محرك مغناطيسي دائم
محرك مغناطيسي دائم إنگليزية: Permanent magnet motor هو نوع من المحركات الكهربائية التي تستخدم مغناطيس دائم بالإضافة إلى اللفات الموجودة في مجالها، بدلاً من اللفات فقط.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
استخدامه في السيارات الكهربائية
يستخدم هذا النوع من المحركات في جنرال موتورز شيڤروليه بولت[1] و ڤولت، ومحرك العجلات الخلفي لتسلا موديل 3.[2] تستخدم موديلات تسلا ذات المحرك المزدوج الحديثة توليفة من محرك مغناطيسي دائم في الخلف و محرك تحريضي تقليدي في المقدمة.[3]
تعد محركات المغناطيس الدائم أكثر كفاءة من المحركات التحريضية أو المحركات ذات اللفات الحقلية لبعض التطبيقات عالية الكفاءة مثل المركبات الكهربائية. نُقل عن كبير مصممي السيارات في تسلا مناقشة هذه المزايا، قائلاً:
من المعروف جيداً أن آلات المغناطيس الدائم تتمتع بميزة الإثارة المسبقة من المغناطيس، وبالتالي لديك بعض الكفاءة في ذلك. تتمتع الآلات التحريضية بتنظيم تدفق مثالي وبالتالي يمكنك تحسين كفاءتك. كلاهما منطقي بالنسبة لناقل الحركة أحادي السرعة ذي السرعة المتغيرة كوحدات قيادة للسيارات. لذا، كما تعلم، فإن الموديل 3 لدينا به آلة مغناطيسية دائمة الآن. ويرجع ذلك إلى مواصفات الأداء والكفاءة، فقد حلت آلة المغناطيس الدائم وظيفة تقليل التكلفة بشكل أفضل، وكانت مثالية للمجال وهدف الأداء. من الناحية الكمية، فإن الاختلاف هو ما يدفع مستقبل الآلة، والمفاضلة بين تكلفة المحرك والمدى وتكلفة البطارية هي التي تحدد التكنولوجيا التي سيتم استخدامها في المستقبل.[2]
تتكون محركات المغناطيس الدائم من نوعين رئيسيين من محركات SPM (محركات مغناطيسية سطحية دائمة) ومحركات IPM (محركات مغناطيسية داخلية دائمة). يتمثل الاختلاف الرئيسي في أن محركات SPM تضع المغناطيس على الجزء الخارجي من الدوار وتضع محركات IPM مغناطيسها داخل المحرك. هناك بعض الفوائد لوضع المغناطيسات داخلياً مثل السلامة الهيكلية وتقليل EMF الخلفي. ونظراً لأنه يجب قطع الثقوب في الدوار لوضع المغناطيس، فإن هذا يخلق مناطق ذات تردد عالٍ يسمح لشركات صناعة السيارات أيضاً باستخدام بعض مزايا المحركات الترددية بالإضافة إلى محركات المغناطيس الدائم.[4]
القوة المحركة الكهربائية الخلفية
هذا التأثير ليس فريداً بالنسبة لمحركات المغناطيس الدائم. سيعاني المحرك التحريضي أيضاً من هذا التأثير، ولكن في المحرك التحريضي ستنخفض الحقول من الدوار مع زيادة السرعة. يولد محرك مغناطيسي دائم في مجاله الثابت. هذا يعني أنه كلما زادت السرعة، يتم تحفيز الجهد خطياً على السرعة على الجزء الثابت. سيكون هذا الجهد سالباً للجهد المقدم للمحرك وبالتالي سيكون خسارة للنظام الكلي. [4]
المخاوف البيئية والإمدادات
تستخدم محركات المغناطيس الدائم عدة أنواع من المواد المغناطيسية الدائمة، بما في ذلك الفريت الصلب، والنيكو، وكوبالت السماريوم ونيوديميوم البورون الحديدي. الحديد الصلب هو مادة المغناطيس الدائم الأكثر شيوعاً (بالوزن) في محركات المغناطيس الدائم. هذا بسبب تكلفتها المنخفضة. إذا كانت هناك عوامل أخرى مهمة (الحجم، وإمكانية درجة الحرارة، والمعايرة، والمقاومة المغناطيسية القسرية، وما إلى ذلك)، فإن مهندسي تصميم المحركات يستخدمون عادةً إحدى مواد المغناطيس الدائم الأخرى.
ينتج عن إخراج المعادن الأرضية النادرة توليد نفايات ذات نشاط إشعاعي مرتفع مقارنة بالنشاط الإشعاعي الطبيعي للخامات (النفايات التي تشير إليها وكالة حماية البيئة الأمريكية باسم TENORM، أو المواد المشعة الطبيعية المحسنة تقنياً). قامت الصين، أكبر منتج للنيوديميوم، بتقييد الشحنات إلى اليابان في عام 2010 خلال الجدل حول الملكية المتنازع عليها للجزر. وقد فرضت الصين حصص تصدير صارمة على العديد من المعادن الأرضية النادرة، قائلة إنها تريد السيطرة على التلوث والحفاظ على الموارد. وتم رفع الحصص في عام 2015. على الرغم من وفرة النيوديميوم نسبياً، فاق الطلب العالمي على النيوديميوم الإنتاج بنحو 10٪ في عام 2017.[3]
انظر أيضاً
المراجع
- ^ Drive Unit and Battery at the Heart of Chevrolet Bolt EV, 11 January 2016, http://media.chevrolet.com/media/us/en/chevrolet/news.detail.html/content/Pages/news/us/en/2016/Jan/naias/chevy/0111-bolt-du.html
- ^ أ ب Tesla's top motor engineer talks about designing a permanent magnet machine for Model 3, 27 February 2018, https://chargedevs.com/features/teslas-top-motor-engineer-talks-about-designing-a-permanent-magnet-machine-for-model-3/
- ^ أ ب "Tesla's electric motor shift to spur demand for rare earth neodymium". Reuters (in الإنجليزية). 2018-03-13. Retrieved 2019-08-24.
- ^ أ ب "Understanding permanent magnet motors" (in الإنجليزية). 2017-01-31. Retrieved 2022-04-16.
وصلات خارجية
| التصنيفات العامة للمحركات |  | |
|---|---|---|
| محركات كهربائية تقليدية | ||
| محركات كهربائية غير مألوفة | ||
| متحكم محرك | ||
| انظر أيضاً | ||
 | هذا engineering article هو بذرة. بإمكانك مساعدة المعرفة بأن تنمـِّـيـه. |