Τα τελευταία χρόνια, οι κινητήρες άμεσης κίνησης με μόνιμο μαγνήτη έχουν σημειώσει σημαντική πρόοδο και χρησιμοποιούνται κυρίως σε φορτία χαμηλής ταχύτητας, όπως μεταφορικοί ιμάντες, αναμικτήρες, μηχανές έλξης σύρματος, αντλίες χαμηλής ταχύτητας, αντικαθιστώντας τα ηλεκτρομηχανικά συστήματα που αποτελούνται από κινητήρες υψηλής ταχύτητας και μηχανικούς μηχανισμούς μείωσης. Το εύρος στροφών του κινητήρα είναι γενικά κάτω από 500 σ.α.λ. Οι κινητήρες άμεσης κίνησης με μόνιμο μαγνήτη μπορούν να χωριστούν κυρίως σε δύο δομικές μορφές: εξωτερικό ρότορα και εσωτερικό ρότορα. Η άμεση κίνηση με μόνιμο μαγνήτη εξωτερικού ρότορα χρησιμοποιείται κυρίως σε μεταφορικούς ιμάντες.
Κατά το σχεδιασμό και την εφαρμογή κινητήρων άμεσης κίνησης μόνιμου μαγνήτη, πρέπει να σημειωθεί ότι η άμεση κίνηση μόνιμου μαγνήτη δεν είναι κατάλληλη για ιδιαίτερα χαμηλές ταχύτητες εξόδου. Όταν τα περισσότερα φορτία εντός50 σ.α.λ. κινούνται από έναν κινητήρα άμεσης κίνησης. Εάν η ισχύς παραμείνει σταθερή, θα προκύψει μεγάλη ροπή, με αποτέλεσμα υψηλό κόστος κινητήρα και μειωμένη απόδοση. Όταν προσδιορίζονται η ισχύς και η ταχύτητα, είναι απαραίτητο να συγκριθεί η οικονομική απόδοση του συνδυασμού κινητήρων άμεσης κίνησης, κινητήρων υψηλότερης ταχύτητας και γραναζιών (ή άλλων μηχανικών δομών που αυξάνουν και μειώνουν την ταχύτητα). Προς το παρόν, οι ανεμογεννήτριες άνω των 15MW και κάτω των 10 σ.α.λ. υιοθετούν σταδιακά ένα σχήμα ημι-άμεσης κίνησης, χρησιμοποιώντας γρανάζια για την κατάλληλη αύξηση της ταχύτητας του κινητήρα, τη μείωση του κόστους του κινητήρα και, τελικά, τη μείωση του κόστους του συστήματος. Το ίδιο ισχύει και για τους ηλεκτροκινητήρες. Επομένως, όταν η ταχύτητα είναι κάτω από 100 σ.α.λ., θα πρέπει να ληφθούν προσεκτικά υπόψη οι οικονομικές παράμετροι και μπορεί να επιλεγεί ένα σχήμα ημι-άμεσης κίνησης.
Οι κινητήρες άμεσης κίνησης με μόνιμο μαγνήτη χρησιμοποιούν γενικά επιφανειακά τοποθετημένους ρότορες μόνιμου μαγνήτη για την αύξηση της πυκνότητας ροπής και τη μείωση της χρήσης υλικού. Λόγω της χαμηλής ταχύτητας περιστροφής και της μικρής φυγοκεντρικής δύναμης, δεν είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε ενσωματωμένη δομή ρότορα μόνιμου μαγνήτη. Γενικά, χρησιμοποιούνται ράβδοι πίεσης, μανίκια από ανοξείδωτο χάλυβα και προστατευτικά μανίκια από υαλοβάμβακα για τη στερέωση και την προστασία του μόνιμου μαγνήτη του ρότορα. Ωστόσο, ορισμένοι κινητήρες με υψηλές απαιτήσεις αξιοπιστίας, σχετικά μικρό αριθμό πόλων ή υψηλές δονήσεις χρησιμοποιούν επίσης ενσωματωμένες δομές ρότορα μόνιμου μαγνήτη.
Ο κινητήρας άμεσης κίνησης χαμηλής ταχύτητας κινείται από έναν μετατροπέα συχνότητας. Όταν ο σχεδιασμός αριθμού πόλων φτάσει σε ένα ανώτερο όριο, η περαιτέρω μείωση της ταχύτητας θα οδηγήσει σε χαμηλότερη συχνότητα. Όταν η συχνότητα του μετατροπέα συχνότητας είναι χαμηλή, ο κύκλος λειτουργίας του PWM μειώνεται και η κυματομορφή είναι κακή, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε διακυμάνσεις και ασταθή ταχύτητα. Επομένως, ο έλεγχος κινητήρων άμεσης κίνησης ιδιαίτερα χαμηλής ταχύτητας είναι επίσης αρκετά δύσκολος. Προς το παρόν, ορισμένοι κινητήρες εξαιρετικά χαμηλής ταχύτητας υιοθετούν ένα σχήμα κινητήρα διαμόρφωσης μαγνητικού πεδίου για να χρησιμοποιούν υψηλότερη συχνότητα οδήγησης.
Οι κινητήρες άμεσης κίνησης με μόνιμο μαγνήτη χαμηλής ταχύτητας μπορούν να ψύχονται κυρίως με αέρα και με υγρό. Η ψύξη με αέρα υιοθετεί κυρίως τη μέθοδο ψύξης IC416 ανεξάρτητων ανεμιστήρων και η ψύξη με υγρό μπορεί να είναι υδρόψυξη (IC71W), η οποία μπορεί να προσδιοριστεί σύμφωνα με τις επιτόπιες συνθήκες. Στη λειτουργία υγρής ψύξης, το θερμικό φορτίο μπορεί να σχεδιαστεί υψηλότερο και η δομή πιο συμπαγής, αλλά πρέπει να δοθεί προσοχή στην αύξηση του πάχους του μόνιμου μαγνήτη για την αποφυγή απομαγνητισμού από υπερένταση.
Για συστήματα κινητήρων άμεσης κίνησης χαμηλής ταχύτητας με απαιτήσεις για έλεγχο ακρίβειας ταχύτητας και θέσης, είναι απαραίτητο να προστεθούν αισθητήρες θέσης και να υιοθετηθεί μια μέθοδος ελέγχου με αισθητήρες θέσης. Επιπλέον, όταν υπάρχει απαίτηση υψηλής ροπής κατά την εκκίνηση, απαιτείται επίσης μια μέθοδος ελέγχου με αισθητήρα θέσης.
Παρόλο που η χρήση κινητήρων άμεσης κίνησης με μόνιμο μαγνήτη μπορεί να εξαλείψει τον αρχικό μηχανισμό μείωσης και να μειώσει το κόστος συντήρησης, ένας παράλογος σχεδιασμός μπορεί να οδηγήσει σε υψηλό κόστος για κινητήρες άμεσης κίνησης με μόνιμο μαγνήτη και σε μείωση της απόδοσης του συστήματος. Γενικά, η αύξηση της διαμέτρου των κινητήρων άμεσης κίνησης με μόνιμο μαγνήτη μπορεί να μειώσει το κόστος ανά μονάδα ροπής, επομένως οι κινητήρες άμεσης κίνησης μπορούν να κατασκευαστούν σε μεγάλο δίσκο με μεγαλύτερη διάμετρο και μικρότερο μήκος στοίβας. Ωστόσο, υπάρχουν και όρια στην αύξηση της διαμέτρου. Μια υπερβολικά μεγάλη διάμετρος μπορεί να αυξήσει το κόστος του περιβλήματος και του άξονα, και ακόμη και τα δομικά υλικά θα ξεπεράσουν σταδιακά το κόστος των αποτελεσματικών υλικών. Επομένως, ο σχεδιασμός ενός κινητήρα άμεσης κίνησης απαιτεί βελτιστοποίηση της αναλογίας μήκους προς διάμετρο για τη μείωση του συνολικού κόστους του κινητήρα.
Τέλος, θα ήθελα να τονίσω ότι οι κινητήρες άμεσης κίνησης με μόνιμο μαγνήτη εξακολουθούν να είναι κινητήρες που κινούνται με μετατροπέα συχνότητας. Ο συντελεστής ισχύος του κινητήρα επηρεάζει το ρεύμα στην πλευρά εξόδου του μετατροπέα συχνότητας. Εφόσον βρίσκεται εντός του εύρους χωρητικότητας του μετατροπέα συχνότητας, ο συντελεστής ισχύος έχει μικρή επίδραση στην απόδοση και δεν θα επηρεάσει τον συντελεστή ισχύος στην πλευρά του δικτύου. Επομένως, ο σχεδιασμός του συντελεστή ισχύος του κινητήρα θα πρέπει να προσπαθεί να διασφαλίσει ότι ο κινητήρας άμεσης κίνησης λειτουργεί σε λειτουργία MTPA, η οποία παράγει μέγιστη ροπή με το ελάχιστο ρεύμα. Ο σημαντικός λόγος είναι ότι η συχνότητα των κινητήρων άμεσης κίνησης είναι γενικά χαμηλή και η απώλεια σιδήρου είναι πολύ χαμηλότερη από την απώλεια χαλκού. Η χρήση της μεθόδου MTPA μπορεί να ελαχιστοποιήσει την απώλεια χαλκού. Οι τεχνικοί δεν πρέπει να επηρεάζονται από τους παραδοσιακούς ασύγχρονους κινητήρες που είναι συνδεδεμένοι στο δίκτυο και δεν υπάρχει βάση για να κρίνουμε την απόδοση του κινητήρα με βάση το μέγεθος του ρεύματος στην πλευρά του κινητήρα.
Η Anhui Mingteng Permanent-Magnetic Machinery &Electrical Equipment Co., Ltd είναι μια σύγχρονη επιχείρηση υψηλής τεχνολογίας που ενσωματώνει την έρευνα και ανάπτυξη, την κατασκευή, τις πωλήσεις και την εξυπηρέτηση κινητήρων μόνιμου μαγνήτη. Η ποικιλία και οι προδιαγραφές των προϊόντων είναι πλήρεις. Μεταξύ αυτών, οι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη άμεσης κίνησης χαμηλής ταχύτητας (7,5-500 στροφές/λεπτό) χρησιμοποιούνται ευρέως σε βιομηχανικά φορτία όπως ανεμιστήρες, μεταφορικοί ιμάντες, αντλίες εμβόλου και μύλους σε τσιμέντο, δομικά υλικά, ανθρακωρυχεία, πετρέλαιο, μεταλλουργία και άλλες βιομηχανίες, με καλές συνθήκες λειτουργίας.
Ώρα δημοσίευσης: 18 Ιανουαρίου 2024