Как директният двигател намалява общата експлоатационна цена за промишлено оборудване с ниска скорост и висок въртящ момент

Опит от полето: смесител и топло-мил

Гуменият смесител в завода за подови покрития използваше смесител с мощност 75 киловата, задвижван чрез двустепенна скоростна кутия, която изискваше смяна на маслото всяка три месеца. Инженерът на завода отбеляза, че самата скоростна кутия беше причина за повечето непланирани спирания на смесителя, тъй като повреда на уплътнението спираше цялата производствена линия. Циментовата фабрика съобщи за същата картина при топло-млянката, където бавно въртящият се барабан изискваше голяма редукционна предавка, поглъщаща приблизително 8 процента от входната мощност. Проучването на директно задвижващ двигател на двете обекта започна от характеристиката на въртящия момент, а не от табелката, тъй като товарът изискваше висок въртящ момент при ниска скорост преди всичко друго. Решението с директно задвижващ двигател за двата завода беше машина с постоянните магнити и ниска скорост, монтирана направо върху вала. Във всеки случай екипът регистрира един месец простои преди промяната, след което регистрира още един месец след нея, а разликата между двете периода разказа истинската история: именно скоростната кутия, а не двигателят, беше крехкият елемент през цялото време.

Риск от повреда на скоростна кутия и простои при бавно работещо оборудване

Честата грешка е да се запази зъбчатата конфигурация, защото чертежът вече съществува, а след това да се наблюдава как маслото, уплътненията и подравняването изяждат бюджета. Бавната високомоментна натовареност усилва всяка загуба в зъбчатата предавка, тъй като предавателното отношение е голямо, а контактното напрежение — високо. ENNENG това се решава чрез директно задвижващ двигател, конструиран като нискоскоростна машина с постоянните магнити, която се монтира направо върху вала. Рискът от избиване на уплътнението изчезва, щом скоростната кутия напусне помещението, а единственото останало въртящо се съединение е лагерът. Следователно замяната с директно задвижващ двигател премахва най-крехкия елемент в предавателната верига — именно оттам идват спиранията. Вторият риск е шумът и вибрациите, предавани чрез зъбчатата предавка към основата, които директната конфигурация елиминира в самия източник. Опцията с директно задвижващ двигател освобождава и подовото пространство, което преди заемаше проходът за скоростната кутия, а завода често го приспособява отново за складиране.

Техническо сравнение на ефективността на директно задвижващия двигател

Двигател с директно задвижване постига необходимия въртящ момент при скоростта на ротора, така че между машината и товара няма мултипликатор. Нискоскоростни двигатели ENNENG директно задвижвани единици с постоянни магнити разполагат магнитното поле върху вала, което елиминира загубите в предавката и вибрациите, предавани чрез зъбчато предаване. В измерен случай с кнетер постояннотоковата единица поддържа ефективността при частичен товар над 90 процента, докато старото зъбчато задвижване спада под 80 процента при половин от номиналната мощност. Двигател с директно задвижване също намалява обема на кабелите и основата, тъй като по-малкият габарит изисква по-малко стомана. Резултатът от използването на двигател с директно задвижване е по-малко уплътнени съединения и по-хладна работна среда, тъй като нищо между магнитното поле и товара не губи енергия. Плътността на въртящия момент при ротор с постоянни магнити позволява на същия корпус да предава по-голямо въртящо усилие на вала, така че машината може да бъде едновременно по-къса и по-силна от зъбчатата единица, която замества.

Измерена икономия по линията за кнетер

Същата конфигурация на директно задвижващия двигател е премахнала необходимостта от тримесечна смяна на маслото и от складиране на уплътнения в склада. Завод, който следи времето на просто стояне, установил, че смесителят е достъпен за около 30 допълнителни часа месечно, след като скоростната кутия е била премахната. Директно задвижващият двигател се окупява чрез намалена необходимост от поддръжка и по-малко масло, а не само чрез електричество, а проходът за скоростни кутии станал ненужен. Спестеното време за поддръжка освободило техник за работа по други производствени линии, което завода регистрирал като втора изгода от същата промяна. В склада за поддръжка били премахнати два артикулни номера, което опростило плана за резервни части и освободило място в складовите клетки, което години наред било заето. Директно задвижващият двигател следователно намалява едновременно както експлоатационните, така и инвентарните разходи.

Нормативни стандарти за проектиране на безстепенни задвижвания

Стандартите определят безстъпичния избор. IEC 60034-1 охваща изпитанието за производителност, което потвърждава, че директният двигател осигурява заявената въртяща сила при ниска скорост. IEC 60034-30-1 определя класовете IE, така че единицата с постоянните магнити носи маркировка IE4 или IE5 на табелката. ISO 10816 ограничава вибрациите, което става по-важно, след като предавката вече не гаси трептенето на вала. ISO 50001 изисква икономиите да се основават на измерени данни, които се осигуряват от регистриращо устройство за сравнение „преди–след“. При проект за директен двигател трябва да се представи изпитателният доклад, за да види финансовият отдел реда за разходи за масло и простои, а не само реда за енергийни разходи. Покупателите, които специфицират директен двигател въз основа на кривата на въртящата сила, избягват напълно необходимостта от повторно проучване на предавката, тъй като предложението вече взема предвид действителната форма на товара, при който работи предприятието.

Практическо ръководство за избор на директен двигател

Изберете директен двигател въз основа на кривата на въртящата сила, а не върху киловатовата маркировка, тъй като бавен товар с висока въртяща сила изисква номинална въртяща сила при ниски обороти. Попитайте ENNENG да се подбере броят на полюсите според скоростта на барабана или винта и да се потвърди, че фланецът съответства на задвижваната машина. Монтажът на директно задвижващ двигател не изисква ъглово подравняващо приспособление, но все пак изисква прав вал и чиста повърхност на съединителната фланца. Проверявайте температурата на лагерите веднъж седмично през първия месец, тъй като директната машина показва неизправности чрез топлина по-бързо, отколкото зъбчатата ги прикрива. В оферта за директно задвижващ двигател трябва да е посочено предавателното отношение, което се отстранява, за да е видимо спестяването в документацията. Запазете дневника на въртящия момент заедно с плана за поддръжка и повторно проверете основните болтове след първите 200 часа. Директно задвижващият двигател запазва същите параметри за управление, които завода вече използва, което намалява времето за пускане в експлоатация до един работен смени.

Пускане в експлоатация и поддръжка

Директният двигател изисква по-малко поддръжка от скоростната кутия, която замества, но лагерите все още изискват внимание. Смазвайте ги според графика, който ENNENG отпечатва на табелката за данни, и водете дневник на температурната тенденция, за да се забележи рано бавно повишаване. Завод, който третира директния двигател като запечатан актив, обикновено напълно пропуска алеята за скоростни кутии, тъй като нищо между полето и товара не изисква сервизно обслужване. Планът за поддръжка се свежда до един лагер и една съединителна муфта, които повечето екипи завършват за един работен ден без участие на специалист. След първите 200 часа повторно затегнете фундаментните болтове и проверете вибрациите спрямо ISO 10816; след това машината навлиза в рутинен режим, който екипът може да поддържа без външна помощ.

Свържете се с ENNENG

Проектът за директен двигател започва с кривата на въртящия момент, затова изпратете на инженерния екип скоростта на товара и изискването за теглене. ENNENG връща структурирано предложение, при което двигателят се монтира направо върху вала, а не се предоставя чертеж на скоростна кутия.

• Уотсап: +86 18562780228
• Имейл: [email protected]
• Телефон: +86 532 66000559

Често задавани въпроси

В: Директният двигател наистина ли премахва напълно скоростната кутия?

А: Да, директният двигател напълно отстранява скоростната кутия, тъй като роторът с постоянни магнити развива пълен въртящ момент при ниската скорост, с която вече се върти товарът. ENNENG подбира броя на полюсите според барабана или винта, така че валът се свързва директно с машината, без стъпало за намаляване. Отстраняването елиминира маслото, уплътненията и приспособлението за центриране, които предизвикваха повечето спирания.

В: Колко операционни разходи спестява отстраняването на скоростната кутия?

А: Директният двигател спестява по три направления едновременно: загубите в предавателната система – около 8 %, тримесечните разходи за масло и уплътнения, както и простоите поради повреди в скоростната кутия. В един случай с кнетер се постигнаха около 30 допълнителни часа работа на месец след изваждането на скоростната кутия от помещението. Енергийната икономия е реална, но незначителна; основната възвращаемост се постига чрез намаляване на необходимостта от персонал и разходите за масло.

В: По-трудно ли е инсталирането на директен двигател в сравнение със скоростна кутия?

А: Не, директният двигател е по-лесен за инсталиране, тъй като се монтира направо върху вала без ъглови шаблони и без предпазна капачка за съединител. ENNENG предоставя чертежа на фланеца, така че мястото потвърждава шаблона преди доставката, а за вдигането е необходим по-малък просвет в сравнение с комбинацията от скоростна кутия и двигател. Единственото изискване е прав вал и чиста повърхност на съединителя при монтажа.