بیشتری می دهد، افزایش می یابد. **3. اندوکتانس نشتی را کنترل کنید اندوکتانس نشتی انرژی را خارج از مسیر مغناطیسی مورد نظر ذخیره می کند. در برخی مدارها، این می‌تواند باعث افزایش ولتاژ، تلفات اضافی سوئیچینگ و فشار بر روی کلیدهای برق شود. یک آرایش سیم پیچ اولیه و ثانویه نزدیک تر می تواند نشت را در طرح های ترانسفورماتور کاهش دهد. در هم آمیختگی ممکن است کمک کند، اگرچه عایق بندی، فاصله ایمنی و نیازهای تولید باید قبل از استفاده بررسی شود. گیره ها، گیره ها و کنترل بهتر سوئیچینگ نیز می توانند اثر نشتی را محدود کنند. من یک راه حل را برای هر مدار مناسب نمی دانم. طرح‌بندی کم نشتی ممکن است برای یک مبدل مفید باشد و نگرانی‌های عایق یا ظرفیت خازنی جدیدی را در مبدل دیگری ایجاد کند. 4. قطعات مغناطیسی را خنک نگه دارید مقاومت الکتریکی و عملکرد مغناطیسی دما تغییر می کند. قطعه ای که در یک آزمایشگاه خنک به خوبی کار می کند ممکن است پس از عملیات طولانی در داخل یک محفظه مهر و موم شده، خروجی کمتری از خود نشان دهد. من بررسی می کنم: - دمای هسته - دمای سیم پیچ - دمای اجزای نزدیک - حرکت هوا - اندازه محفظه - تماس حرارتی با شاسی یک تغییر کوچک جریان هوا می تواند بر توان موجود تأثیر بگذارد. همینطور یک پد مسی بزرگتر، یک رابط حرارتی بهتر، یا یک مسیر وسیعتر برای خروج گرما از محفظه. هدف صرفاً پایین ترین دما نیست. هدف، عملکرد پایدار در محدوده عملیاتی مورد انتظار است. چگونه ادعای 20٪ قدرت بیشتر را تأیید کنم ** افزایش توان نیاز به مقایسه واضح دارد. من از ولتاژ ورودی، نوع بار، شرایط محیطی، مدت زمان تست و تنظیمات حفاظتی برای هر دو نسخه استفاده می کنم. رکورد آزمایش باید شامل موارد زیر باشد: 1. خروجی نامی قبل از تغییر طراحی مغناطیسی 2. خروجی نامی پس از تغییر 3. توان ورودی و راندمان 4. دمای هسته و سیم پیچ 5. شکل موج در بار سبک، معمولی و اوج 6. نتایج عملیات طولانی مدت 7. رفتار حفاظتی در هنگام اضافه بار فرض کنید مبدل 60 وات قبل از تغییر 5 و 0 W0 بعد از تغییر 5 را تحویل دهد. این افزایش 20 درصدی در توان خروجی است، اما نتیجه تنها زمانی معنادار است که هر دو نسخه دارای محدودیت‌های دما و ایمنی یکسان باشند. یک آزمایش بار کوتاه ممکن است عدد بالایی را نشان دهد که قابل نگهداری نیست. من آزمایش طولانی تری را ترجیح می دهم زیرا گرما اغلب حد واقعی را نشان می دهد. **یک مسیر طراحی عملی من با اندازه گیری شروع می کنم تا جایگزینی. شکل موج فعلی، افزایش دما، رفتار سوئیچینگ و کارایی نشان می‌دهد که سیستم کجا ظرفیت خود را از دست می‌دهد. سپس تغییرات احتمالی را مقایسه می‌کنم: - یک ماده هسته متفاوت - مس بیشتر یا یک الگوی سیم‌پیچ اصلاح‌شده - شکاف هوای بهتر - اندوکتانس نشتی کمتر - فرکانس تعویض اصلاح‌شده - انتقال حرارتی بهبود یافته فقط تغییراتی که حد اندازه‌گیری شده را نشان می‌دهند باید به جلو حرکت کنند. تعویض هر قطعه مغناطیسی می تواند هزینه را بدون بهبود توان قابل استفاده افزایش دهد. یک نمونه اولیه باید تحت بار معمولی و نزدیک به حداکثر مورد نظر آزمایش شود. همچنین پس از رسیدن محفظه به تعادل حرارتی باید بررسی شود. این به جداسازی افزایش موقت خروجی از بهبود طراحی پایدار کمک می کند. از چه چیزهایی باید اجتناب کرد یک سلف بزرگتر به طور خودکار قدرت بیشتری تولید نمی کند. فرکانس سوئیچینگ بالاتر همیشه باعث بهبود کارایی نمی شود. سیم ضخیم تر می تواند مشکلات فضا و ظرفیت خازنی ایجاد کند. دمای پایین تر در یک مکان می تواند گرمای اضافی را در مکان دیگر پنهان کند. عبارت "20% قدرت بیشتر" باید یک نتیجه اندازه گیری شده را توصیف کند، نه یک وعده برای هر برنامه. هر طرحی محدودیت های خاص خود را دارد. هنگامی که مواد مغناطیسی را با شکل موج تطبیق می دهم، تلفات سیم پیچ را کاهش می دهم، نشتی را کنترل می کنم و مسیر حرارتی مناسبی را ارائه می کنم، سیستم قدرت شانس بیشتری برای ارائه خروجی بیشتر از همان فضا دارد. افزایش ممکن است نزدیک به 20٪، کمتر از 20٪ یا بیشتر در یک آزمایش خاص باشد. پاسخ قابل اعتماد از داده های مدار و یک آزمایش قابل تکرار می آید.

هنگامی که یک موتور بیش از حد انتظار برق مصرف می کند، ممکن است مشکل تنها از منبع تغذیه نباشد. گرما، اصطکاک، میدان های مغناطیسی ضعیف و تنظیمات ضعیف کنترل همگی می توانند خروجی مفید را کاهش دهند. فناوری مغناطیسی یک راه عملی برای کاهش این تلفات ارائه می دهد. در طراحی موتور مناسب، میدان‌های مغناطیسی قوی‌تر و با جهت‌دهی بهتر می‌توانند به ارائه حداکثر 20 درصد توان قابل استفاده بیشتر تحت شرایط کاری مشابه کمک کنند. نتیجه دقیق به نوع موتور، بار، سرعت، کنترل کننده و روش تست بستگی دارد. من این مشکل را اغلب در تجهیزاتی می بینم که ساعت های زیادی در روز کار می کنند. یک موتور ممکن است جریان ثابتی بکشد در حالی که گشتاور کمتری از حد انتظار تولید می کند. انرژی اضافی به جای حرکت به گرما تبدیل می شود. بهبودهای مغناطیسی این شکاف را هدف قرار می دهند. ### چگونه فناوری مغناطیسی از خروجی بالاتر پشتیبانی می کند موتور با ایجاد یک میدان مغناطیسی متحرک کار می کند. این میدان با روتور تعامل کرده و گشتاور تولید می کند. آهنرباهای دائمی می توانند میدان مغناطیسی را بدون کشیدن جریان پیوسته از منبع تغذیه حفظ کنند. یک مدار مغناطیسی خوب طراحی شده همچنین می تواند میدان را از طریق قسمت های فعال موتور هدایت کند و انرژی تلف شده را کاهش دهد. نتیجه ممکن است شامل موارد زیر باشد: - گشتاور بیشتر در جریان یکسان - حرارت کمتر در حین کارکرد معمولی - عملکرد بهتر در سرعت کم و متوسط ​​- اتلاف انرژی کمتر در داخل موتور - خروجی پایدارتر تحت بارهای متغیر. شکل آهنربا، محل قرارگیری، شکاف هوا، طراحی سیم پیچ، تعادل روتور و تنظیمات کنترل کننده، همگی بر نتیجه تأثیر می گذارند. ### چرا افزایش 20٪ در برخی از سیستم ها ممکن است بهبود 20٪ معمولاً از چندین تغییر کوچک که با هم کار می کنند حاصل می شود. موتوری با مسیر مغناطیسی ناکارآمد ممکن است از طریق نشت انرژی خود را از دست بدهد. بخشی از میدان مغناطیسی به چرخش کمک نمی کند. مواد هسته ای بهتر و قرارگیری آهنربا بهبود یافته می تواند میدان بیشتری را به سمت ناحیه کار هدایت کند. شکاف هوا نیز مهم است. شکافی که بیش از حد بزرگ است برهمکنش بین روتور و استاتور را ضعیف می کند. شکاف بسیار کوچک می تواند اصطکاک ایجاد کند یا خطرات تولید را افزایش دهد. کنترل دقیق این فضا به موتور کمک می کند تا گشتاور بیشتری را از همان ورودی الکتریکی تولید کند. کنترلر نیز نقشی دارد. حتی یک سیستم مغناطیسی قوی می تواند زمانی که زمان بندی، محدودیت های جریان یا کنترل سرعت با موتور مطابقت نداشته باشد، عملکرد ضعیفی دارد. یک برنامه کنترل مناسب به سیم پیچ ها کمک می کند تا در هر چرخش در نقطه مناسب گشتاور ایجاد کنند. ### مثال ساده ای از دوچرخه های برقی بسیاری از دوچرخه های برقی از موتورهای آهنربای دائمی استفاده می کنند زیرا دوچرخه سواران در هنگام استارت، سربالایی و ترافیک توقف و حرکت به گشتاور ثابت نیاز دارند. دو موتور با ولتاژ مشابه را تصور کنید. یکی دارای طرح اصلی مغناطیسی است و انرژی بیشتری را به عنوان گرما در طول تپه نوردی از دست می دهد. دیگری از مسیر مغناطیسی بهتر و تنظیمات کنترلر منطبق استفاده می کند. در شرایط وزن، شیب، فشار تایر و باتری یکسان، سیستم دوم ممکن است گشتاور قابل استفاده بیشتری ارائه دهد و سرعت را با حرارت کمتر حفظ کند. یک آزمایش ممکن است افزایش 20 درصدی در خروجی مکانیکی را نشان دهد. این بدان معنا نیست که هر سواری 20 درصد مسافت بیشتری را طی خواهد کرد و به این معنا نیست که باتری همیشه 20 درصد انرژی بیشتری تولید می کند. سبک سواری، زمین، دما و عمر باتری همچنان بر روی نتیجه تأثیر می گذارد. این تمایز در هنگام انتخاب تجهیزات اهمیت دارد. توان خروجی، راندمان، برد و عمر باتری به هم مرتبط هستند، اما اندازه گیری یکسانی نیستند. ### چگونه بهبود ادعا شده را بررسی کنم، تنها به برچسب محصول تکیه نمی‌کنم. من سیستم را تحت شرایط مشابه مقایسه می کنم. 1. ولتاژ و جریان اصلی را ثبت کنید. 2. سرعت و بار موتور را اندازه گیری کنید. 3. دمای سطح را پس از یک دوره عملیات ثابت بررسی کنید. 4. تست گشتاور یا خروجی مکانیکی با تجهیزات مناسب. 5. آزمایش را با ارتقاء مغناطیسی تکرار کنید. 6. باتری، کنترلر، بار و زمان تست را ثابت نگه دارید. یک آزمایش منصفانه باید توان ورودی را با توان خروجی مفید مقایسه کند. فقط اندازه گیری جریان می تواند تصویر ناقصی به دست دهد. یک موتور ممکن است جریان کمتری بکشد اما گشتاور کمتری نیز تولید کند. فرآیند تست نیز باید شامل سرعت های مختلف باشد. برخی از طرح های مغناطیسی در سرعت کم عملکرد خوبی دارند اما در سرعت بالا کارایی خود را از دست می دهند. یک نتیجه از یک نقطه عملیاتی نمی تواند هر مورد استفاده را نشان دهد. ### در جاهایی که این فناوری ممکن است مفید باشد پیشرفت‌های موتور مغناطیسی می‌توانند از تجهیزاتی مانند: - دوچرخه‌ها و اسکوترهای برقی - پمپ‌های صنعتی کوچک - فن‌های خنک‌کننده - سیستم‌های نوار نقاله - تجهیزات روباتیک - ابزارهای کارگاهی - ژنراتورهای فشرده بهترین تناسب معمولاً سیستمی است که اغلب کار می‌کند، گرمای قابل توجهی تولید می‌کند یا با گشتاور تحت بار مبارزه می‌کند. سود کوچک در دستگاهی که به ندرت استفاده می شود ممکن است ارزش عملی کمی داشته باشد. افزایش مشابه در موتوری که برای ساعات زیادی در روز کار می کند ممکن است مصرف انرژی و نیازهای تعمیر و نگهداری را کاهش دهد. من همچنین قبل از توصیه به تغییر شرایط خدمات را بررسی می کنم. گرد و غبار، رطوبت، دمای بالا، لرزش و شروع مکرر می تواند بر عملکرد موتور تأثیر بگذارد. اجزای مغناطیسی باید با عایق، یاتاقان ها، محفظه و سخت افزار کنترل مناسب مطابقت داشته باشند. فناوری مغناطیسی می تواند به موتور کمک کند تا قدرت مفیدتری تولید کند، اما رقم 20 درصد باید به عنوان یک نتیجه آزمایش تلقی شود تا یک وعده برای هر محصول. طراحی خوب، کنترل صحیح و اندازه گیری منصفانه نتیجه را تعیین می کند. وقتی این قطعات با هم کار می کنند، موتور می تواند بیشتر از ورودی خود برای حرکت و کمتر برای گرما، نویز و تلفات داخلی استفاده کند. ما تجربه گسترده ای در زمینه صنعت داریم. برای مشاوره حرفه ای با ما تماس بگیرید: ژائو: Mr.Zhao@yudelongparts.com/WhatsApp +8613506358432.

1. Jacek F. Gieras — 2009 — طراحی و کاربردهای فناوری موتور مغناطیسی دائمی 2. Duane C. Hanselman — 2003 — طراحی موتور مغناطیس دائمی بدون جاروبکی 3. Ion Boldea — 2010 — ژنراتورهای سرعت متغیر 4. Ned Mohan — 2015 — Power Ka. — 2014 — اجزای مغناطیسی فرکانس بالا 6. آستین هیوز و بیل دروری — 2019 — انواع و کاربردهای اصول موتورهای الکتریکی و درایوها