Sammenlignet med asynkronmotorer har permanentmagnetsynkronmotorer fordelene med høy effektfaktor, høy effektivitet, målbare rotorparametere, stort luftgap mellom stator og rotor, god kontrollytelse, liten størrelse, lett vekt, enkel struktur, høyt dreiemoment/treghetsforhold, etc. De har blitt stadig mer brukt innen petroleum, kjemisk industri, tekstil, gruvedrift, CNC-maskinverktøy, roboter, etc., og utvikler seg mot høy effekt (høy hastighet, høyt dreiemoment), høy funksjonalitet og miniatyrisering.
Permanentmagnetsynkronmotorer består av statorer og rotorer. Statoren er den samme som asynkronmotorer, og består av trefaseviklinger og statorkjerner. Formagnetiserte (magnetiserte) permanentmagneter er installert på rotoren, og et magnetfelt kan etableres i det omkringliggende rommet uten ekstern energi, noe som forenkler motorstrukturen og sparer energi. Denne artikkelen forklarer de omfattende fordelene ved å promotere permanentmagnetsynkronmotorer basert på egenskapene til permanentmagnetsynkronmotorer.
1. Enestående fordeler med permanentmagnetsynkronmotor
(1) Siden rotoren er laget av permanentmagneter, er den magnetiske fluksdensiteten høy, ingen eksitasjonsstrøm er nødvendig, og eksitasjonstap elimineres. Sammenlignet med asynkronmotorer reduseres eksitasjonsstrømmen til statorviklingen og kobber- og jerntapene i rotoren, og den reaktive strømmen reduseres kraftig. Siden stator- og rotorens magnetiske potensialer er synkroniserte, har rotorkjernen ikke noe fundamentalt bølgejernstap, så effektiviteten (relatert til aktiv effekt) og effektfaktoren (relatert til reaktiv effekt) er høyere enn for asynkronmotorer. Permanentmagnetsynkronmotorer er generelt designet for å ha høy effektfaktor og effektivitet selv når de kjører under lett belastning.
Når belastningsraten til vanlige asynkronmotorer er mindre enn 50 %, synker driftseffektiviteten og effektfaktoren betydelig. Når belastningsraten til Mingteng permanentmagnetsynkronmotorer er 25 %–120 %, endres ikke driftseffektiviteten og effektfaktoren mye, og driftseffektiviteten er >90 %, og effektfaktoren er >0,85. Energisparingseffekten er betydelig under lett belastning, variabel belastning og full belastning.
(2) Permanentmagnetsynkronmotorer har relativt stive mekaniske egenskaper og er mer motstandsdyktige mot motormomentforstyrrelser forårsaket av belastningsendringer. Rotorkjernen i en permanentmagnetsynkronmotor kan lages i en hul struktur for å redusere rotorens treghet, og start- og bremsetiden er mye raskere enn for en asynkronmotor. Det høye dreiemoment/treghetsforholdet gjør permanentmagnetsynkronmotorer mer egnet for drift under raske responsforhold enn asynkronmotorer.
(3) Størrelsen på permanentmagnetsynkronmotorer er betydelig mindre enn asynkronmotorer, og vekten er også relativt lettere. Med samme varmespredningsforhold og isolasjonsmaterialer er effekttettheten til permanentmagnetsynkronmotorer mer enn dobbelt så høy som trefaseasynkronmotorer.
(4) Rotorstrukturen er sterkt forenklet, noe som er enkelt å vedlikeholde og forbedrer driftsstabiliteten.
Siden trefase asynkronmotorer må designes med en høyere effektfaktor, må luftgapet mellom statoren og rotoren gjøres svært lite. Samtidig er ensartetheten i luftgapet også avgjørende for sikker drift og vibrasjonsstøy fra motoren. Derfor er kravene til form- og posisjonstoleranse og monteringskonsentrisitet for asynkronmotoren relativt strenge, og friheten til valg av lagerklaring er relativt liten. Asynkronmotorer med større baser bruker vanligvis oljebadsmørelagre, som må fylles med smøreolje innen den angitte arbeidstiden. Oljelekkasje eller for tidlig fylling av oljehulrommet vil akselerere lagersvikt. Ved vedlikehold av trefase asynkronmotorer utgjør vedlikehold av lagre en stor andel. I tillegg, på grunn av tilstedeværelsen av indusert strøm i rotoren til trefase asynkronmotoren, har problemet med elektrisk korrosjon av lageret også vært bekymret av mange forskere de siste årene.
Permanentmagnetsynkronmotorer har ikke slike problemer. På grunn av det store luftgapet i permanentmagnetsynkronmotorer er de ovennevnte problemene forårsaket av det lille luftgapet i asynkronmotorer ikke åpenbare i synkronmotorer. Samtidig bruker lagrene i permanentmagnetsynkronmotorer fettsmurte lagre med støvdeksel. Lagrene er forseglet med en passende mengde høykvalitetsfett da de forlot fabrikken. Levetiden til permanentmagnetsynkronmotorlagrene er mye høyere enn for asynkronmotorer.
For å forhindre at akselstrømmen korroderer lageret, bruker Anhui Mingtengs permanentmagnetmotor en isolasjonsdesign for lagerenheten i bakenden, noe som kan oppnå en isolerende effekt på lageret, og kostnadene er mye lavere enn for å isolere lageret. For å sikre normal levetid for motorlageret, har rotordelen av alle permanentmagnetsynkrone direktedrevne motorer fra Anhui Mingteng en spesiell støttestruktur, og utskifting av lagre på stedet er den samme som for asynkronmotorer. Senere lagerutskifting og vedlikehold kan spare logistikkkostnader, spare vedlikeholdstid og bedre garantere brukerens produksjonspålitelighet.
2. Typiske bruksområder for permanentmagnetsynkronmotorer som erstatter asynkronmotorer
2.1 Variabel frekvens- og hastighetsregulering av høyspenning, ultrahøyeffektiv trefase permanentmagnetsynkronmotor for vertikal mølle i sementindustrien
Ta den ultrahøyeffektive permanentmagnetsynkronmotoren TYPKK1000-6 5300 kW 10 kV erstatning for asynkronmotortransformasjon som et eksempel. Dette produktet er den første innenlandske høyspenningspermanentmagnetmotoren over 5 MW for vertikal mølletransformasjon levert av Anhui Mingteng for et byggevareselskap i 2021. Sammenlignet med det originale asynkronmotorsystemet når strømsparingsraten 8 %, og produksjonsøkningen kan nå 10 %. Den gjennomsnittlige belastningsraten er 80 %, effektiviteten til permanentmagnetmotoren er 97,9 %, og den årlige strømsparingskostnaden er: (18,7097 millioner yuan ÷ 0,92) × 8 % = 1,6269 millioner yuan; strømsparingskostnaden på 15 år er: (18,7097 millioner yuan ÷ 0,92) × 8 % × 15 år = 24,4040 millioner yuan; Erstatningsinvesteringen er inntjent på 15 måneder, og avkastningen på investeringen oppnås i 14 sammenhengende år.
Anhui Mingteng leverte et komplett sett med vertikalt mølletransformasjonsutstyr til et byggevareselskap i Shandong (TYPKK1000-6 5300kW 10kV)
2.2 Lavspennings selvstartende, ultrahøyeffektiv trefaset permanentmagnetsynkronmotor for blandebatterier i kjemisk industri
Ta den ultrahøyeffektive permanentmagnetsynkronmotoren TYCX315L1-4 160 kW 380 V som erstatning for asynkronmotortransformasjon som et eksempel. Dette produktet ble levert av Anhui Mingteng i 2015 for transformasjon av mikser- og knusermotorer i kjemisk industri. TYCX315L1-4 160 kW 380 V er egnet for mikserens arbeidsforhold. Ved å beregne energiforbruket per tonn per tidsenhet, beregnet brukeren at 160 kW permanentmagnetsynkronmotoren sparer 11,5 % mer strøm enn den originale asynkronmotoren med samme effekt. Etter ni års faktisk bruk er brukerne svært fornøyde med strømsparingsraten, temperaturøkning, støy, strøm og andre indikatorer for Mingtengs permanentmagnetsynkronmotor i faktisk drift.
Anhui Mingteng leverte støtte til modifisering av blandere for et kjemisk selskap i Guizhou (TYCX315L1-4 160 kW 380 V)
3. Problemer som brukerne bryr seg om
3.1 Motorens levetid Levetiden til hele motoren avhenger av lagerets levetid. Motorhuset har kapslingsgrad IP54, som kan økes til IP65 under spesielle omstendigheter, for å oppfylle brukskravene i de fleste støvete og fuktige miljøer. Forutsatt at god koaksialitet i motorakselforlengelsen og passende radial belastning på akselen sikres, er minimum levetid for motorlageret mer enn 20 000 timer. For det andre er levetiden til kjøleviften, som er lengre enn levetiden til kondensatordrevne motorer. Ved langtidsdrift i støvete og fuktige omgivelser er det nødvendig å regelmessig fjerne klebrige stoffer som fester seg til viften for å forhindre at viften brenner på grunn av overbelastning.
3.2 Svikt og beskyttelse av permanentmagnetmaterialer
Betydningen av permanentmagnetmaterialer for permanentmagnetmotorer er selvinnlysende, og kostnaden utgjør mer enn 1/4 av materialkostnaden for hele motoren. Anhui Mingteng permanentmagnetmotorrotor permanentmagnetmaterialer bruker sintret NdFeB med høyt magnetisk energiprodukt og høy iboende koersivitet, og konvensjonelle kvaliteter inkluderer N38SH, N38UH, N40UH, N42UH, etc. Selskapet har designet profesjonelle verktøy og føringsfester for montering av magnetisk stål, og kvalitativt analysert polariteten til det monterte magnetiske stålet på rimelige måter, slik at den relative magnetiske fluksverdien for hvert spormagnetisk stål er lik, noe som sikrer symmetrien til den magnetiske kretsen og kvaliteten på monteringen av magnetisk stål.
Dagens permanentmagnetmaterialer kan brukes i lang tid under den maksimalt tillatte temperaturøkningen i motorviklingen, og den naturlige avmagnetiseringshastigheten til magnetisk stål er ikke høyere enn 1‰. Konvensjonelle permanentmagnetmaterialer krever at overflatebelegget tåler en saltspraytest på mer enn 24 timer. For miljøer med alvorlig oksidativ korrosjon må brukere kontakte produsenten for å velge permanentmagnetmaterialer med høyere beskyttelsesteknologi.
4. Hvordan velge en permanentmagnetmotor for å erstatte en asynkronmotor
4.1 Bestem lasttypen
Ulike laster som kulemøller, vannpumper og vifter har forskjellige ytelseskrav til motorer, så lasttypen er svært viktig for design eller valg.
4.2 Bestem motorens belastningstilstand under normal drift
Går motoren kontinuerlig med full belastning eller lett belastning? Eller er det noen ganger tung belastning og noen ganger lett belastning, og hvor lang er syklusen for å bytte lett og tung belastning?
4.3 Bestem virkningen av andre lasttilstander på motoren
Det finnes mange spesielle tilfeller av belastningstilstanden til motoren på stedet. For eksempel må belastningen på transportbåndet tåle radial kraft, og motoren må kanskje justeres fra kulelager til rullelager. Hvis det er mye støv eller olje, må vi forbedre motorens beskyttelsesnivå.
4.4 Omgivelsestemperatur
Det er omgivelsestemperaturen på stedet vi må fokusere på under valg av motor. Våre konvensjonelle motorer er designet for en omgivelsestemperatur på 0~40 ℃ eller lavere, men vi støter ofte på situasjoner der omgivelsestemperaturen er høyere enn 40 ℃. På dette tidspunktet må vi velge en motor med høyere effekt eller en spesialdesignet motor.
4.5 Installasjonsmetode på stedet, motorinstallasjonsdimensjoner
Installasjonsmetode på stedet, motorinstallasjonsdimensjoner, installasjonsmetode på stedet og installasjonsdimensjoner er også data som må innhentes, enten den originale tegningen av motorens utseende, eller dimensjoner for installasjonsgrensesnittet, fundamentdimensjoner og plassering av motorens plasseringsrom. Hvis det er plassbegrensninger på stedet, kan det være nødvendig å endre motorens kjølemetode, plasseringen av motorens ledningsboks osv.
4.6 Andre miljøfaktorer
Mange andre miljøfaktorer påvirker motorvalget, for eksempel støv- eller oljeforurensning som påvirker motorens beskyttelsesnivå. For eksempel, i marine miljøer eller miljøer med høy pH, må motoren være konstruert for korrosjonsbeskyttelse. I miljøer med høy vibrasjon og stor høyde er det andre designhensyn.
4.7 Undersøkelse av opprinnelige asynkronmotorparametere og driftsforhold
(1) Merkeskiltdata: nominell spenning, nominell hastighet, nominell strøm, nominell effektfaktor, virkningsgrad, modell og andre parametere
(2) Installasjonsmetode: Skaff deg den originale tegningen av motorens utseende, bilder av installasjonen på stedet osv.
(3) Faktiske driftsparametere for den opprinnelige motoren: strøm, effekt, effektfaktor, temperatur osv.
Konklusjon
Permanentmagnetsynkronmotorer er spesielt egnet for applikasjoner med høy start og lav belastning. Fremme og bruk av permanentmagnetsynkronmotorer har positive økonomiske og sosiale fordeler og er av stor betydning for energibesparelse og utslippsreduksjon. Når det gjelder pålitelighet og stabilitet, har permanentmagnetsynkronmotorer også verdifulle fordeler. Valg av høyeffektive permanentmagnetsynkronmotorer er en engangsinvestering med langsiktige fordeler.
Anhui Mingteng Permanent Magnet Electromechanical Equipment Co., Ltd. (https://www.mingtengmotor.com/) har fokusert på forskning, utvikling, produksjon og salg av ultrahøyeffektive permanentmagnetsynkronmotorer i 17 år. Produktene deres dekker et komplett spekter av høyspennings-, lavspennings-, konstantfrekvens-, variabelfrekvens-, konvensjonelle, eksplosjonssikre, direktedrevne, elektriske valser og alt-i-ett-maskiner, med mål om å gi mer effektiv drivkraft for industrielt utstyr.
Anhui Mingtengs permanentmagnetmotorer har samme utvendige installasjonsmål som de asynkronmotorene som er mye brukt i dag, og kan erstatte asynkronmotorer fullt ut. I tillegg finnes det et profesjonelt teknisk team som designer og tilbyr kundene gratis transformasjonsløsninger. Hvis du har behov for å transformere asynkronmotorer, ikke nøl med å kontakte oss, så vil vi hjelpe deg helhjertet!
Publisert: 23. august 2024