Sammenlignet med asynkronmotorer har permanentmagnet synkronmotorer fordelene ved høj effektfaktor, høj effektivitet, målbare rotorparametre, stort luftgab mellem stator og rotor, god kontrolydelse, lille størrelse, let vægt, enkel struktur, højt drejningsmoment/inerti-forhold , osv. De er blevet mere og mere udbredt inden for olie, kemisk industri, tekstil, minedrift, CNC-værktøjsmaskiner, robotter osv., og udvikler sig i retning af høj effekt (høj hastighed, højt drejningsmoment), høj funktionalitet og miniaturisering.
Permanent magnet synkronmotorer er sammensat af statorer og rotorer. Statoren er den samme som asynkronmotorer, der består af trefasede viklinger og statorkerner. Formagnetiserede (magnetiserede) permanentmagneter er installeret på rotoren, og der kan etableres et magnetfelt i det omgivende rum uden ekstern energi, hvilket forenkler motorstrukturen og sparer energi. Denne artikel forklarer de omfattende fordele ved at promovere synkronmotorer med permanente magneter baseret på egenskaberne ved synkronmotorer med permanente magneter.
1. Enestående fordele ved permanent magnet synkronmotor
(1) Da rotoren er lavet af permanente magneter, er den magnetiske fluxtæthed høj, der kræves ingen excitationsstrøm, og excitationstab er elimineret. Sammenlignet med asynkrone motorer reduceres excitationsstrømmen af statorviklingen og rotorens kobber- og jerntab, og den reaktive strøm reduceres kraftigt. Da stator- og rotormagnetiske potentialer er synkroniserede, har rotorkernen intet fundamentalt bølgejerntab, så effektiviteten (relateret til aktiv effekt) og effektfaktor (relateret til reaktiv effekt) er højere end asynkronmotorers. Permanent magnet synkronmotorer er generelt designet til at have høj effektfaktor og effektivitet, selv når de kører under let belastning.
Når belastningen af almindelige asynkronmotorer er mindre end 50%, falder deres driftseffektivitet og effektfaktor betydeligt. Når belastningshastigheden af Mingteng permanent magnet synkronmotorer er 25% -120%, ændres deres driftseffektivitet og effektfaktor ikke meget, og driftseffektiviteten er >90%, og effektfaktoren er >0,85. Den energibesparende effekt er betydelig under let belastning, variabel belastning og fuld belastning.
(2) Permanent magnet synkronmotorer har relativt stive mekaniske egenskaber og er mere modstandsdygtige over for motormomentforstyrrelser forårsaget af belastningsændringer. Rotorkernen i en permanent magnet synkronmotor kan laves til en hul struktur for at reducere rotorinertien, og start- og bremsetiden er meget hurtigere end for en asynkronmotor. Det høje drejningsmoment/inerti-forhold gør permanentmagnet-synkronmotorer mere velegnede til drift under hurtige reaktionsforhold end asynkronmotorer.
(3) Størrelsen af permanentmagnet synkronmotorer er betydeligt mindre end asynkronmotorers, og deres vægt er også relativt lettere. Med de samme varmeafledningsforhold og isoleringsmaterialer er effekttætheden for permanentmagnetsynkronmotorer mere end dobbelt så stor som trefasede asynkronmotorer.
(4) Rotorstrukturen er meget forenklet, hvilket er let at vedligeholde og forbedrer driftsstabiliteten.
Da trefasede asynkronmotorer skal designes med en højere effektfaktor, skal luftgabet mellem statoren og rotoren gøres meget lille. Samtidig er ensartetheden af luftspalten også afgørende for sikker drift og vibrationsstøj fra motoren. Derfor er kravene til form- og positionstolerancen og samlingskoncentriciteten af asynkronmotoren relativt strenge, og friheden til valg af lejefrigang er relativt lille. Asynkronmotorer med større basis anvender normalt oliebadssmørelejer, som skal fyldes med smøreolie inden for den angivne arbejdstid. Olielækage eller utidig fyldning af oliehulrummet vil fremskynde lejesvigt. Ved vedligeholdelse af trefasede asynkronmotorer udgør vedligeholdelsen af lejer en stor del. Derudover, på grund af eksistensen af induceret strøm i rotoren af den trefasede asynkronmotor, har problemet med elektrisk korrosion af lejet også været bekymret af mange forskere i de senere år.
Permanent magnet synkronmotorer har ikke sådanne problemer. På grund af det store luftgab i den permanentmagnetiske synkronmotor er ovenstående problemer forårsaget af den lille luftspalte i asynkronmotoren ikke tydelige i synkronmotoren. Samtidig bruger lejerne i permanentmagnetsynkronmotoren fedtsmurte lejer med støvdæksler. Lejerne er blevet forseglet med en passende mængde fedt af høj kvalitet, når de forlader fabrikken. Levetiden for de permanentmagnetiske synkronmotorlejer er meget højere end den for asynkronmotoren.
For at forhindre, at akselstrømmen korroderer lejet, vedtager Anhui Mingteng permanent magnetmotor et isoleringsdesign til lejesamlingen i haleenden, hvilket kan opnå effekten af at isolere lejet, og omkostningerne er meget lavere end ved isolering. lejet. For at sikre motorlejets normale levetid har rotordelen af alle permanentmagnet synkrone direkte drevmotorer i Anhui Mingteng en speciel støttestruktur, og udskiftningen af lejer på stedet er den samme som for asynkronmotorer. Senere lejeudskiftning og vedligeholdelse kan spare logistikomkostninger, spare vedligeholdelsestid og bedre garantere brugerens produktionssikkerhed.
2. Typiske anvendelser af permanentmagnet synkronmotorer, der erstatter asynkronmotorer
2.1 Variabel frekvenshastighedsregulering højspænding ultra-højeffektiv trefaset permanent magnet synkronmotor til vertikal mølle i cementindustrien
Tag den ultrahøjeffektive permanentmagnet synkronmotor TYPKK1000-6 5300kW 10kV erstatnings asynkronmotortransformation som et eksempel. Dette produkt er den første indenlandske højspændings permanentmagnetmotor over 5MW til vertikal mølletransformation leveret af Anhui Mingteng til et byggematerialefirma i 2021. Sammenlignet med det originale asynkrone motorsystem når strømbesparelsesraten 8%, og produktionsstigningen kan nå 10 %. Den gennemsnitlige belastningshastighed er 80%, effektiviteten af permanentmagnetmotoren er 97,9%, og de årlige strømbesparelsesomkostninger er: (18,7097 millioner yuan ÷ 0,92) × 8% = 1,6269 millioner yuan; energibesparelsesomkostningerne om 15 år er: (18,7097 millioner yuan ÷ 0,92) × 8% × 15 år = 24,4040 millioner yuan; erstatningsinvesteringen inddrives på 15 måneder, og investeringsafkastet opnås i 14 på hinanden følgende år.
Anhui Mingteng leverede et komplet sæt vertikalt mølletransformationsudstyr til en byggematerialevirksomhed i Shandong (TYPKK1000-6 5300kW 10kV)
2.2 Lavspændings selvstartende ultrahøjeffektiv trefaset permanent magnet synkronmotor til blandere i kemisk industri
Tag den ultrahøjeffektive permanentmagnet synkronmotor TYCX315L1-4 160kW 380V udskiftning af asynkronmotortransformation som et eksempel. Dette produkt blev leveret af Anhui Mingteng i 2015 til transformation af mixer- og knusermotorer i den kemiske industri. TYCX315L1-4 160kW 380V er velegnet til mixerens arbejdsforhold. Ved at beregne energiforbruget pr. ton pr. tidsenhed, har brugeren beregnet, at 160kw permanentmagnet synkronmotor sparer 11,5% mere strøm end den originale asynkronmotor med samme effekt. Efter ni års faktisk brug er brugerne meget tilfredse med strømbesparelseshastigheden, temperaturstigningen, støj, strøm og andre indikatorer for Mingteng permanent magnet synkronmotor i faktisk drift.
Anhui Mingteng leverede mixermodifikationsstøtte til en kemisk virksomhed i Guizhou (TYCX315L1-4 160kW 380V)
3. Problemer, som brugerne bekymrer sig om
3.1 Motorens levetid Hele motorens levetid afhænger af lejets levetid. Motorhuset anvender IP54 beskyttelsesniveau, som kan øges til IP65 under særlige omstændigheder, hvilket opfylder brugskravene i de fleste støvede og fugtige miljøer. Under betingelsen om at sikre god koaksialitet af motorakselforlængerinstallationen og passende radial belastning af akslen, er motorlejets minimumslevetid mere end 20.000 timer. Den anden er køleventilatorens levetid, som er længere end den kondensatordrevne motor. Når du kører i længere tid i et støvet og fugtigt miljø, er det nødvendigt regelmæssigt at fjerne de klæbrige stoffer, der er fastgjort til ventilatoren, for at forhindre, at ventilatoren brænder på grund af overbelastning.
3.2 Fejl og beskyttelse af permanentmagnetmaterialer
Betydningen af permanentmagnetmaterialer for permanentmagnetmotorer er indlysende, og deres omkostninger udgør mere end 1/4 af materialeomkostningerne for hele motoren. Anhui Mingteng permanent magnet motor rotor permanent magnet materialer bruger høj magnetisk energi produkt og høj iboende koercivitet sintret NdFeB, og konventionelle kvaliteter omfatter N38SH, N38UH, N40UH, N42UH, etc. Virksomheden har designet professionelt værktøj og styre armaturer til magnetisk stål samling, og kvalitativt analyseret polariteten af det samlede magnetiske stål ved rimelig betyder, at den relative magnetiske fluxværdi for hvert spaltemagnetisk stål er tæt, hvilket sikrer symmetrien af det magnetiske kredsløb og kvaliteten af magnetisk stålsamling.
De nuværende permanente magnetmaterialer kan køre i lang tid under den maksimalt tilladte temperaturstigning af motorviklingen, og den naturlige afmagnetiseringshastighed for det magnetiske stål er ikke højere end 1‰. Konventionelle permanentmagnetmaterialer kræver, at overfladebelægningen modstår en saltspraytest på mere end 24 timer. For miljøer med alvorlig oxidativ korrosion skal brugere kontakte producenten for at vælge permanentmagnetmaterialer med højere beskyttelsesteknologi.
4. Hvordan man vælger permanent magnetmotor til at erstatte asynkronmotor
4.1 Bestem belastningstypen
Forskellige belastninger såsom kuglemøller, vandpumper og ventilatorer har forskellige ydelseskrav til motorer, så belastningstypen er meget vigtig for design eller valg.
4.2 Bestem motorens belastningstilstand i normal drift
Kører motoren konstant ved fuld belastning eller let belastning? Eller er det nogle gange tung belastning og nogle gange let belastning, og hvor lang er skiftecyklussen for let og tung belastning?
4.3 Bestem påvirkningen af andre belastningstilstande på motoren
Der er mange specielle tilfælde af belastningstilstanden for motoren på stedet. For eksempel skal båndtransportørens belastning bære radial kraft, og motoren skal muligvis justeres fra kuglelejer til rullelejer; hvis der er meget støv eller olie, skal vi forbedre motorens beskyttelsesniveau.
4.4 Omgivelsestemperatur
Den omgivende temperatur på stedet er det, vi skal fokusere på under motorvalgsprocessen. Vores konventionelle motorer er designet til en omgivelsestemperatur på 0~40 ℃ eller derunder, men vi støder ofte på situationer, hvor den omgivende temperatur er højere end 40 ℃. På dette tidspunkt skal vi vælge en motor med højere effekt eller en specialdesignet motor.
4.5 Installationsmetode på stedet, dimensioner for motorinstallation
Installationsmetode på stedet, motorinstallationsdimensioner, installationsmetode på stedet og installationsmål er også data, der skal indhentes, enten den originale motorudseendetegning eller installationsgrænsefladens dimensioner, fundamentdimensioner og motorplaceringspladsens placering. Hvis der er pladsbegrænsninger på stedet, kan det være nødvendigt at ændre motorkølemetoden, placeringen af motorledningsboksen osv.
4.6 Andre miljøfaktorer
Mange andre miljøfaktorer har indflydelse på motorvalg, såsom støv- eller olieforurening, der påvirker motorbeskyttelsesniveauet; for eksempel i marine miljøer eller miljøer med høj pH, skal motoren være designet til korrosionsbeskyttelse; i miljøer med høje vibrationer og stor højde er der forskellige designhensyn.
4.7 Undersøgelse af originale asynkronmotorparametre og driftsbetingelser
(1) Typeskiltdata: nominel spænding, nominel hastighed, nominel strøm, nominel effektfaktor, effektivitet, model og andre parametre
(2) Installationsmetode: Få den originale tegning af motorens udseende, installationsbilleder på stedet osv.
(3) Faktiske driftsparametre for den originale motor: strøm, effekt, effektfaktor, temperatur osv.
Konklusion
Permanent magnet synkronmotorer er særligt velegnede til tung-start og let-kørende applikationer. Fremme og brug af permanentmagnet synkronmotorer har positive økonomiske og sociale fordele og er af stor betydning for energibesparelse og emissionsreduktion. Med hensyn til pålidelighed og stabilitet har permanentmagnet synkronmotorer også værdifulde fordele. Valget af højeffektive permanentmagnet synkronmotorer er en engangsinvestering med langsigtede fordele.
Anhui Mingteng Permanent Magnet Electromechanical Equipment Co., Ltd. （https://www.mingtengmotor.com/）har fokuseret på forskning, udvikling, produktion og salg af ultra-højeffektive permanentmagnet-synkronmotorer i 17 år. Dets produkter dækker et komplet udvalg af højspændings-, lavspændings-, konstantfrekvens-, variabel frekvens-, konventionelle, eksplosionssikre, direkte drev, elektriske ruller og alt-i-én-maskiner, med det formål at give en mere effektiv drivkraft til industrien udstyr.
Anhui Mingtengs permanentmagnetmotorer har samme udvendige installationsdimensioner som de i øjeblikket meget udbredte asynkronmotorer, og kan fuldt ud erstatte asynkronmotorer. Derudover er der et professionelt teknisk team til at designe og give kunderne gratis transformationsløsninger. Hvis du har behov for at transformere asynkronmotorer, så tøv ikke med at kontakte os, og vi vil tjene dig helhjertet!
Indlægstid: 23. august 2024