U poređenju sa asinhronim motorima, sinhroni motori sa trajnim magnetima imaju prednosti visokog faktora snage, visoke efikasnosti, merljivih parametara rotora, velikog zračnog razmaka između statora i rotora, dobre performanse upravljanja, male veličine, male težine, jednostavne strukture, visokog omjera momenta/inercije , itd. Sve više se koriste u oblastima naftne, hemijske industrije, tekstila, rudarstva, CNC alatnih mašina, robota itd., a razvijaju se prema velikoj snazi (velika brzina, veliki obrtni moment), visokoj funkcionalnosti i minijaturizaciji.
Sinhroni motori s trajnim magnetima se sastoje od statora i rotora. Stator je isti kao i asinhroni motori, koji se sastoji od trofaznih namotaja i jezgara statora. Na rotor su ugrađeni predmagnetizirani (magnetizirani) trajni magneti, a magnetsko polje se može uspostaviti u okolnom prostoru bez vanjske energije, što pojednostavljuje konstrukciju motora i štedi energiju. Ovaj članak objašnjava sveobuhvatne prednosti promocije sinhronih motora s trajnim magnetima na osnovu karakteristika sinhronih motora s trajnim magnetima.
1. Izvanredne prednosti sinhronog motora s permanentnim magnetom
(1) Pošto je rotor napravljen od trajnih magneta, gustina magnetnog fluksa je velika, nije potrebna pobudna struja, a gubitak pobude je eliminisan. U poređenju sa asinhronim motorima, struja pobude namotaja statora i gubici bakra i gvožđa rotora su smanjeni, a reaktivna struja je znatno smanjena. Pošto su magnetski potencijali statora i rotora sinhronizovani, jezgro rotora nema fundamentalne talasne gubitke u gvožđu, tako da su efikasnost (u vezi sa aktivnom snagom) i faktor snage (u vezi sa reaktivnom snagom) veći od onih kod asinhronih motora. Sinhroni motori s trajnim magnetom općenito su dizajnirani da imaju visok faktor snage i efikasnost čak i kada rade pod malim opterećenjem.
Kada je stopa opterećenja običnih asinhronih motora manja od 50%, njihova radna efikasnost i faktor snage značajno padaju. Kada je stopa opterećenja Mingteng sinhronih motora s permanentnim magnetom 25%-120%, njihova radna efikasnost i faktor snage se ne mijenjaju mnogo, a radna efikasnost je >90%, a faktor snage >0,85. Efekat uštede energije je značajan pod malim opterećenjem, promenljivim opterećenjem i punim opterećenjem.
(2) Sinhroni motori s trajnim magnetima imaju relativno kruta mehanička svojstva i otporniji su na poremećaje momenta motora uzrokovane promjenama opterećenja. Jezgro rotora sinhronog motora s permanentnim magnetom može se napraviti u šuplju strukturu kako bi se smanjila inercija rotora, a vrijeme pokretanja i kočenja je mnogo brže nego kod asinhronog motora. Visok omjer momenta i inercije čini sinhrone motore s trajnim magnetima pogodnijim za rad u uvjetima brzog odziva od asinhronih motora.
(3) Veličina sinhronih motora s trajnim magnetima je znatno manja od veličine asinhronih motora, a njihova je i težina relativno manja. Uz iste uvjete odvođenja topline i izolacijske materijale, gustoća snage sinhronih motora s permanentnim magnetima je više nego dvostruko veća od trofaznih asinhronih motora.
(4) Struktura rotora je znatno pojednostavljena, što je lako održavati i poboljšava stabilnost rada.
Budući da trofazni asinhroni motori moraju biti projektovani sa većim faktorom snage, vazdušni zazor između statora i rotora mora biti veoma mali. Istovremeno, ujednačenost zračnog raspora je također ključna za siguran rad i vibracijsku buku motora. Stoga su zahtjevi tolerancije oblika i položaja i koncentričnosti montaže asinhronog motora relativno strogi, a sloboda izbora zazora ležaja je relativno mala. Asinhroni motori sa većim bazama obično koriste ležajeve za podmazivanje u uljnom kupatilu, koji se moraju napuniti uljem za podmazivanje unutar navedenog radnog vremena. Curenje ulja ili neblagovremeno punjenje uljne šupljine ubrzat će kvar ležaja. U održavanju trofaznih asinhronih motora, održavanje ležajeva zauzima veliki udio. Osim toga, zbog postojanja inducirane struje u rotoru trofaznog asinhronog motora, problem električne korozije ležaja se posljednjih godina bavi i mnogim istraživačima.
Sinhroni motori s trajnim magnetima nemaju takvih problema. Zbog velikog zračnog raspora sinhronog motora s permanentnim magnetom, gore navedeni problemi uzrokovani malim zračnim rasporom asinhronog motora nisu očiti u sinkronom motoru. U isto vrijeme, ležajevi sinhronog motora s permanentnim magnetom koriste ležajeve podmazane mašću sa poklopcima za prašinu. Ležajevi su pri izlasku iz fabrike zapečaćeni odgovarajućom količinom visokokvalitetne masti. Vijek trajanja ležajeva sinhronog motora s trajnim magnetom je mnogo veći nego kod asinhronog motora.
Kako bi se spriječilo da struja vratila korodira ležaj, Anhui Mingteng motor s permanentnim magnetom usvaja dizajn izolacije za sklop ležaja na zadnjem kraju, koji može postići učinak izolacije ležaja, a cijena je mnogo niža od izolacije ležaj. Kako bi se osigurao normalan radni vijek ležaja motora, dio rotora svih sinkronih motora s direktnim pogonom s permanentnim magnetom Anhui Mingteng ima posebnu potpornu strukturu, a zamjena ležajeva na licu mjesta je ista kao i kod asinhronih motora. Kasnija zamjena i održavanje ležajeva može uštedjeti troškove logistike, uštedjeti vrijeme održavanja i bolje jamčiti pouzdanost proizvodnje korisnika.
2. Tipične primjene sinhronih motora s permanentnim magnetima koji zamjenjuju asinhrone motore
2.1 Regulacija brzine varijabilne frekvencije visokonaponski ultra-visoki efikasan trofazni sinhroni motor s permanentnim magnetom za vertikalni mlin u industriji cementa
Uzmimo za primjer zamjenski sinhroni motor s permanentnim magnetom TYPKK1000-6 5300kW 10kV ultra visoke efikasnosti kao primjer. Ovaj proizvod je prvi domaći visokonaponski motor s permanentnim magnetom iznad 5MW za vertikalnu transformaciju mlina koji je Anhui Mingteng obezbijedio za kompaniju za građevinske materijale 2021. U poređenju sa originalnim asinhronim motornim sistemom, stopa uštede energije dostiže 8%, a povećanje proizvodnje može dostići 10%. Prosječna stopa opterećenja je 80%, efikasnost motora s permanentnim magnetom je 97,9%, a godišnji trošak uštede energije je: (18,7097 miliona juana ÷ 0,92) × 8% = 1,6269 miliona juana; trošak uštede energije za 15 godina je: (18,7097 miliona juana ÷ 0,92) × 8% × 15 godina = 24,4040 miliona juana; zamjensko ulaganje se vraća za 15 mjeseci, a povraćaj investicije ostvaruje se 14 uzastopnih godina.
Anhui Mingteng je obezbijedio kompletan set opreme za vertikalnu transformaciju mlinova za kompaniju građevinskog materijala u Šandongu (TYPKK1000-6 5300 kW 10 kV)
2.2 Niskonaponski samopokretajući ultra-visoki efikasan trofazni sinhroni motor s permanentnim magnetom za miješalice kemijske industrije
Uzmimo za primjer zamjenski sinhroni motor s permanentnim magnetom TYCX315L1-4 160 kW 380 V kao primjer. Ovaj proizvod je obezbedio Anhui Mingteng 2015. godine za transformaciju motora miksera i drobilica u hemijskoj industriji. TYCX315L1-4 160kW 380V je pogodan za uslove rada miksera. Izračunavajući potrošnju energije po toni po jedinici vremena, korisnik je izračunao da sinhroni motor od 160kw s permanentnim magnetom štedi 11,5% više električne energije od originalnog asinhronog motora iste snage. Nakon devet godina stvarne upotrebe, korisnici su vrlo zadovoljni stopom uštede energije, porastom temperature, bukom, strujom i drugim pokazateljima Mingteng sinkronog motora s permanentnim magnetom u stvarnom radu.
Anhui Mingteng je pružio podršku za modifikaciju miksera za hemijsku kompaniju u Guizhouu (TYCX315L1-4 160kW 380V)
3. Pitanja do kojih korisnici brinu
3.1 Vijek trajanja motora Život cijelog motora ovisi o vijeku trajanja ležaja. Kućište motora ima IP54 nivo zaštite, koji se može povećati na IP65 pod posebnim okolnostima, ispunjavajući zahtjeve korištenja u većini prašnjavih i vlažnih okruženja. Pod uslovom da se obezbedi dobra koaksijalnost instalacije produžetka vratila motora i odgovarajuće radijalno opterećenje vratila, minimalni radni vek ležaja motora je više od 20.000 sati. Drugi je vijek trajanja ventilatora za hlađenje, koji je duži od vijeka trajanja motora s kondenzatorskim pogonom. Prilikom dugotrajnog rada u prašnjavom i vlažnom okruženju, potrebno je redovno uklanjati ljepljive tvari vezane za ventilator kako biste spriječili da ventilator izgori zbog preopterećenja.
3.2 Otkazivanje i zaštita materijala od permanentnih magneta
Važnost materijala trajnih magneta za motore s trajnim magnetima je očigledna, a njihova cijena čini više od 1/4 cijene materijala cijelog motora. Anhui Mingteng motorni rotor sa permanentnim magnetom, materijali sa trajnim magnetom koriste proizvod visoke magnetne energije i visoku intrinzičnu koercitivnost sinterovani NdFeB, a konvencionalni razredi uključuju N38SH, N38UH, N40UH, N42UH, itd. Kompanija je dizajnirala profesionalne alate i vodiče za montažu magnetnog čelika i kvalitativno analizirao polaritet sklopljenog magnetnog čelika razumnim sredstvima, tako da je relativna vrijednost magnetnog fluksa svakog proreznog magnetnog čelika bliska, što osigurava simetriju magnetskog kola i kvalitetu sklopa magnetnog čelika.
Sadašnji materijali permanentnog magneta mogu dugo raditi pod maksimalno dozvoljenim porastom temperature namotaja motora, a prirodna stopa demagnetizacije magnetnog čelika nije veća od 1‰. Konvencionalni materijali sa trajnim magnetima zahtijevaju da površinski premaz izdrži ispitivanje slanom sprejom duže od 24 sata. Za okruženja sa jakom oksidativnom korozijom, korisnici moraju kontaktirati proizvođača kako bi odabrali materijale s trajnim magnetima s višom tehnologijom zaštite.
4. Kako odabrati motor s permanentnim magnetom za zamjenu asinhronog motora
4.1 Odredite vrstu opterećenja
Različita opterećenja kao što su kuglični mlinovi, vodene pumpe i ventilatori imaju različite zahtjeve za performanse motora, tako da je vrsta opterećenja vrlo važna za dizajn ili odabir.
4.2 Odredite stanje opterećenja motora u normalnom radu
Radi li motor neprekidno pri punom ili malom opterećenju? Ili je to ponekad teško, a ponekad malo opterećenje, i koliko dugo traje ciklus promjene laganog i teškog opterećenja?
4.3 Odrediti utjecaj drugih stanja opterećenja na motor
Postoje mnogi posebni slučajevi stanja opterećenja motora na licu mjesta. Na primjer, opterećenje trakastog transportera treba da podnese radijalnu silu, a motor će možda morati da se podesi sa kugličnih ležajeva na valjkaste ležajeve; ako ima puno prašine ili ulja, moramo poboljšati razinu zaštite motora.
4.4 Temperatura okoline
Temperatura okoline na licu mjesta je ono na što se moramo fokusirati tokom procesa odabira motora. Naši konvencionalni motori su dizajnirani za temperaturu okoline od 0~40 ℃ ili nižu, ali često se susrećemo sa situacijama u kojima je temperatura okoline viša od 40 ℃. U ovom trenutku moramo odabrati motor veće snage ili posebno dizajniran motor.
4.5 Način ugradnje na licu mjesta, dimenzije ugradnje motora
Način ugradnje na licu mjesta, dimenzije ugradnje motora, način ugradnje na licu mjesta i instalacijske dimenzije su također podaci koji se moraju pribaviti, bilo originalni crtež izgleda motora, ili dimenzije instalacijskog interfejsa, dimenzije temelja i lokacija prostora za postavljanje motora. Ako postoje ograničenja prostora na lokaciji, možda će biti potrebno promijeniti način hlađenja motora, lokaciju kutije za dovod motora itd.
4.6 Ostali faktori okoline
Mnogi drugi faktori okoline imaju uticaj na izbor motora, kao što je zagađenje prašine ili ulja koje utiče na nivo zaštite motora; na primjer, u morskim sredinama ili okruženjima s visokim pH, motor mora biti dizajniran za zaštitu od korozije; u okruženjima sa visokim vibracijama i velikom nadmorskom visinom, postoje različita razmatranja dizajna.
4.7 Ispitivanje originalnih parametara asinhronog motora i radnih uslova
(1) Podaci na natpisnoj pločici: nazivni napon, nazivna brzina, nazivna struja, nazivni faktor snage, efikasnost, model i drugi parametri
(2) Metoda instalacije: nabavite originalni crtež izgleda motora, slike instalacije na licu mjesta, itd.
(3) Stvarni radni parametri originalnog motora: struja, snaga, faktor snage, temperatura itd.
Zaključak
Sinhroni motori s trajnim magnetom posebno su pogodni za aplikacije koje se teško startuju i rade na laganoj vožnji. Promocija i upotreba sinhronih motora s permanentnim magnetima ima pozitivne ekonomske i društvene koristi i od velikog je značaja za očuvanje energije i smanjenje emisije. U pogledu pouzdanosti i stabilnosti, sinhroni motori s permanentnim magnetima također imaju vrijedne prednosti. Izbor visokoefikasnih sinhronih motora s permanentnim magnetom jednokratna je investicija s dugoročnim prednostima.
Anhui Mingteng Permanent Magnet Electromechanical Equipment Co., Ltd. (https://www.mingtengmotor.com/) se već 17 godina fokusira na istraživanje, razvoj, proizvodnju i prodaju ultra-visoke efikasnosti sinkronih motora s permanentnim magnetom. Njegovi proizvodi pokrivaju čitav niz visokonaponskih, niskonaponskih, konstantne frekvencije, varijabilne frekvencije, konvencionalnih, otpornih na eksploziju, direktnim pogonom, električnih valjaka i sve-u-jednom mašina, sa ciljem da obezbede efikasniju pokretačku snagu za industriju opreme.
Motori sa trajnim magnetima kompanije Anhui Mingteng imaju iste vanjske dimenzije ugradnje kao trenutno široko korišteni asinhroni motori i mogu u potpunosti zamijeniti asinhrone motore. Osim toga, postoji profesionalni tehnički tim za dizajniranje i pružanje klijentima besplatnih rješenja za transformaciju. Ako imate potrebu za transformacijom asinhronih motora, slobodno nas kontaktirajte, a mi ćemo vam pružiti svesrdnu uslugu!
Vrijeme objave: 23.08.2024