V primerjavi z asinhronimi motorji imajo sinhroni motorji s trajnimi magneti prednosti visokega faktorja moči, visoke učinkovitosti, merljivih parametrov rotorja, velike zračne reže med statorjem in rotorjem, dobre krmilne zmogljivosti, majhnosti, majhne teže, preproste strukture, visokega razmerja med navorom in vztrajnostjo , itd. Vse pogosteje se uporabljajo na področjih nafte, kemične industrije, tekstila, rudarstva, CNC obdelovalnih strojev, robotov itd., in se razvijajo v smeri visoke moči (visoka hitrost, visok navor), visoke funkcionalnosti in miniaturizacije.
Sinhroni motorji s trajnim magnetom so sestavljeni iz statorjev in rotorjev. Stator je enak asinhronim motorjem, sestavljen iz trifaznih navitij in statorskih jeder. Na rotorju so nameščeni predmagnetizirani (namagneteni) trajni magneti, v okoliškem prostoru pa se lahko vzpostavi magnetno polje brez zunanje energije, kar poenostavi strukturo motorja in prihrani energijo. Ta članek pojasnjuje obsežne prednosti spodbujanja sinhronih motorjev s trajnimi magneti na podlagi značilnosti sinhronih motorjev s trajnimi magneti.
1. Izjemne prednosti sinhronskega motorja s trajnim magnetom
(1) Ker je rotor izdelan iz trajnih magnetov, je gostota magnetnega pretoka visoka, vzbujevalni tok ni potreben in izguba vzbujanja je odpravljena. V primerjavi z asinhronimi motorji se vzbujevalni tok statorskega navitja ter izgube bakra in železa rotorja zmanjšajo, reaktivni tok pa se močno zmanjša. Ker sta magnetna potenciala statorja in rotorja sinhronizirana, jedro rotorja nima temeljnih izgub valovnega železa, zato sta izkoristek (povezan z aktivno močjo) in faktor moči (povezan z jalovo močjo) višji kot pri asinhronih motorjih. Sinhroni motorji s trajnim magnetom so na splošno zasnovani tako, da imajo visok faktor moči in učinkovitost, tudi če delujejo pod majhno obremenitvijo.
Ko je stopnja obremenitve navadnih asinhronih motorjev manjša od 50 %, se njihov izkoristek delovanja in faktor moči znatno zmanjšata. Ko je stopnja obremenitve sinhronskih motorjev s trajnim magnetom Mingteng 25%-120%, se njihova učinkovitost delovanja in faktor moči ne spremenita veliko, učinkovitost delovanja pa je >90%, faktor moči pa >0,85. Učinek varčevanja z energijo je pomemben pri majhni obremenitvi, spremenljivi obremenitvi in polni obremenitvi.
(2) Sinhroni motorji s trajnimi magneti imajo razmeroma toge mehanske lastnosti in so bolj odporni na motnje navora motorja, ki jih povzročajo spremembe obremenitve. Jedro rotorja sinhronskega motorja s trajnim magnetom je mogoče izdelati v votlo strukturo, da se zmanjša vztrajnost rotorja, čas zagona in zaviranja pa sta veliko hitrejša kot pri asinhronem motorju. Zaradi visokega razmerja navor/vztrajnost so sinhronski motorji s trajnimi magneti bolj primerni za delovanje v pogojih hitrega odziva kot asinhroni motorji.
(3) Velikost sinhronih motorjev s trajnimi magneti je bistveno manjša od velikosti asinhronskih motorjev, njihova teža pa je tudi relativno lažja. Pri enakih pogojih odvajanja toplote in izolacijskih materialih je gostota moči sinhronskih motorjev s trajnimi magneti več kot dvakrat večja od gostote moči trifaznih asinhronih motorjev.
(4) Struktura rotorja je močno poenostavljena, kar je enostavno za vzdrževanje in izboljša stabilnost delovanja.
Ker morajo biti trifazni asinhroni motorji zasnovani z višjim faktorjem moči, mora biti zračna reža med statorjem in rotorjem zelo majhna. Hkrati je enakomernost zračne reže ključna tudi za varno delovanje in hrup tresljajev motorja. Zato so zahteve glede tolerance oblike in položaja ter koncentričnosti montaže asinhronskega motorja relativno stroge, svoboda izbire zračnosti ležajev pa je relativno majhna. Asinhroni motorji z večjimi osnovami običajno uporabljajo ležaje za mazanje v oljni kopeli, ki jih je treba napolniti z mazalnim oljem v določenem delovnem času. Puščanje olja ali nepravočasno polnjenje oljne votline bo pospešilo odpoved ležaja. Pri vzdrževanju trifaznih asinhronih motorjev velik delež predstavlja vzdrževanje ležajev. Poleg tega se je zaradi obstoja induciranega toka v rotorju trifaznega asinhronskega motorja v zadnjih letih veliko raziskovalcev ukvarjalo tudi s problemom električne korozije ležaja.
Sinhroni motorji s trajnimi magneti nimajo takih težav. Zaradi velike zračne reže sinhronskega motorja s trajnim magnetom zgornje težave, ki jih povzroča majhna zračna reža asinhronega motorja, pri sinhronem motorju niso očitne. Hkrati ležaji sinhronskega motorja s trajnimi magneti uporabljajo ležaje, namazane z mastjo, s pokrovi proti prahu. Ležaji so bili ob izstopu iz tovarne zatesnjeni z ustrezno količino visokokakovostne masti. Življenjska doba ležajev sinhronskega motorja s trajnimi magneti je veliko višja kot pri asinhronem motorju.
Da bi preprečili, da bi tok gredi razjedel ležaj, motor s trajnim magnetom Anhui Mingteng sprejme izolacijsko zasnovo za sklop ležaja na zadnjem koncu, ki lahko doseže učinek izolacije ležaja, stroški pa so veliko nižji od stroškov izolacije ležaj. Za zagotovitev normalne življenjske dobe ležaja motorja ima rotorski del vseh sinhronih motorjev s trajnim magnetom Anhui Mingteng posebno podporno strukturo, zamenjava ležajev na kraju samem pa je enaka kot pri asinhronih motorjih. Kasnejša zamenjava in vzdrževanje ležajev lahko prihranita logistične stroške, prihranita čas vzdrževanja in bolje zagotovita zanesljivost proizvodnje uporabnika.
2. Tipične uporabe sinhronih motorjev s trajnimi magneti, ki nadomeščajo asinhrone motorje
2.1 Regulacija hitrosti s spremenljivo frekvenco Visokonapetostni ultravisoko učinkovit trifazni sinhronski motor s trajnim magnetom za vertikalni mlin v industriji cementa
Za primer vzemimo sinhronski motor s trajnim magnetom z ultra visokim izkoristkom TYPKK1000-6 5300 kW 10 kV nadomestno transformacijo asinhronega motorja. Ta izdelek je prvi domači visokonapetostni motor s trajnim magnetom nad 5 MW za vertikalno transformacijo mlina, ki ga je leta 2021 zagotovil Anhui Mingteng za podjetje za gradbene materiale. V primerjavi s prvotnim sistemom asinhronega motorja stopnja prihranka energije doseže 8 %, proizvodnja pa se poveča. lahko doseže 10%. Povprečna stopnja obremenitve je 80 %, učinkovitost motorja s trajnim magnetom je 97,9 %, letni strošek varčevanja z energijo pa je: (18,7097 milijona juanov ÷ 0,92) × 8 % = 1,6269 milijona juanov; stroški varčevanja z energijo v 15 letih so: (18,7097 milijona juanov ÷ 0,92) × 8 % × 15 let = 24,4040 milijona juanov; nadomestna naložba se povrne v 15 mesecih, naložba pa se povrne 14 zaporednih let.
Anhui Mingteng je zagotovil celoten sklop opreme za vertikalno preoblikovanje mlina za podjetje za gradbene materiale v Shandongu (TYPKK1000-6 5300kW 10kV)
2.2 Nizkonapetostni samozagonski ultravisoko učinkovit trifazni sinhronski motor s trajnim magnetom za mešalnike v kemični industriji
Za primer vzemimo sinhronski motor s trajnim magnetom z ultra visokim izkoristkom TYCX315L1-4 160kW 380V nadomestno transformacijo asinhronskega motorja. Ta izdelek je zagotovil Anhui Mingteng leta 2015 za preoblikovanje motorjev mešalnikov in drobilnikov v kemični industriji. TYCX315L1-4 160kW 380V je primeren za delovne pogoje mešalnika. Z izračunom porabe energije na tono na časovno enoto je uporabnik izračunal, da 160kw sinhroni motor s trajnimi magneti prihrani 11,5 % več električne energije kot originalni asinhroni motor z enako močjo. Po devetih letih dejanske uporabe so uporabniki zelo zadovoljni s stopnjo varčevanja z energijo, dvigom temperature, hrupom, tokom in drugimi indikatorji sinhronskega motorja Mingteng s trajnimi magneti v dejanskem delovanju.
Anhui Mingteng je zagotovil podporo pri spreminjanju mešalnika za kemično podjetje v Guizhouju (TYCX315L1-4 160kW 380V)
3. Težave, ki zanimajo uporabnike
3.1 Življenjska doba motorja Življenjska doba celotnega motorja je odvisna od življenjske dobe ležaja. Ohišje motorja ima stopnjo zaščite IP54, ki se lahko v posebnih okoliščinah poveča na IP65, kar ustreza zahtevam uporabe v najbolj prašnih in vlažnih okoljih. Pod pogojem zagotavljanja dobre koaksialnosti namestitve podaljška gredi motorja in ustrezne radialne obremenitve gredi je minimalna življenjska doba ležaja motorja več kot 20.000 ur. Druga je življenjska doba hladilnega ventilatorja, ki je daljša od življenjske dobe motorja, ki ga poganja kondenzator. Pri daljšem delovanju v prašnem in vlažnem okolju je potrebno redno odstranjevati lepljive snovi, ki so pritrjene na ventilator, da preprečimo, da bi se ventilator vžgal zaradi preobremenitve.
3.2 Okvara in zaščita trajnih magnetnih materialov
Pomen materialov s trajnimi magneti za motorje s trajnimi magneti je samoumeven, njihovi stroški pa predstavljajo več kot 1/4 stroškov materiala celotnega motorja. Trajni magnetni materiali rotorja motorja s trajnimi magneti Anhui Mingteng uporabljajo izdelek z visoko magnetno energijo in visoko intrinzično koercitivnostjo, sintran NdFeB, običajne kakovosti pa vključujejo N38SH, N38UH, N40UH, N42UH itd. Podjetje je zasnovalo profesionalno orodje in vodila za sestavljanje magnetnega jekla in kvalitativno analiziral polarnost sestavljenega magnetnega jekla z razumnimi sredstvi, tako da je relativna vrednost magnetnega pretoka vsakega magnetnega jekla s režami blizu, kar zagotavlja simetrijo magnetnega vezja in kakovost sestavljanja magnetnega jekla.
Trenutni trajni magnetni materiali lahko delujejo dolgo časa pod največjim dovoljenim dvigom temperature navitja motorja, naravna stopnja razmagnetenja magnetnega jekla pa ni višja od 1 ‰. Običajni materiali s trajnimi magneti zahtevajo, da površinska prevleka zdrži preskus slanega pršila, ki traja več kot 24 ur. Za okolja z močno oksidativno korozijo se morajo uporabniki obrniti na proizvajalca, da izberejo materiale s trajnimi magneti s tehnologijo višje zaščite.
4. Kako izbrati motor s trajnimi magneti za zamenjavo asinhronega motorja
4.1 Določite vrsto obremenitve
Različne obremenitve, kot so kroglični mlini, vodne črpalke in ventilatorji, imajo različne zahteve glede zmogljivosti motorjev, zato je vrsta obremenitve zelo pomembna pri načrtovanju ali izbiri.
4.2 Določite stanje obremenitve motorja pri normalnem delovanju
Ali motor neprekinjeno deluje pri polni ali majhni obremenitvi? Ali gre včasih za veliko obremenitev, včasih za majhno obremenitev in kako dolg je cikel menjave lahke in težke obremenitve?
4.3 Ugotovite vpliv drugih stanj obremenitve na motor
Obstaja veliko posebnih primerov stanja obremenitve motorja na mestu. Na primer, obremenitev tračnega transporterja mora prenašati radialno silo in motor bo morda treba prilagoditi s krogličnih ležajev na valjčne ležaje; če je veliko prahu ali olja, moramo izboljšati stopnjo zaščite motorja.
4.4 Temperatura okolja
Med postopkom izbire motorja se moramo osredotočiti na temperaturo okolja na kraju samem. Naši običajni motorji so zasnovani za temperaturo okolice 0~40 ℃ ali manj, vendar pogosto naletimo na situacije, ko je temperatura okolice višja od 40 ℃. V tem času moramo izbrati motor z večjo močjo ali posebej zasnovan motor.
4.5 Način namestitve na kraju samem, dimenzije namestitve motorja
Način namestitve na mestu, dimenzije namestitve motorja, način namestitve na mestu in namestitvene mere so prav tako podatki, ki jih je treba pridobiti, bodisi originalna risba videza motorja ali dimenzije namestitvenega vmesnika, mere temeljev in lokacija prostora za namestitev motorja. Če so na lokaciji prostorske omejitve, bo morda treba spremeniti način hlajenja motorja, lokacijo ohišja kablov motorja itd.
4.6 Drugi okoljski dejavniki
Številni drugi okoljski dejavniki vplivajo na izbiro motorja, na primer prah ali onesnaženost z oljem, ki vpliva na raven zaščite motorja; na primer v morskih okoljih ali okoljih z visokim pH mora biti motor zasnovan za zaščito pred korozijo; v okoljih z visokimi vibracijami in visoko nadmorsko višino obstajajo drugačni premisleki pri oblikovanju.
4.7 Preiskava originalnih parametrov asinhronega motorja in pogojev delovanja
(1) Podatki na imenski tablici: nazivna napetost, nazivna hitrost, nazivni tok, nazivni faktor moči, učinkovitost, model in drugi parametri
(2) Način namestitve: pridobite izvirno risbo videza motorja, slike namestitve na kraju samem itd.
(3) Dejanski parametri delovanja originalnega motorja: tok, moč, faktor moči, temperatura itd.
Zaključek
Sinhroni motorji s trajnim magnetom so še posebej primerni za težke zagone in lahke aplikacije. Spodbujanje in uporaba sinhronih motorjev s trajnimi magneti ima pozitivne gospodarske in družbene koristi ter je velikega pomena za varčevanje z energijo in zmanjšanje emisij. V smislu zanesljivosti in stabilnosti imajo sinhroni motorji s trajnimi magneti tudi dragocene prednosti. Izbira visoko učinkovitih sinhronih motorjev s trajnimi magneti je enkratna naložba z dolgoročnimi koristmi.
Anhui Mingteng Permanent Magnet Electromechanical Equipment Co., Ltd. (https://www.mingtengmotor.com/)se že 17 let osredotoča na raziskave, razvoj, proizvodnjo in prodajo sinhronskih motorjev s trajnimi magneti z ultra visokim izkoristkom. Njeni izdelki pokrivajo celotno paleto visokonapetostnih, nizkonapetostnih, konstantno frekvenčnih, spremenljivo frekvenčnih, konvencionalnih, protieksplozijsko varnih strojev, strojev z neposrednim pogonom, električnih valjev in strojev vse v enem, s ciljem zagotoviti učinkovitejšo pogonsko silo za industrijsko opremo.
Motorji s trajnimi magneti Anhui Mingteng imajo enake zunanje vgradne dimenzije kot trenutno široko uporabljeni asinhroni motorji in lahko v celoti nadomestijo asinhrone motorje. Poleg tega obstaja strokovna tehnična ekipa, ki oblikuje in strankam nudi brezplačne rešitve za preoblikovanje. Če imate potrebo po preoblikovanju asinhronskih motorjev, se obrnite na nas in z vsem srcem vam bomo pomagali!
Čas objave: 23. avgusta 2024