Vergleichende Studie zur Energieeffizienz von Kupfer-Rotormotoren und Permanentmagnetmotoren
Auf dem Emods-Treffen des Eemods (Global Motor System Energy Efficiency Forum) präsentierte Richard DeFay, der Projektleiter für nachhaltige Energie der Copper Development Association, einen Bericht über die Testergebnisse von Kupferläufermotoren und Permanentmagnetmotoren.
Defi wies in der Besprechung darauf hin: "Die Industrie glaubte einst, dass die Effizienz von Permanentmagnetmotoren besser ist als bei Induktionsmotoren, aber das stimmt nicht." Die Kupferentwicklungsgemeinschaft plant, relativ permanente Systeme von Permanentmagnetmotoren (PM-Motoren) mit Kupferläufermotoren (CRM) unter Verwendung von von Permanentmagnetmotorherstellern spezifizierten Antrieben zu vergleichen, um die Wirksamkeit von Marketingansprüchen zu ermitteln.
Die erste Testphase wurde mit einem 7,5 PS (5,5 kW) starken Kupferläufermotor und einem Permanentmagnetmotor von drei verschiedenen Herstellern verglichen. Der Test wurde im Advanced Energy Motor Testing Laboratory in North Carolina durchgeführt und der Test dauerte mehrere Monate. Der Motortest ist in drei Phasen unterteilt, die alle denselben Frequenzumrichter verwenden, und der Wirkungsgrad wird anhand der Motorlast und der Drehzahl verglichen.
Die Studie ergab, dass die Daten zum Vergleich der Test-Energieeffizienz von Permanentmagnetmotor und Kupferläufermotor bei verschiedenen Drehzahlen (1800, 1600, 1400, 1200, 1000 U / min) wie folgt sind: (Korbfarbe steht für Kupferläufermotor, Rot steht für Permanentmagnet Motor)
Die Datenergebnisse zeigen, dass der Systemwirkungsgrad des Kupferläufermotors höher ist als der des Permanentmagnetmotors auf der Ebene des Permanentmagneten von 90 Hz und der 60 Hz-Frequenz des Kupferrotors.
Aus der Untersuchung der zweiten Testphase ist ersichtlich, dass in der Stufe des Permanentmagneten 150 Hz, der Kupferrotorfrequenz von 60 Hz das Drehmomentverhältnis des Kupferläufermotorsystems höher ist als das des Permanentmagnetmotors, jedoch das Drehmoment in Prozent erreicht 75%. Zu diesem Zeitpunkt beginnt der Systemwirkungsgrad des Kupferrotors niedriger zu sein als der des Permanentmagneten.
Der Test der dritten Stufe zeigt, dass der Kupferläufermotor bei gleicher Frequenz effizienter ist als der Permanentmagnet-PM-Motor.
"Die Ergebnisse dieser Analyse sind sehr interessant und zeigen, dass der Motor bei verschiedenen PS-Geschwindigkeiten weiter untersucht werden muss", sagte Defi. "Wir haben jetzt die Möglichkeit, weitere und umfassendere Bewertungen durchzuführen, um die Kupfermotor-Technologie genauer zu bewerten." Zukünftige Tests können Folgendes umfassen: Motornennleistung bis zu 20 PS (14,9 kW).
Wie aus den obigen Beispielen ersichtlich ist, ist der Asynchronmotor, der den Kupferrotor verwendet, nicht nur weitaus effizienter als der Aluminiumrotormotor, sondern hat auch einen unersetzlichen Vorteil gegenüber dem Permanentmagnetmotor, beispielsweise Kurzschluss, hohe Temperatur und Temperatur starke Vibration des Permanentmagnetmaterials. Die Umgebung neigt zum Verlust des Magnetismus und der magnetische Schutz kann nicht gelöscht werden, wenn der Fehler auftritt. Unter anormalen Bedingungen wie Überdrehzahl ist der Permanentmagnetpol leicht betroffen. Diese inhärenten Defekte von Permanentmagnet-Synchrongeneratoren erschweren es, die hohen Anforderungen an Zuverlässigkeit und Wartungsfreiheit des Systems zu erfüllen, und der Kupferläufermotor weist in dieser Hinsicht eine hervorragende Leistung auf. Der Automobilhersteller RelianceElectric glaubt, dass nur Kupferläufermotoren die anspruchsvollen Anforderungen des Militärs erfüllen.
