محركات تي يو دي بي التسلسلية ذات التحكم المباشر بالمحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم لتطبيقات السرعة المنخفضة والعزم العالي

محرك تايد بي سلسلة القيادة المباشرة المغناطيسي الدائم هو محرك سنكرون مغناطيسي دائم للقيادة المباشرة، مصمم لمعدات صناعية منخفضة السرعة وعالية العزم. وهو مصمم لتوفير العزم مباشرةً على العمود المُدار، مما يقلل الحاجة إلى علبة التروس في الحالات التي تسمح فيها الترتيبات الميكانيكية وظروف التشغيل بالعمل بدون تروس. ويمكن أخذ هذه السلسلة من المحركات بدون تروس في الاعتبار لاستخدامها في مراوح أبراج التبريد، والطواحين الكروية، والمُحرّكات التقليب، وناقلات الحزام، ومعدات الضخ ذات القضيب الساحب. وتقوم شركة تشينغداو إن ننغ للمحركات المحدودة بتحديد مواصفات المحرك وفقًا لدورة التشغيل المطلوبة، ومتطلبات العزم، والسرعة، والواجهة الميكانيكية، والبيئة المحيطة في موقع التركيب.

يستخدم محرك PMSM ذي الدفع المباشر روتورًا دائم المغناطيس متعدد الأقطاب لإنتاج عزم دوران منخفض السرعة دون تجميع محرك وعلبة تروس تقليدية. وفي مشروع صناعي، يتحدد قيمة المحرك الخالي من التروس وفقًا للنظام الكامل لنقل الحركة: فيجب مراجعة الآلة المراد تشغيلها، واتصال العمود، وهيكل الدعم، وترتيب التحكم، وأسلوب التبريد، وسهولة الوصول للصيانة قبل الاختيار.

تصميم محرك PMSM ذي الدفع المباشر

تتكوّن سلسلة TYDP من محرك منخفض السرعة وعالي العزم يستخدم مغناطيسات دائمة من نوع NdFeB وهيكل روتور متعدد الأقطاب. ويمكن تهيئة محرك PMSM ذي الدفع المباشر لسرعات اسمية تبلغ ٢٠ أو ٥٠ أو ١٠٠ أو ٢٠٠ أو ٥٠٠ دورة في الدقيقة. وبالتالي، تكتسب هذه السلسلة أهميتها عندما تتطلب الآلة دورانًا منخفض السرعة خاضعًا للتحكم، ويكون الاتصال المباشر بالعمود من الناحية التقنية مناسبًا. أما العزم النهائي وحجم الهيكل وترتيب التبريد فيجب تحديدها استنادًا إلى ملف الحمل الفعلي لا إلى السرعة وحدها.

بصفتها محركًا بدون تروس، يمكن لسلسلة TYDP تبسيط مسار النقل الميكانيكي عبر إزالة علبة التروس في تصاميم المعدات المناسبة. وهذا لا يعني أن كل آلة يجب تحويلها إلى محرك مباشر. بل يتطلب الأمر تقييم المساحة المتاحة للتركيب، والمحاذاة، وعزم الدوران عند التشغيل الأولي، والقصور الذاتي، ومتطلبات الكبح، وعملية التشغيل. وتستخدم شركة تشينغداو إن ننغ للمحركات المحدودة هذه العوامل لمناقشة مدى ملاءمة استخدام محرك حثي دائم المغناطيس بمحرك مباشر (Direct Drive PMSM Motor) في تركيب جديد أو في عملية تحديث.

الميزات الرئيسية

• هندسة محرك حثي دائم المغناطيس بمحرك مباشر لتطبيقات القيادة الصناعية منخفضة السرعة.

• خيارات محركات ذات عزم دوران مرتفع وسرعة منخفضة، مع سرعات اسمية تتراوح بين ٢٠ دورة في الدقيقة و٣٠٠٠ دورة في الدقيقة.

• عزم خرج اسمي يتجاوز ١٠٠٠٠٠ نيوتن·متر للتكوينات المختارة المناسبة.

• نطاق القدرة من ٥,٥ كيلوواط إلى ٦٣٠٠ كيلوواط، وأحجام الإطار من ١٣٢ إلى ٧١٠.

• خيارات محركات بكفاءة IE4 / IE5 للمقارنة ضمن تقييم طاقة على مستوى النظام.

• خيارات حماية IP55 / IP56، وعزل من الفئة F، وخيارات تبريد IC411 أو IC416 أو IC71W.

• مناسِبٌ لتنظيم السرعة القائم على محركات التحكم في التردد (VFD) عند استخدامه مع حل تحكم متوافق.

• الحد الأدنى لكمية الطلب وحدة واحدة، مع ضمان لمدة سنة واحدة مذكورة في القائمة.

المواصفات الفنية

المزايا الهندسية

يمكن أن يوفّر محرك السرعة المنخفضة والعزم العالي تحكّمًا مفيدًا في الحالات التي يتطلّب فيها التحميل عزم دوران عالٍ عند سرعات دوران منخفضة. وفي ترتيب المحرك الدائم المغنطيس (PMSM) ذي القيادة المباشرة، يُختار المحرك ليتناسب مع حمل العملية بدلًا من الاعتماد على علبة التروس لتقليل السرعة. وقد يؤدي ذلك إلى تقصير سلسلة النقل في التطبيقات المناسبة. وتعتمد مستويات الضوضاء والاهتزاز واستهلاك الطاقة واحتياجات الصيانة الفعلية على تصميم الآلة وجودة التركيب ونوع التحميل وأنظمة التحكّم وبيئة التشغيل.

تصنيف المحرك بكفاءة IE5 هو مرجع على مستوى المحرك، وليس وعدًا عالميًّا لتوفير الطاقة. وعند مقارنة محرك بكفاءة IE5 مع خيار محرك آخر، ينبغي على فرق الهندسة أن تأخذ في الاعتبار عدد ساعات التشغيل، والتشغيل عند الأحمال الجزئية، وإعدادات محول التردد المتغير (VFD)، وخسائر النقل الميكانيكي، والمعدات المرجعية. وتتيح التقييمات الخاصة بالموقع صورة أوضح لمدى قدرة محرك PMSM ذي الدفع المباشر على دعم الأهداف التشغيلية المُقرَّرة.

وفي مشروع المحرك الخالي من التروس، يتغيَّر تخطيط الصيانة أيضًا لأن علبة التروس ليست جزءًا من نظام الدفع. وتظل حالة المحامل، وعمل نظام التبريد، وسلامة التثبيت، والمحاذاة، والتحكم الكهربائي أمورًا بالغة الأهمية. وهذه الطريقة العملية تساعد الفرق على تقييم محرك منخفض السرعة وعالي العزم في ضوء خطة الخدمة التي يمكنها دعمها.

التطبيقات النموذجية

أبراج التبريد

يمكن تقييم محرك مغناطيسي دائم ذو دفع مباشر (PMSM) لمراوح أبراج التبريد حيث تناسب الدوران البطيء للمراوح والمحرك عديم التروس التصميم الميكانيكي. ويجب التأكيد على درجة حماية المحرك (IP)، وطريقة التبريد، وعُدم قصور المروحة الذاتي، ورطوبة الموقع، واستراتيجية محول التردد المتغير (VFD) في كل مشروع خاص بأبراج التبريد.

المطاحن الكروية والمُحرِّكات المُحيرة

قد تتطلب مطاحن الكرات والمُحرِّكات الصناعية للتحريك عزم دوران منخفض السرعة وخاضع للتحكم. ويمكن اختيار محرك عالي العزم ومنخفض السرعة بعد مراجعة حمل العملية، وظروف التشغيل الأولي، وترتيب العمود، والنظام الداعم الميكانيكي. وينبغي تقييم تصميم المحرك عديم التروس كجزء من نظام القيادة الكامل لمطحنة أو جهاز تحريك.

ناقلات الحزام الكبيرة

في حالة ناقلات الحزام، يمكن أخذ محرك مغناطيسي دائم ذو دفع مباشر (PMSM) في الاعتبار عند توافر شروط التحكم في السرعة، والعزم الابتدائي، وحمولة الناقلة، وتصميم النظام القيادي لدعم الاتصال المباشر. ويجب التنسيق الهندسي بين المحرك ومحول التردد المتغير (VFD) ونظام الكبح والميكانيكا الخاصة بالناقل.

وحدات ضخ استخلاص النفط

يُمكن أخذ المحرك بدون تروس في الاعتبار لمعدات ضخ القضيب السحبي عندما تكون ملفات العزم الدوراني، والتعرض للبيئة، واحتياجات التحكم، وسهولة الوصول للصيانة معروفة. ويجب أن يتطابق تكوين محرك الحث الدائم (PMSM) ذي القيادة المباشرة مع ميكانيكا وحدة الضخ المحددة.

إرشادات الاختيار

لتحديد محرك الحث الدائم (PMSM) ذي القيادة المباشرة، قدِّم القدرة المطلوبة، والعزم الاسمي والقصوى، ومدى السرعة، وعُطالة الحمل، وأسلوب التشغيل الأولي، ودورة العمل، والواجهة الميكانيكية، وظروف الغلاف الواقي، ودرجة الحرارة، والارتفاع عن سطح البحر، والمرافق المتاحة. وتساعد هذه المعلومات شركة تشينغداو إن ننغ للمحركات المحدودة على اقتراح تكوين مناسب لمحرك منخفض السرعة وعالي العزم.

في أعمال التحديث، قارن التجميع الحالي للمحرك وعلبة التروس مع الترتيب المقترح للمحرك بدون تروس. وتأكد من الأبعاد، واتصال العمود، والأساس، وتغذية التيار الكهربائي، وتوافق محول التردد المتغير (VFD)، ومستوى الحماية، وإجراءات الصيانة قبل اتخاذ قرار نهائي. والهدف هو الحصول على حل تقني متناسق للقيادة المباشرة، وليس بديلاً عاماً.

الأسئلة الشائعة

س: ما هو محرك التزامن بالمغناطيس الدائم ذي القيادة المباشرة؟

ج: محرك التزامن بالمغناطيس الدائم ذي القيادة المباشرة هو محركٌ يستخدم مغناطيسات دائمة ويُصمَّم لتشغيل الحِمل مباشرةً، في ترتيبٍ لا يتضمَّن علبة تروس، وذلك عند دعم تصميم المعدات لهذا الترتيب.

س: هل يمكن لهذا المحرك الخالي من علبة التروس أن يحلَّ محلَّ كل الأنظمة التي تُدار بواسطة علب تروس؟

ج: لا. يجب اختيار المحرك الخالي من علبة التروس فقط بعد مراجعة العزم والسرعة والميكانيكا ومساحة التركيب وأنظمة التحكُّم وعملية التشغيل.

س: متى يكون المحرك منخفض السرعة وعالي العزم مفيدًا؟

ج: يكون المحرك منخفض السرعة وعالي العزم مفيدًا في معدات مثل المراوح والطواحين والناقلات والمُحرِّكات المُحيرة ووحدات الضخ التي تتطلَّب عزمًا عند سرعات تشغيل منخفضة.

س: كيف يُقيَّم محرك كفاءته من الفئة IE5؟

ج: تشير فئة الكفاءة IE5 إلى تصنيفٍ لكفاءة المحرك. أما استهلاك الطاقة الفعلي للنظام فيعتمد على درجة التحميل وأنظمة التحكُّم وخسائر النقل وساعات التشغيل وحالة المعدات.

س: هل تتطلَّب سلسلة TYDP استخدام محول تردد متغير (VFD)؟

تُستخدم عادةً محركات التيار المتردد متعددة الأقطاب ذات الدفع المباشر (A:A Direct Drive PMSM Motor) مع وحدة تحكم في التردد (VFD) متوافقة وترتيب تحكم مناسب لبدء التشغيل وتنظيم السرعة. ويجب التأكّد النهائي من التوافق بالنسبة للتكوين المختار.