ในงานอุตสาหกรรมและเชิงพาณิชย์ ปั๊มและพัดลมส่วนใหญ่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์เหนี่ยวนำไฟฟ้ากระแสสลับ (AC induction motor) ซึ่งเป็นมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสที่ใช้กระแสไฟฟ้าในการหมุนโรเตอร์ สนามแม่เหล็กของขดลวดเกิดจากการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า และโรเตอร์จะหมุนด้วยความเร็วที่ต่ำกว่าสนามแม่เหล็กเสมอ ในขณะที่มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร (Permanent Magnet Synchronous Motor หรือ PMSM ) ใช้แม่เหล็กในการหมุนโรเตอร์ ซึ่งหมุนด้วยความเร็วเท่ากับสนามแม่เหล็กหมุนภายในของ PMSM

1. มอเตอร์แม่เหล็กถาวรต้องใช้ไดรฟ์

มอเตอร์เหนี่ยวนำกระแสสลับสามารถขับเคลื่อนปั๊มหรือพัดลมโดยไม่ต้องมีไดรฟ์ความถี่แปรผัน ซึ่งมักติดตั้งในระบบปั๊มหรือระบบพัดลมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของระบบ มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรจำเป็นต้องมีไดรฟ์ในการทำงานและไม่สามารถทำงานได้หากไม่มีไดรเวอร์ เพื่อควบคุมความเร็วของมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรอย่างแม่นยำเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดการใช้งาน เช่น ความดัน การไหล ปริมาตร ฯลฯ จำเป็นต้องใช้ตัวแปลงความถี่ ตัวแปลงความถี่ใหม่บางรุ่นมีตัวเลือกการควบคุมมอเตอร์แม่เหล็กถาวรเป็นคุณสมบัติมาตรฐานอยู่แล้ว ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถควบคุมมอเตอร์แม่เหล็กถาวรเพื่อขับเคลื่อนพัดลมและ/หรือปั๊มได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

มอเตอร์แม่เหล็กถาวรมีประสิทธิภาพสูงกว่ามอเตอร์เหนี่ยวนำไฟฟ้ากระแสสลับอย่างเห็นได้ชัดมอเตอร์แม่เหล็กถาวรมีประสิทธิภาพการทำงานเต็มพิกัดสูงกว่ามอเตอร์เหนี่ยวนำไฟฟ้ากระแสสลับ ช่วงประสิทธิภาพระหว่างมอเตอร์เหนี่ยวนำไฟฟ้ากระแสสลับและมอเตอร์แม่เหล็กถาวรแสดงไว้ด้านล่าง

ไดรฟ์ความถี่แบบแปรผันจะไม่เพิ่มประสิทธิภาพของมอเตอร์ ไดรฟ์ความถี่แบบแปรผันจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบในช่วงความเร็วการทำงาน เนื่องจากระบบส่วนใหญ่จะไม่ทำงานที่ความเร็วสูงสุดตลอดเวลา ไดรฟ์ความถี่แบบแปรผันช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบเนื่องจากมีความสามารถในการชะลอมอเตอร์ พัดลม หรือปั๊ม แทนที่จะหมุนวาล์วเพื่อเร่งปั๊มหรือปิดแดมเปอร์เพื่อหยุดการไหลของอากาศ

กราฟด้านบนเปรียบเทียบ PMAC มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรขนาด 10 แรงม้า 1800 รอบต่อนาทีกับมอเตอร์เหนี่ยวนำ AC ขั้นสูง NEMA ที่ทำงานโดยมีโหลดแรงบิดแปรผันในช่วงความเร็ว 100 ถึง 500 ในทั้งสองกรณี ประสิทธิภาพของมอเตอร์ทั้งสองจะลดลง ที่ 600 RPM ประสิทธิภาพของมอเตอร์ระดับพรีเมียม NEMA จะลดลงจากประมาณ 90% เป็นประมาณ 72% และ PMAC จะลดลงจากประมาณ 94% เป็น 83% มอเตอร์แม่เหล็กถาวรแสดงให้เห็นว่ามีประสิทธิภาพมากกว่ามอเตอร์เหนี่ยวนำกระแสสลับเมื่อระบบปฏิบัติการส่งผลต่อประสิทธิภาพของอุปกรณ์

2. ข้อดีและข้อเสียของมอเตอร์แม่เหล็กถาวร

แม้ว่ามอเตอร์เหนี่ยวนำกระแสสลับจะพบได้ทั่วไปในระบบขับเคลื่อนของมอเตอร์ แต่โดยทั่วไปแล้วจะมีขนาดใหญ่กว่าและมีประสิทธิภาพน้อยกว่ามอเตอร์แม่เหล็กถาวร แม้ว่าโซลูชันมอเตอร์แม่เหล็กถาวรมีแนวโน้มที่จะมีต้นทุนเริ่มต้นที่สูงกว่า แต่ก็สามารถนำเสนอขนาดที่เล็กกว่าในแพ็คเกจกลไกที่มีขนาดกะทัดรัดกว่า และที่สำคัญกว่านั้นคือประสิทธิภาพที่สูงกว่า มอเตอร์แม่เหล็กถาวรมีแนวโน้มที่จะมีราคาแพงกว่ามอเตอร์เหนี่ยวนำกระแสสลับและสตาร์ทยากกว่ามอเตอร์เหนี่ยวนำกระแสสลับ อย่างไรก็ตาม ข้อดีของมอเตอร์แม่เหล็กถาวรคือประสิทธิภาพที่สูงกว่า ขนาดที่เล็กกว่า (มอเตอร์แม่เหล็กถาวรอาจมีขนาดถึงหนึ่งในสามของมอเตอร์ AC ส่วนใหญ่ ซึ่งทำให้การติดตั้งและบำรุงรักษาง่ายขึ้นมาก) และความสามารถในการรักษาแรงบิดเต็มที่ที่ ความเร็วต่ำ.

3. เทรนด์กำลังเปลี่ยนแปลง

การใช้มอเตอร์แม่เหล็กถาวรร่วมกับไดรฟ์ความถี่แปรผันไม่ใช่เรื่องใหม่ และวิศวกรออกแบบและเจ้าของอุปกรณ์เริ่มเลือกโซลูชันมอเตอร์แม่เหล็กถาวรเพิ่มเติมสำหรับการติดตั้งแอปพลิเคชันพัดลมและปั๊ม เนื่องจากมีขนาดเล็กกว่าและมีประสิทธิภาพมากกว่าไดรฟ์ความถี่แปรผัน มีอัลกอริธึมพิเศษสำหรับการขับเคลื่อนมอเตอร์แม่เหล็กถาวร ปัจจุบันมีไดรฟ์ความถี่แบบแปรผันใหม่ๆ ในตลาดที่มีคุณสมบัติมาตรฐานในตัวเพื่อควบคุมมอเตอร์แม่เหล็กถาวรโดยไม่มีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม เนื่องจากผู้ผลิตไดรฟ์ความถี่แบบแปรผันเริ่มเพิ่มฟังก์ชันการควบคุมประสิทธิภาพสูงของมอเตอร์แม่เหล็กถาวรมากขึ้นเรื่อยๆ ผู้ใช้จึงมีแนวโน้มที่จะติดตั้งระบบมอเตอร์ที่ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น มาในแพ็คเกจที่เล็กลง และต้นทุนต่ำลง