Σε σύγκριση με τους ασύγχρονους κινητήρες, οι σύγχρονοι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη έχουν τα πλεονεκτήματα του υψηλού συντελεστή ισχύος, της υψηλής απόδοσης, των μετρήσιμων παραμέτρων ρότορα, του μεγάλου κενού αέρα μεταξύ του στάτορα και του ρότορα, καλή απόδοση ελέγχου, μικρό μέγεθος, μικρό βάρος, απλή δομή, υψηλή αναλογία ροπής/αδρανείας κτλ. Χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο στους τομείς του πετρελαίου, της χημικής βιομηχανίας, της κλωστοϋφαντουργίας, της εξόρυξης, των εργαλειομηχανών CNC, των ρομπότ κ.λπ., και εξελίσσονται προς την υψηλή ισχύ (υψηλή ταχύτητα, υψηλή ροπή), την υψηλή λειτουργικότητα και τη σμίκρυνση.
Οι σύγχρονοι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη αποτελούνται από στάτορες και ρότορες. Ο στάτορας είναι ο ίδιος με τους ασύγχρονους κινητήρες, που αποτελείται από τριφασικές περιελίξεις και πυρήνες στάτορα. Προ-μαγνητισμένοι (μαγνητισμένοι) μόνιμοι μαγνήτες εγκαθίστανται στον ρότορα και μπορεί να δημιουργηθεί μαγνητικό πεδίο στον περιβάλλοντα χώρο χωρίς εξωτερική ενέργεια, γεγονός που απλοποιεί τη δομή του κινητήρα και εξοικονομεί ενέργεια. Αυτό το άρθρο εξηγεί τα ολοκληρωμένα πλεονεκτήματα της προώθησης σύγχρονων κινητήρων μόνιμου μαγνήτη με βάση τα χαρακτηριστικά των σύγχρονων κινητήρων μόνιμου μαγνήτη.
1. Εξαιρετικά πλεονεκτήματα του σύγχρονου κινητήρα μόνιμου μαγνήτη
(1) Δεδομένου ότι ο ρότορας είναι κατασκευασμένος από μόνιμους μαγνήτες, η πυκνότητα μαγνητικής ροής είναι υψηλή, δεν απαιτείται ρεύμα διέγερσης και η απώλεια διέγερσης εξαλείφεται. Σε σύγκριση με τους ασύγχρονους κινητήρες, το ρεύμα διέγερσης της περιέλιξης του στάτη και οι απώλειες χαλκού και σιδήρου του ρότορα μειώνονται και το άεργο ρεύμα μειώνεται σημαντικά. Δεδομένου ότι τα μαγνητικά δυναμικά του στάτορα και του ρότορα είναι συγχρονισμένα, ο πυρήνας του ρότορα δεν έχει θεμελιώδη κυματική απώλεια σιδήρου, επομένως η απόδοση (που σχετίζεται με την ενεργό ισχύ) και ο συντελεστής ισχύος (που σχετίζεται με την άεργο ισχύ) είναι υψηλότεροι από αυτούς των ασύγχρονων κινητήρων. Οι σύγχρονοι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη είναι γενικά σχεδιασμένοι να έχουν υψηλό συντελεστή ισχύος και απόδοση ακόμη και όταν λειτουργούν υπό ελαφρύ φορτίο.
Όταν ο ρυθμός φορτίου των συνηθισμένων ασύγχρονων κινητήρων είναι μικρότερος από 50%, η απόδοση λειτουργίας και ο συντελεστής ισχύος τους πέφτουν σημαντικά. Όταν ο ρυθμός φορτίου των σύγχρονων κινητήρων μόνιμου μαγνήτη Mingteng είναι 25%-120%, η απόδοση λειτουργίας και ο συντελεστής ισχύος τους δεν αλλάζουν πολύ και η απόδοση λειτουργίας είναι >90% και ο συντελεστής ισχύος είναι >0,85. Το αποτέλεσμα εξοικονόμησης ενέργειας είναι σημαντικό υπό ελαφρύ φορτίο, μεταβλητό φορτίο και πλήρες φορτίο.
(2) Οι σύγχρονοι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη έχουν σχετικά άκαμπτες μηχανικές ιδιότητες και είναι πιο ανθεκτικοί στις διαταραχές της ροπής του κινητήρα που προκαλούνται από αλλαγές φορτίου. Ο πυρήνας του ρότορα ενός σύγχρονου κινητήρα μόνιμου μαγνήτη μπορεί να μετατραπεί σε κοίλη δομή για τη μείωση της αδράνειας του ρότορα και ο χρόνος εκκίνησης και πέδησης είναι πολύ ταχύτερος από αυτόν ενός ασύγχρονου κινητήρα. Ο υψηλός λόγος ροπής/αδρανείας καθιστά τους σύγχρονους κινητήρες μόνιμου μαγνήτη πιο κατάλληλους για λειτουργία σε συνθήκες γρήγορης απόκρισης από τους ασύγχρονους κινητήρες.
(3) Το μέγεθος των σύγχρονων κινητήρων μόνιμου μαγνήτη είναι σημαντικά μικρότερο από αυτό των ασύγχρονων κινητήρων και το βάρος τους είναι επίσης σχετικά ελαφρύτερο. Με τις ίδιες συνθήκες απαγωγής θερμότητας και τα ίδια υλικά μόνωσης, η πυκνότητα ισχύος των σύγχρονων κινητήρων μόνιμου μαγνήτη είναι υπερδιπλάσια από αυτή των τριφασικών ασύγχρονων κινητήρων.
(4) Η δομή του ρότορα είναι πολύ απλοποιημένη, η οποία είναι εύκολη στη συντήρηση και βελτιώνει τη σταθερότητα της λειτουργίας.
Δεδομένου ότι οι τριφασικοί ασύγχρονοι κινητήρες πρέπει να σχεδιάζονται με υψηλότερο συντελεστή ισχύος, το διάκενο αέρα μεταξύ του στάτη και του ρότορα πρέπει να είναι πολύ μικρό. Ταυτόχρονα, η ομοιομορφία του διακένου αέρα είναι επίσης καθοριστική για την ασφαλή λειτουργία και τον θόρυβο δόνησης του κινητήρα. Ως εκ τούτου, οι απαιτήσεις της ανοχής σχήματος και θέσης και ομόκεντρος συναρμολόγησης του ασύγχρονου κινητήρα είναι σχετικά αυστηρές και η ελευθερία της επιλογής της απόστασης του ρουλεμάν είναι σχετικά μικρή. Οι ασύγχρονοι κινητήρες με μεγαλύτερες βάσεις συνήθως χρησιμοποιούν ρουλεμάν λίπανσης λουτρού λαδιού, τα οποία πρέπει να γεμίσουν με λιπαντικό λάδι εντός του καθορισμένου χρόνου εργασίας. Η διαρροή λαδιού ή η μη έγκαιρη πλήρωση της κοιλότητας λαδιού θα επιταχύνει την αστοχία του ρουλεμάν. Στη συντήρηση τριφασικών ασύγχρονων κινητήρων, η συντήρηση των ρουλεμάν αποτελεί μεγάλο ποσοστό. Επιπλέον, λόγω της ύπαρξης επαγόμενου ρεύματος στον ρότορα του τριφασικού ασύγχρονου κινητήρα, το πρόβλημα της ηλεκτρικής διάβρωσης του ρουλεμάν έχει επίσης απασχολήσει πολλούς ερευνητές τα τελευταία χρόνια.
Οι σύγχρονοι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη δεν έχουν τέτοια προβλήματα. Λόγω του μεγάλου διακένου αέρα του σύγχρονου κινητήρα μόνιμου μαγνήτη, τα παραπάνω προβλήματα που προκαλούνται από το μικρό διάκενο αέρα του ασύγχρονου κινητήρα δεν είναι εμφανή στον σύγχρονο κινητήρα. Ταυτόχρονα, τα ρουλεμάν του σύγχρονου κινητήρα μόνιμου μαγνήτη χρησιμοποιούν ρουλεμάν με λίπανση με καλύμματα σκόνης. Τα ρουλεμάν έχουν σφραγιστεί με κατάλληλη ποσότητα γράσου υψηλής ποιότητας κατά την έξοδο από το εργοστάσιο. Η διάρκεια ζωής των ρουλεμάν σύγχρονου κινητήρα μόνιμου μαγνήτη είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτή του ασύγχρονου κινητήρα.
Προκειμένου να αποφευχθεί η διάβρωση του ρουλεμάν από το ρεύμα του άξονα, ο κινητήρας μόνιμου μαγνήτη Anhui Mingteng υιοθετεί ένα σχέδιο μόνωσης για το συγκρότημα ρουλεμάν στο άκρο της ουράς, το οποίο μπορεί να επιτύχει το αποτέλεσμα της μόνωσης του ρουλεμάν και το κόστος είναι πολύ χαμηλότερο από αυτό της μόνωσης το ρουλεμάν. Για να εξασφαλιστεί η κανονική διάρκεια ζωής του ρουλεμάν κινητήρα, το τμήμα του ρότορα όλων των κινητήρων σύγχρονης άμεσης μετάδοσης μόνιμου μαγνήτη της Anhui Mingteng έχει ειδική δομή στήριξης και η επιτόπια αντικατάσταση των ρουλεμάν είναι ίδια με αυτή των ασύγχρονων κινητήρων. Η μεταγενέστερη αντικατάσταση και συντήρηση ρουλεμάν μπορεί να εξοικονομήσει κόστος εφοδιαστικής, να εξοικονομήσει χρόνο συντήρησης και να εγγυηθεί καλύτερα την αξιοπιστία παραγωγής του χρήστη.
2. Τυπικές εφαρμογές σύγχρονων κινητήρων μόνιμου μαγνήτη που αντικαθιστούν τους ασύγχρονους κινητήρες
2.1 Ρύθμιση ταχύτητας μεταβλητής συχνότητας Τριφασικός σύγχρονος κινητήρας μόνιμου μαγνήτη υψηλής τάσης υπερ-υψηλής απόδοσης για κάθετο μύλο στη βιομηχανία τσιμέντου
Πάρτε ως παράδειγμα τον υπερυψηλής απόδοσης σύγχρονο μετασχηματισμό κινητήρα μόνιμου μαγνήτη TYPKK1000-6 5300kW 10kV αντικατάστασης ασύγχρονου κινητήρα. Αυτό το προϊόν είναι ο πρώτος εγχώριος κινητήρας μόνιμου μαγνήτη υψηλής τάσης άνω των 5 MW για μετασχηματισμό κάθετου μύλου που παρέχεται από την Anhui Mingteng για μια εταιρεία δομικών υλικών το 2021. Σε σύγκριση με το αρχικό σύστημα ασύγχρονου κινητήρα, το ποσοστό εξοικονόμησης ενέργειας φτάνει το 8% και η αύξηση της παραγωγής μπορεί να φτάσει το 10%. Ο μέσος ρυθμός φορτίου είναι 80%, η απόδοση του κινητήρα μόνιμου μαγνήτη είναι 97,9% και το ετήσιο κόστος εξοικονόμησης ενέργειας είναι: (18,7097 εκατομμύρια γιουάν ÷ 0,92) × 8% = 1,6269 εκατομμύρια γιουάν; το κόστος εξοικονόμησης ενέργειας σε 15 χρόνια είναι: (18,7097 εκατομμύρια γιουάν ÷ 0,92) × 8% × 15 χρόνια = 24,4040 εκατομμύρια γιουάν. η επένδυση αντικατάστασης ανακτάται σε 15 μήνες και η απόδοση της επένδυσης επιτυγχάνεται για 14 συναπτά έτη.
Η Anhui Mingteng παρείχε ένα πλήρες σετ εξοπλισμού μετατροπής κάθετου μύλου για μια εταιρεία δομικών υλικών στο Shandong (TYPKK1000-6 5300kW 10kV)
2.2 Σύγχρονος τριφασικός κινητήρας μόνιμου μαγνήτη εξαιρετικά υψηλής απόδοσης χαμηλής τάσης αυτοεκκίνησης για αναμικτήρες χημικής βιομηχανίας
Πάρτε ως παράδειγμα τον υπερυψηλής απόδοσης σύγχρονο μετασχηματισμό κινητήρα μόνιμου μαγνήτη TYCX315L1-4 160kW 380V αντικατάστασης ασύγχρονου κινητήρα. Αυτό το προϊόν παρασχέθηκε από την Anhui Mingteng το 2015 για τον μετασχηματισμό κινητήρων μείκτη και θραυστήρα στη χημική βιομηχανία. Το TYCX315L1-4 160kW 380V είναι κατάλληλο για συνθήκες εργασίας μείκτη. Υπολογίζοντας την κατανάλωση ενέργειας ανά τόνο ανά μονάδα χρόνου, ο χρήστης υπολόγισε ότι ο σύγχρονος κινητήρας μόνιμου μαγνήτη 160 kw εξοικονομεί 11,5% περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια από τον αρχικό ασύγχρονο κινητήρα με την ίδια ισχύ. Μετά από εννέα χρόνια πραγματικής χρήσης, οι χρήστες είναι πολύ ικανοποιημένοι με τον ρυθμό εξοικονόμησης ενέργειας, την αύξηση της θερμοκρασίας, τον θόρυβο, το ρεύμα και άλλους δείκτες του σύγχρονου κινητήρα μόνιμου μαγνήτη Mingteng στην πραγματική λειτουργία.
Η Anhui Mingteng παρείχε υποστήριξη τροποποίησης μείκτη για μια χημική εταιρεία στο Guizhou (TYCX315L1-4 160kW 380V)
3. Ζητήματα που ενδιαφέρουν τους χρήστες
3.1 Διάρκεια ζωής κινητήρα Η διάρκεια ζωής ολόκληρου του κινητήρα εξαρτάται από τη διάρκεια ζωής του ρουλεμάν. Το περίβλημα του κινητήρα υιοθετεί επίπεδο προστασίας IP54, το οποίο μπορεί να αυξηθεί σε IP65 υπό ειδικές συνθήκες, ικανοποιώντας τις απαιτήσεις χρήσης των περισσότερων περιβαλλόντων με σκόνη και υγρασία. Υπό την προϋπόθεση της εξασφάλισης καλής ομοαξονικότητας της εγκατάστασης επέκτασης άξονα κινητήρα και του κατάλληλου ακτινικού φορτίου του άξονα, η ελάχιστη διάρκεια ζωής του ρουλεμάν κινητήρα είναι μεγαλύτερη από 20.000 ώρες. Το δεύτερο είναι η διάρκεια ζωής του ανεμιστήρα ψύξης, η οποία είναι μεγαλύτερη από αυτή του κινητήρα που λειτουργεί με πυκνωτή. Όταν λειτουργείτε για μεγάλο χρονικό διάστημα σε περιβάλλον με σκόνη και υγρασία, είναι απαραίτητο να αφαιρείτε τακτικά τις κολλώδεις ουσίες που είναι προσαρτημένες στον ανεμιστήρα για να αποτρέψετε το κάψιμο του ανεμιστήρα λόγω υπερφόρτωσης.
3.2 Αστοχία και προστασία υλικών μόνιμου μαγνήτη
Η σημασία των υλικών μόνιμου μαγνήτη για τους κινητήρες μόνιμου μαγνήτη είναι αυτονόητη και το κόστος τους αντιπροσωπεύει περισσότερο από το 1/4 του κόστους υλικού ολόκληρου του κινητήρα. Τα υλικά μόνιμου μαγνήτη ρότορα κινητήρα μόνιμου μαγνήτη Anhui Mingteng χρησιμοποιούν προϊόν υψηλής μαγνητικής ενέργειας και υψηλής εσωτερικής καταναγκασμού συντηγμένο NdFeB, και οι συμβατικές ποιότητες περιλαμβάνουν N38SH, N38UH, N40UH, N42UH, κ.λπ. Η εταιρεία έχει σχεδιάσει επαγγελματικά εξαρτήματα εργαλείων και οδηγών για συναρμολόγηση μαγνητικού χάλυβα και αναλύθηκε ποιοτικά η πολικότητα του συναρμολογημένου μαγνητικού χάλυβα με λογικά μέσα, έτσι ώστε η τιμή της σχετικής μαγνητικής ροής κάθε μαγνητικού χάλυβα σχισμής να είναι κοντά, γεγονός που διασφαλίζει τη συμμετρία του μαγνητικού κυκλώματος και την ποιότητα του συγκροτήματος μαγνητικού χάλυβα.
Τα τρέχοντα υλικά μόνιμου μαγνήτη μπορούν να λειτουργούν για μεγάλο χρονικό διάστημα κάτω από τη μέγιστη επιτρεπόμενη αύξηση θερμοκρασίας της περιέλιξης του κινητήρα και ο φυσικός ρυθμός απομαγνήτισης του μαγνητικού χάλυβα δεν είναι υψηλότερος από 1‰. Τα συμβατικά υλικά μόνιμου μαγνήτη απαιτούν η επιφανειακή επίστρωση να αντέχει σε δοκιμή ψεκασμού αλατιού για περισσότερες από 24 ώρες. Για περιβάλλοντα με σοβαρή οξειδωτική διάβρωση, οι χρήστες πρέπει να επικοινωνήσουν με τον κατασκευαστή για να επιλέξουν υλικά μόνιμου μαγνήτη με τεχνολογία υψηλότερης προστασίας.
4. Πώς να επιλέξετε κινητήρα μόνιμου μαγνήτη για αντικατάσταση του ασύγχρονου κινητήρα
4.1 Προσδιορίστε τον τύπο φορτίου
Διαφορετικά φορτία όπως σφαιρόμυλοι, αντλίες νερού και ανεμιστήρες έχουν διαφορετικές απαιτήσεις απόδοσης για κινητήρες, επομένως ο τύπος φορτίου είναι πολύ σημαντικός για το σχεδιασμό ή την επιλογή.
4.2 Προσδιορίστε την κατάσταση φορτίου του κινητήρα σε κανονική λειτουργία
Ο κινητήρας λειτουργεί συνεχώς με πλήρες ή ελαφρύ φορτίο; Ή μήπως είναι άλλοτε βαρύ φορτίο και άλλοτε ελαφρύ και πόσο διαρκεί ο κύκλος αλλαγής ελαφρού και μεγάλου φορτίου;
4.3 Προσδιορίστε την επίδραση άλλων καταστάσεων φορτίου στον κινητήρα
Υπάρχουν πολλές ειδικές περιπτώσεις της κατάστασης φορτίου του επιτόπιου κινητήρα. Για παράδειγμα, το φορτίο του μεταφορικού ιμάντα πρέπει να φέρει ακτινική δύναμη και ο κινητήρας μπορεί να χρειαστεί να ρυθμιστεί από ρουλεμάν σε ρουλεμάν κυλίνδρων. εάν υπάρχει πολλή σκόνη ή λάδι, πρέπει να βελτιώσουμε το επίπεδο προστασίας του κινητήρα.
4.4 Θερμοκρασία περιβάλλοντος
Η επιτόπια θερμοκρασία περιβάλλοντος είναι αυτό στο οποίο πρέπει να εστιάσουμε κατά τη διαδικασία επιλογής κινητήρα. Οι συμβατικοί μας κινητήρες είναι σχεδιασμένοι για θερμοκρασία περιβάλλοντος 0~40 ℃ ή χαμηλότερη, αλλά συχνά αντιμετωπίζουμε καταστάσεις όπου η θερμοκρασία περιβάλλοντος είναι υψηλότερη από 40 ℃. Αυτή τη στιγμή, πρέπει να επιλέξουμε έναν κινητήρα με μεγαλύτερη ισχύ ή έναν ειδικά σχεδιασμένο κινητήρα.
4.5 Μέθοδος επιτόπιας εγκατάστασης, διαστάσεις εγκατάστασης κινητήρα
Η μέθοδος επιτόπιας εγκατάστασης, οι διαστάσεις εγκατάστασης κινητήρα, η μέθοδος επιτόπιας εγκατάστασης και οι διαστάσεις εγκατάστασης είναι επίσης δεδομένα που πρέπει να ληφθούν, είτε το αρχικό σχέδιο εμφάνισης του κινητήρα είτε οι διαστάσεις της διεπαφής εγκατάστασης, οι διαστάσεις θεμελίωσης και η θέση του χώρου τοποθέτησης του κινητήρα. Εάν υπάρχουν περιορισμοί χώρου στο εργοτάξιο, μπορεί να χρειαστεί να αλλάξετε τη μέθοδο ψύξης του κινητήρα, τη θέση του κιβωτίου καλωδίου κινητήρα κ.λπ.
4.6 Άλλοι περιβαλλοντικοί παράγοντες
Πολλοί άλλοι περιβαλλοντικοί παράγοντες έχουν αντίκτυπο στην επιλογή του κινητήρα, όπως η σκόνη ή η ρύπανση από λάδια που επηρεάζουν το επίπεδο προστασίας του κινητήρα. για παράδειγμα, σε θαλάσσια περιβάλλοντα ή περιβάλλοντα με υψηλό pH, ο κινητήρας πρέπει να σχεδιαστεί για προστασία από τη διάβρωση. σε περιβάλλοντα με υψηλούς κραδασμούς και μεγάλο υψόμετρο, υπάρχουν διαφορετικά σχεδιαστικά ζητήματα.
4.7 Διερεύνηση αρχικών παραμέτρων ασύγχρονου κινητήρα και συνθηκών λειτουργίας
(1) Δεδομένα πινακίδας: ονομαστική τάση, ονομαστική ταχύτητα, ονομαστικό ρεύμα, ονομαστικός συντελεστής ισχύος, απόδοση, μοντέλο και άλλες παράμετροι
(2) Μέθοδος εγκατάστασης: αποκτήστε το αρχικό σχέδιο εμφάνισης κινητήρα, εικόνες εγκατάστασης επί τόπου κ.λπ.
(3) Πραγματικές παράμετροι λειτουργίας του αρχικού κινητήρα: ρεύμα, ισχύς, συντελεστής ισχύος, θερμοκρασία κ.λπ.
Σύναψη
Οι σύγχρονοι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη είναι ιδιαίτερα κατάλληλοι για εφαρμογές βαριάς εκκίνησης και ελαφριάς λειτουργίας. Η προώθηση και χρήση σύγχρονων κινητήρων μόνιμου μαγνήτη έχει θετικά οικονομικά και κοινωνικά οφέλη και έχει μεγάλη σημασία για την εξοικονόμηση ενέργειας και τη μείωση των εκπομπών. Όσον αφορά την αξιοπιστία και τη σταθερότητα, οι σύγχρονοι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη έχουν επίσης πολύτιμα πλεονεκτήματα. Η επιλογή σύγχρονων κινητήρων μόνιμου μαγνήτη υψηλής απόδοσης είναι μια εφάπαξ επένδυση με μακροπρόθεσμα οφέλη.
Η Anhui Mingteng Permanent Magnet Electromechanical Equipment Co., Ltd. (https://www.mingtengmotor.com/) εστιάζει στην έρευνα, ανάπτυξη, παραγωγή και πωλήσεις σύγχρονων κινητήρων μόνιμου μαγνήτη εξαιρετικά υψηλής απόδοσης για 17 χρόνια. Τα προϊόντα της καλύπτουν μια πλήρη γκάμα μηχανών υψηλής τάσης, χαμηλής τάσης, σταθερής συχνότητας, μεταβλητής συχνότητας, συμβατικών, αντιεκρηκτικών, απευθείας μετάδοσης κίνησης, ηλεκτρικών κυλίνδρων και μηχανών all-in-one, με στόχο να παρέχουν πιο αποτελεσματική κινητήρια δύναμη για τη βιομηχανία εξοπλισμός.
Οι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη Anhui Mingteng έχουν τις ίδιες διαστάσεις εξωτερικής εγκατάστασης με τους ευρέως χρησιμοποιούμενους ασύγχρονους κινητήρες επί του παρόντος και μπορούν να αντικαταστήσουν πλήρως τους ασύγχρονους κινητήρες. Επιπλέον, υπάρχει μια επαγγελματική τεχνική ομάδα που σχεδιάζει και παρέχει στους πελάτες δωρεάν λύσεις μετασχηματισμού. Εάν έχετε την ανάγκη να μετατρέψετε ασύγχρονους κινητήρες, μη διστάσετε να επικοινωνήσετε μαζί μας και θα σας εξυπηρετήσουμε ολόψυχα!
Ώρα ανάρτησης: 23 Αυγούστου 2024