Palyginti su asinchroniniais varikliais, nuolatinių magnetų sinchroniniai varikliai pasižymi dideliu galios koeficientu, dideliu efektyvumu, išmatuojamais rotoriaus parametrais, dideliu oro tarpu tarp statoriaus ir rotoriaus, geru valdymo našumu, mažu dydžiu, lengvu svoriu, paprasta konstrukcija, dideliu sukimo momento ir inercijos santykiu ir kt. Jie vis plačiau naudojami naftos, chemijos pramonės, tekstilės, kasybos, CNC staklių, robotų ir kt. srityse ir vystosi link didelės galios (didelio greičio, didelio sukimo momento), didelio funkcionalumo ir miniatiūrizacijos.
Nuolatinių magnetų sinchroniniai varikliai sudaryti iš statorių ir rotorių. Statorius yra toks pat kaip asinchroninių variklių, sudarytas iš trifazių apvijų ir statoriaus šerdžių. Ant rotoriaus sumontuoti iš anksto įmagnetinti (įmagnetinti) nuolatiniai magnetai, todėl aplinkinėje erdvėje galima sukurti magnetinį lauką be išorinės energijos, o tai supaprastina variklio konstrukciją ir taupo energiją. Šiame straipsnyje, remiantis nuolatinių magnetų sinchroninių variklių savybėmis, paaiškinami išsamūs nuolatinių magnetų sinchroninių variklių naudojimo privalumai.
1. Išskirtiniai nuolatinio magneto sinchroninio variklio privalumai
(1) Kadangi rotorius pagamintas iš nuolatinių magnetų, magnetinio srauto tankis yra didelis, nereikia sužadinimo srovės ir pašalinami sužadinimo nuostoliai. Palyginti su asinchroniniais varikliais, statoriaus apvijos sužadinimo srovė ir rotoriaus vario bei geležies nuostoliai yra mažesni, o reaktyvioji srovė labai sumažėja. Kadangi statoriaus ir rotoriaus magnetiniai potencialai yra sinchronizuoti, rotoriaus šerdis neturi pagrindinių bangų geležies nuostolių, todėl efektyvumas (susijęs su aktyviąja galia) ir galios koeficientas (susijęs su reaktyviąja galia) yra didesni nei asinchroninių variklių. Nuolatinių magnetų sinchroniniai varikliai paprastai projektuojami taip, kad net ir esant mažai apkrovai turėtų didelį galios koeficientą ir efektyvumą.
Kai įprastų asinchroninių variklių apkrovos rodiklis yra mažesnis nei 50 %, jų veikimo efektyvumas ir galios koeficientas gerokai sumažėja. Kai „Mingteng“ nuolatinių magnetų sinchroninių variklių apkrovos rodiklis yra 25–120 %, jų veikimo efektyvumas ir galios koeficientas labai nekinta, veikimo efektyvumas yra >90 %, o galios koeficientas >0,85. Energijos taupymo efektas yra reikšmingas tiek esant mažai, tiek kintamai, tiek pilnai apkrovai.
(2) Nuolatinių magnetų sinchroniniai varikliai pasižymi santykinai standžiomis mechaninėmis savybėmis ir yra atsparesni variklio sukimo momento trikdžiams, kuriuos sukelia apkrovos pokyčiai. Nuolatinių magnetų sinchroninio variklio rotoriaus šerdis gali būti pagaminta į tuščiavidurę konstrukciją, kad sumažėtų rotoriaus inercija, o paleidimo ir stabdymo laikas yra daug greitesnis nei asinchroninio variklio. Dėl didelio sukimo momento ir inercijos santykio nuolatinių magnetų sinchroniniai varikliai labiau tinka darbui greito reagavimo sąlygomis nei asinchroniniai varikliai.
(3) Nuolatinių magnetų sinchroninių variklių dydis yra gerokai mažesnis nei asinchroninių variklių, o jų svoris taip pat yra santykinai mažesnis. Esant toms pačioms šilumos išsklaidymo sąlygoms ir izoliacinėms medžiagoms, nuolatinių magnetų sinchroninių variklių galios tankis yra daugiau nei dvigubai didesnis nei trifazių asinchroninių variklių.
(4) Rotoriaus konstrukcija yra labai supaprastinta, todėl ją lengva prižiūrėti ir ji pagerina veikimo stabilumą.
Kadangi trifaziai asinchroniniai varikliai turi būti suprojektuoti su didesniu galios koeficientu, oro tarpas tarp statoriaus ir rotoriaus turi būti labai mažas. Tuo pačiu metu oro tarpo vienodumas taip pat yra labai svarbus saugiam variklio darbui ir vibracijos triukšmo mažinimui. Todėl asinchroninio variklio formos ir padėties tolerancijos bei surinkimo koncentriškumo reikalavimai yra gana griežti, o guolio tarpo pasirinkimo laisvė yra gana maža. Didesnio pagrindo asinchroniniuose varikliuose paprastai naudojami alyvos vonios tepimo guoliai, kurie per nurodytą darbo laiką turi būti užpildyti tepimo alyva. Alyvos nutekėjimas arba nesavalaikis alyvos ertmės užpildymas pagreitins guolio gedimą. Trifazių asinchroninių variklių techninėje priežiūroje guolių techninė priežiūra sudaro didelę dalį. Be to, dėl trifazio asinchroninio variklio rotoriuje esančios indukuotos srovės pastaraisiais metais daugelis tyrėjų taip pat rūpinasi guolių elektros korozijos problema.
Nuolatinių magnetų sinchroniniai varikliai tokių problemų neturi. Dėl didelio nuolatinių magnetų sinchroninio variklio oro tarpo minėtos problemos, kurias sukelia mažas asinchroninio variklio oro tarpas, sinchroniniame variklyje nėra akivaizdžios. Tuo pačiu metu nuolatinių magnetų sinchroninio variklio guoliai yra sutepti tepalu ir apsaugoti nuo dulkių. Iš gamyklos guoliai buvo užsandarinti tinkamu kiekiu aukštos kokybės tepalo. Nuolatinių magnetų sinchroninio variklio guolių tarnavimo laikas yra daug ilgesnis nei asinchroninio variklio.
Siekiant išvengti veleno srovės korozijos guolyje, „Anhui Mingteng“ nuolatinio magneto variklio guolio mazgo galo izoliacijos konstrukcija leidžia pasiekti guolio izoliacijos efektą, o tai yra daug pigiau nei paties guolio izoliacijos. Siekiant užtikrinti normalų variklio guolio tarnavimo laiką, visų „Anhui Mingteng“ nuolatinio magneto sinchroninių tiesioginės pavaros variklių rotoriaus dalis turi specialią atraminę konstrukciją, o guolių keitimas vietoje yra toks pat kaip ir asinchroninių variklių. Vėlesnis guolių keitimas ir priežiūra gali sutaupyti logistikos išlaidas, sutaupyti priežiūros laiką ir geriau užtikrinti naudotojo gamybos patikimumą.
2. Tipiniai nuolatinių magnetų sinchroninių variklių, pakeičiančių asinchroninius variklius, pritaikymai
2.1 Kintamo dažnio greičio reguliavimo aukštos įtampos itin didelio efektyvumo trifazis nuolatinio magneto sinchroninis variklis vertikaliam malūnui cemento pramonėje
Kaip pavyzdį paimkime itin didelio efektyvumo nuolatinio magneto sinchroninį variklį TYPKK1000-6 5300 kW 10 kV, skirtą asinchroninio variklio transformacijai. Šis produktas yra pirmasis buitinis aukštos įtampos nuolatinio magneto variklis, kurio galia didesnė nei 5 MW, skirtas vertikaliai frezavimo staklių transformacijai, kurį „Anhui Mingteng“ pateikė statybinių medžiagų įmonei 2021 m. Palyginti su originalia asinchroninio variklio sistema, energijos taupymo rodiklis siekia 8 %, o gamybos padidėjimas gali siekti 10 %. Vidutinis apkrovos rodiklis yra 80 %, nuolatinio magneto variklio efektyvumas – 97,9 %, o metinės energijos taupymo sąnaudos yra: (18,7097 mln. juanių ÷ 0,92) × 8 % = 1,6269 mln. juanių; energijos taupymo sąnaudos per 15 metų yra: (18,7097 mln. juanių ÷ 0,92) × 8 % × 15 metų = 24,4040 mln. juanių; pakeitimo investicijos atsiperka per 15 mėnesių, o investicijų grąža gaunama 14 metų iš eilės.
„Anhui Mingteng“ tiekė visą vertikalios frezos transformavimo įrangos komplektą statybinių medžiagų įmonei Šandongo provincijoje (TYPKK1000-6 5300 kW 10 kV)
2.2 Žemos įtampos savaiminio paleidimo itin didelio efektyvumo trifazis nuolatinio magneto sinchroninis variklis chemijos pramonės maišytuvams
Kaip pavyzdį paimkime itin didelio efektyvumo nuolatinio magneto sinchroninį variklį TYCX315L1-4 160kW 380V, skirtą asinchroninio variklio transformacijai. Šį produktą 2015 m. pateikė „Anhui Mingteng“ maišytuvų ir trupintuvų variklių transformacijai chemijos pramonėje. TYCX315L1-4 160kW 380V tinka maišytuvų darbo sąlygoms. Apskaičiavęs energijos suvartojimą tonai per laiko vienetą, vartotojas apskaičiavo, kad 160 kW nuolatinio magneto sinchroninis variklis sutaupo 11,5 % daugiau elektros energijos nei originalus asinchroninis variklis, turintis tokią pačią galią. Po devynerių metų faktinio naudojimo vartotojai yra labai patenkinti „Mingteng“ nuolatinio magneto sinchroninio variklio energijos taupymo rodikliu, temperatūros kilimu, triukšmu, srove ir kitais rodikliais realiame veikime.
„Anhui Mingteng“ teikė maišytuvo modifikavimo paslaugas chemijos įmonei Guidžou mieste (TYCX315L1-4 160 kW 380 V).
3. Vartotojams rūpimi klausimai
3.1 Variklio tarnavimo laikas Viso variklio tarnavimo laikas priklauso nuo guolio tarnavimo laiko. Variklio korpusas atitinka IP54 apsaugos lygį, kurį ypatingomis aplinkybėmis galima padidinti iki IP65, kad būtų patenkinti daugumos dulkių ir drėgmės aplinkų naudojimo reikalavimai. Užtikrinus gerą variklio veleno prailginimo montavimo koaksialumą ir tinkamą veleno radialinę apkrovą, minimalus variklio guolio tarnavimo laikas yra daugiau nei 20 000 valandų. Antra, aušinimo ventiliatoriaus tarnavimo laikas yra ilgesnis nei kondensatorinio variklio. Ilgai veikiant dulkėtoje ir drėgnoje aplinkoje, būtina reguliariai pašalinti prie ventiliatoriaus prilipusias medžiagas, kad ventiliatorius neuždegtų dėl perkrovos.
3.2 Nuolatinių magnetų medžiagų gedimai ir apsauga
Nuolatinių magnetų medžiagų svarba nuolatinių magnetų varikliams yra akivaizdi, o jų kaina sudaro daugiau nei 1/4 viso variklio medžiagų kainos. „Anhui Mingteng“ nuolatinių magnetų variklio rotoriaus nuolatinių magnetų medžiagose naudojamas didelės magnetinės energijos produktas ir didelis vidinis koercinis jėga sukepintas NdFeB, o įprastos rūšys yra N38SH, N38UH, N40UH, N42UH ir kt. Įmonė sukūrė profesionalius įrankius ir kreipiamuosius įtaisus magnetinio plieno surinkimui ir pagrįstomis priemonėmis kokybiškai išanalizavo surinkto magnetinio plieno poliškumą, kad kiekvieno plyšio magnetinio plieno santykinė magnetinio srauto vertė būtų artima, o tai užtikrina magnetinės grandinės simetriją ir magnetinio plieno surinkimo kokybę.
Dabartinės nuolatinių magnetų medžiagos gali veikti ilgą laiką esant maksimaliai leistinam variklio apvijos temperatūros kilimui, o natūralus magnetinio plieno demagnetizacijos greitis yra ne didesnis kaip 1 ‰. Įprastoms nuolatinių magnetų medžiagoms paviršiaus danga turi atlaikyti daugiau nei 24 valandų druskos purškimo bandymą. Aplinkoms, kurioms būdinga stipri oksidacinė korozija, vartotojai turi susisiekti su gamintoju, kad pasirinktų nuolatinių magnetų medžiagas su aukštesnės apsaugos technologija.
4. Kaip pasirinkti nuolatinio magneto variklį asinchroniniam varikliui pakeisti
4.1 Nustatykite krovinio tipą
Skirtingoms apkrovoms, tokioms kaip rutuliniai malūnai, vandens siurbliai ir ventiliatoriai, keliami skirtingi variklių našumo reikalavimai, todėl apkrovos tipas yra labai svarbus projektuojant ar pasirenkant.
4.2 Nustatykite variklio apkrovos būseną normaliu režimu
Ar variklis veikia nuolat pilna, ar maža apkrova? Ar kartais būna didelė, o kartais – maža apkrova, ir koks yra mažos ir didelės apkrovos kaitos ciklas?
4.3 Nustatykite kitų apkrovos būsenų poveikį varikliui
Yra daug specialių atvejų, kai variklis yra apkrovos būsenoje vietoje. Pavyzdžiui, juostinio konvejerio apkrova turi atlaikyti radialinę jėgą, todėl variklį gali tekti pakeisti nuo rutulinių guolių prie ritininių; jei yra daug dulkių ar alyvos, reikia pagerinti variklio apsaugos lygį.
4.4 Aplinkos temperatūra
Renkantis variklį, turime atkreipti dėmesį į aplinkos temperatūrą objekte. Mūsų įprasti varikliai yra skirti 0–40 ℃ ar žemesnei aplinkos temperatūrai, tačiau dažnai susiduriame su situacijomis, kai aplinkos temperatūra yra aukštesnė nei 40 ℃. Tokiu atveju turime rinktis didesnės galios arba specialiai suprojektuotą variklį.
4.5 Montavimo vietoje būdas, variklio montavimo matmenys
Taip pat reikia gauti duomenis apie montavimo vietoje būdą, variklio montavimo matmenis, montavimo vietoje būdą ir montavimo matmenis – originalų variklio išvaizdos brėžinį arba montavimo sąsajos matmenis, pamato matmenis ir variklio pastatymo vietos vietą. Jei objekte yra vietos apribojimų, gali tekti pakeisti variklio aušinimo būdą, variklio laidų dėžutės vietą ir kt.
4.6 Kiti aplinkos veiksniai
Variklio pasirinkimui įtakos turi ir daugelis kitų aplinkos veiksnių, pavyzdžiui, dulkių ar alyvos tarša, turinti įtakos variklio apsaugos lygiui; pavyzdžiui, jūrinėje aplinkoje arba aplinkoje, kurioje yra aukštas pH, variklis turi būti suprojektuotas taip, kad būtų apsaugotas nuo korozijos; aplinkoje, kurioje yra didelė vibracija ir didelis aukštis, reikia atsižvelgti į skirtingus projektavimo aspektus.
4.7 Originalių asinchroninių variklių parametrų ir darbo sąlygų tyrimas
(1) Vardinės plokštelės duomenys: vardinė įtampa, vardinis greitis, vardinė srovė, vardinis galios koeficientas, efektyvumas, modelis ir kiti parametrai
(2) Montavimo būdas: gaukite originalų variklio išvaizdos brėžinį, montavimo vietoje nuotraukas ir kt.
(3) Tikrieji originalaus variklio veikimo parametrai: srovė, galia, galios koeficientas, temperatūra ir kt.
Išvada
Nuolatinių magnetų sinchroniniai varikliai ypač tinka sunkioms paleidimo ir lengvo veikimo sistemoms. Nuolatinių magnetų sinchroninių variklių skatinimas ir naudojimas turi teigiamą ekonominę ir socialinę naudą ir yra labai svarbus energijos taupymui ir išmetamųjų teršalų mažinimui. Kalbant apie patikimumą ir stabilumą, nuolatinių magnetų sinchroniniai varikliai taip pat turi vertingų pranašumų. Didelio efektyvumo nuolatinių magnetų sinchroninių variklių pasirinkimas yra vienkartinė investicija, turinti ilgalaikę naudą.
„Anhui Mingteng“ nuolatinių magnetų elektromechaninių įrenginių Co., Ltd. (https://www.mingtengmotor.com/) jau 17 metų daugiausia dėmesio skiria itin didelio efektyvumo nuolatinių magnetų sinchroninių variklių tyrimams, kūrimui, gamybai ir pardavimams. Jos gaminiai apima platų aukštos įtampos, žemos įtampos, pastovaus dažnio, kintamo dažnio, įprastų, sprogimui atsparių, tiesioginės pavaros, elektrinių volelių ir „viskas viename“ mašinų asortimentą, siekiant užtikrinti efektyvesnę pramonės įrangos varomąją jėgą.
„Anhui Mingteng“ nuolatinių magnetų varikliai turi tokius pačius išorinius montavimo matmenis kaip ir šiuo metu plačiai naudojami asinchroniniai varikliai ir gali visiškai pakeisti asinchroninius variklius. Be to, turime profesionalią techninę komandą, kuri kuria ir teikia klientams nemokamus transformacijos sprendimus. Jei jums reikia transformuoti asinchroninius variklius, nedvejodami susisiekite su mumis ir mes jums padėsime visa širdimi!
Įrašo laikas: 2024 m. rugpjūčio 23 d.