Primerjalna študija o energetski učinkovitosti motorja bakrenih rotorjev in trajnega magnetnega motorja
Richard DeFay, vodja projekta trajnostne energetike Združenja za razvoj bakra, je na srečanju Emodsa foruma za energetsko učinkovitost (Eemods) svetovnega gospodarstva predstavil poročilo o rezultatih preskusa motorjev bakrenih rotorjev in motorjev s trajnim magnetom.
Defi je na srečanju poudaril: "Industrija je nekoč verjela, da je učinkovitost motorjev s trajnim magnetom boljša od indukcijskih motorjev, vendar to ni res." Združenje Copper Development namerava primerjati sorazmerno stalne sisteme motorjev s stalnim magnetom (PM) z motorji z bakrenim rotorjem (CRM) z uporabo pogonov, ki jih določijo proizvajalci trajnih magnetov, da bi ugotovili učinkovitost tržnih trditev.
Prva faza preskusa je bila primerjana z uporabo bakrenega rotorja s 7,5 KM (5,5 kW) in s trajnim magnetnim motorjem treh različnih proizvajalcev. Preizkus je bil opravljen v Laboratoriju za testiranje naprednih energetskih motorjev v Severni Karolini in poskus je trajal več mesecev. Preskus motorja je razdeljen na tri faze, vsi uporabljajo isti frekvenčni pretvornik, učinkovitost pa se primerja glede na obremenitev in hitrost motorja.
Študija je pokazala, da so podatki, ki primerjajo učinkovitost preskusne energije motorja s trajnim magnetom in motorjem bakrenega rotorja pri različnih hitrostih (1800, 1600, 1400, 1200, 1000 obratov v minuti): (barva košare pomeni motor bakrenega rotorja, rdeča predstavlja trajni magnet motor)
Rezultati podatkov kažejo, da je sistemska učinkovitost motorja bakrenega rotorja višja od moči motorja s trajnim magnetom na ravni trajnega magneta 90hz in 60hz frekvence bakrenega rotorja.
Iz preučevanja druge preskusne faze je razvidno, da je v fazi permanentnega magneta 150hz, frekvence 60hz bakrenega rotorja, razmerje vrtilnega momenta motorja bakrenega rotorja večje od tlaka motorja s permanentnim magnetom, vendar je odstotek navora doseže 75%. Takrat je sistemska učinkovitost bakrenega rotorja nižja kot pri trajnem magnetu.
Tretja faza testa kaže, da je motor bakrenega rotorja bolj učinkovit kot motor s trajnim magnetom PM, če je frekvenca enaka.
"Rezultati te analize so zelo zanimivi in kažejo, da je treba motor dodatno raziskati pri različnih hitrostih konjske moči", je dejal gospod Defi. "Zdaj imamo priložnost za izvedbo nadaljnjih in večjih ocen, da natančneje ovrednotimo tehnologijo motorja bakrenih rotorjev." Prihodnji testi lahko vključujejo: nazivna moč motorja do 20 KM (14,9 kW).
Kot je razvidno iz zgornjih primerov, je asinhronski motor z bakrenim rotorjem ne le veliko bolj učinkovit kot motor aluminija rotorja, temveč ima tudi nenadomestljivo prednost v primerjavi s trajnim magnetnim motorjem, na primer kratkim stikom, visokim temperaturam in močne vibracije trajnega magnetnega materiala. Okolje je nagnjeno k izgubi magnetizma, magnetna zaščita pa se ne more ugasniti, ko pride do okvare. V nenavadnih pogojih, kot je prekoračitev hitrosti, je stalni magnetni drog zlahka prizadet. Te inherentne napake trajnih magnetnih sinhronih generatorjev otežujejo izpolnjevanje zahtev glede visoke zanesljivosti in brez vzdrževanja sistema, pri čemer ima motor bakrenega rotorja odlično zmogljivost v tem pogledu. Proizvajalec motorjev RelianceElectric meni, da so motorji bakrenih rotorjev edini motorji, ki ustrezajo zahtevam vojske.
