Как директният двигател премахва допълнителните загуби в предавката за промишлено оборудване с ниска скорост и висок въртящ момент

Минете покрай въртяща се пещ, дробилка за захарна централа или химически екструдер, въртящи се с петнадесет оборота в минута, и най-шумната част на основата рядко е задвижваното барабанче – това е многостепенният редуктор между двигателя и вала на натоварването. Всеки междинен шестерок, ремъчен шкив, верига и решетъчен спойлер отнемат част от електрическата мощност, преди въртящият момент да достигне технологичния процес. Замяната на тази механична верига с Двигател с пряко задвижване поставя електромагнитното генериране на въртящ момент директно върху вала на натоварването и напълно премахва междинните стъпала на триене.

Екипите за поддръжка на производствените обекти познават скритата цена на скоростните редуктори: изкривени болтове на спойките при студени пускове, замърсено смазъчно масло за предавки и загуба на 5 % до 15 % от номиналната мощност като топлина в маслената баня. ENNENG отстранява тази неефективност на трансмисията в корена, като изгражда многополюсни машини с постоянни магнити, проектирани за работа при ниска скорост на вала. Интегриране на ENNENG Двигател с пряко задвижване в оборудване за ниска скорост и висок въртящ момент премахва механични загуби при предаване и освобождава техниците от безкрайните ремонти на редукторите.

Където механичните загуби при предаването изтощават конвенционалните трансмисии

Стандартната зъбчато-предавателна трансмисия преобразува електрически киловатове във високоскоростно въртене на вала — обикновено 1500 или 1800 об/мин — само за да намали тази скорост обратно чрез два или три стъпенни хеликоидни или планетарни зъбчати предавки. Оценката на целия път на пренасяне на мощност от терминалите на честотния регулатор (VFD) до задвижваната ролка разкрива защо допълнителното оборудване отнема енергия.

Триене между зъбите на предавките, разбъркване на маслото и плъзгане на ремъците

Публикуваните AGMA 2001 и ISO/TR 14179 топлинни оценки за предавки показват, че всяка стъпка на редукция губи от 1,5 % до 3 % от предаваната мощност при пълна натовареност, докато клиновите ремъци, веригите и съединителите губят още от 2 % до 5 % поради хистерезис при огъване и плъзгане. Още по-лошо е, че разбъркването на смазочното масло и триенето на уплътненията в голям резервоар остават почти постоянни дори когато производителността спадне до 40 %. Една Двигател с пряко задвижване заобикаля тези паразитни точки на триене, насочвайки енергията направо от въздушния процеп на статора към вала на товара.

Електромагнитен дизайн с високо число полюси без загуби от възбуда на ротора

Вместо да върти бързо 4-полюсен клетъчен ротор и след това да намалява скоростта чрез предавка, ENNENG Двигател с пряко задвижване използва роторна геометрия с високо число полюси, заредена със спечени редкоземни магнити NdFeB. Стандартните индукционни ротори трябва да изостават от магнитното поле на статора, за да индуцират ток в роторните пръти, като по този начин преобразуват киловатове в топлина. Тъй като синхронният ENNENG постояннотоков двигател с постоянни магнити генерира магнитен поток без индуцирани роторни токове, Двигател с пряко задвижване заключва се към честотата на инвертора до едноцифрени обороти в минута, като поддържа повишението на работната температура под 60 K (с 20 K по-хладно от еквивалентните индукционни корпуси).

Сравнение между системи: задвижване с предавка срещу архитектура на двигател без предавка

Сравняването на табелка на двигател изолирано пропуска загубите, скрити по-нататък в спойките и редукторите. Според стандарти за енергия IEC 61800-9-2 за пълен модул на задвижване и система за задвижване с електрическа мощност инженерните екипи трябва да оценяват целия отпечатък, стабилността на управлението и поведението при частична натовареност на цялата Двигател с пряко задвижване монтаж.

Елиминиране на торзионния люфт при прецизни процеси с ниска скорост

При пластмасови екструдери, ротационни индексирани маси и каландрови валове в хартиените фабрики зазорът между зъбите на предавката води до механичен мъртъв ход между енкодера на двигателя и задвижвания вал. Винаги когато товарният момент се обърне или нарасне рязко, усукването на вала предизвиква колебания в скоростта и отклонения в дебелината. Свързването на Двигател с пряко задвижване непосредствено към технологичния вал премахва промеждутъчната торзионна податливост и позволява на векторния затворен контур на честотния преобразувател да поддържа точно ъглова скорост.

Инженерни проверки преди замяна на редуктор с двигател с директно задвижване

Премахването на скоростната кутия променя начина, по който инерцията на товара, триенето при пускане и радиалните нависнали сили действат върху лагерите на двигателя. Изборът на Двигател с пряко задвижване за оборудване за ниска скорост и висок въртящ момент изисква практически инженерни проверки преди окончателното одобрение на общите компоновъчни чертежи.

Размерно проектиране за непрекъснат въртящ момент, пикове при пускане и топлинно намаляване на мощността

Никога не избирате Двигател с пряко задвижване само от средната мощност в киловати. Изобразете пълния работен цикъл на въртящ момент и скорост: въртящ момент при стартиране в студено състояние, време за ускорение, непрекъснато работещ въртящ момент и интервали на претоварване близо до спиране. Тъй като двигателите за работа на ниски скорости се въртят твърде бавно, за да осигурят достатъчно охладителен въздух чрез вентилатори, монтирани на вала, проверете дали Двигател с пряко задвижване използва естествена конвекция (IC411), принудително въздушно охлаждане с вентилатори (IC416) или водно охлаждане чрез водна рубашка (IC71W) според IEC 60034-6, за да се предотвратят локални прегрявания на намотките.

Оценка на инерцията на отразената товарна маса и на твърдостта на монтажната рамка

Редукторът намалява отразената инерция на товара с квадрата на предавателното си отношение. При премахване на редуктора двигателят е изложен Двигател с пряко задвижване непосредствено на пълната ротационна инерция на тежкия барабан или на вала на смесителя. Потвърдете, че максималният ток на честотния преобразувател, шунтиращият превключвател за рекуперативно спиране на постояннотоковата шина и твърдостта на основната плоча могат да поемат енергията при спиране без резонанс.

Полева пусконаладка и протокол за профилактично обслужване

• Проверка на центрирането и концентричността на вала: Използвайте лазерни инструменти за подравняване върху солидни валови съединители или цифрови индикатори върху кухи валови стягащи дискове, за да не се допуска радиално биене, което напряга Двигател с пряко задвижване лагери.
• Настройте автоматичното настройване на честотния преобразувател (VFD) при спряно състояние: Изпълнете процедури за измерване на съпротивлението на статора и определяне на положението на роторните полюси в Двигател с пряко задвижване според правилата за защита по NFPA 70 (NEC), преди да се приложи натоварване, като се гарантира пусков момент от 150 % до 200 %.
• Прилагайте безопасността чрез блокиране и аудити на заземяването: Следвайте правилата на OSHA 1910.147 за блокиране/маркиране по време на работа със съединители — тъй като роторите с постоянни магнити генерират обратна ЕДН при всяко завъртане — и проверявайте пръстените за заземяване на вала всеки шест месеца чрез Техническа поддръжка от ENNENG .

Промишлени модернизации и персонализирано проектиране на предавателни системи от ENNENG

В рамките на унифицирани номинали за генератори и електродвигатели от 5 kW до 5 MW (110 V до 690 V), както и вертикални вятърни турбини с мощност от 1 kW до 10 kW (с фокус върху 3 kW, 5 kW и 10 kW) за зелени микросетове — ENNENG персонализира Двигател с пряко задвижване рамки за монтиране на основи в циментови, минни, химически и целулозно-хартиени заводи. Когато радиалните натоварвания или тесните зазори изключват употребата на редуктори от каталога, инженерите на ENNENG проектират решения с кух вал или фланцево монтиране Двигател с пряко задвижване които се поставят директно върху задвижвания вал.

За оценка на моментните характеристики и изчисленията за възвръщаемост при предстоящи модернизации, свържете се с екипа на ENNENG:

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

Често задавани въпроси

В: Защо директно задвижван двигател спестява енергия в сравнение с високоскоростен асинхронен двигател с редуктор?

О: Директно задвижван двигател елиминира както загубите в медния ротор с клетъчна конструкция, така и триенето, разбъркването на маслото и плъзгането на съединителите в многостепенните редуктори. Като генерира висок въртящ момент при ниски обороти директно върху задвижвания вал с коефициент на мощност от 0,95 до 1,0, системата на ENNENG премахва механичните загуби при предаване на мощността в диапазона 5 % – 15 % и намалява общото електрическо потребление на предавателната система с 5 % – 30 %.

В: Кога безредукторен двигател е правилният технически избор за оборудване с ниска скорост и висок въртящ момент?

А: Безстъпен двигател е идеален, когато промишлените машини работят непрекъснато при скорости под 300 об/мин с висока нужда от въртящ момент, често поддръжка на скоростни кутии и свързани простои или строги изисквания за контрол на скоростта. ENNENG персонализира рамките на директно задвижващи двигатели от 5 kW до 5 MW за мрежи от 110 V до 690 V с естествено охлаждане, принудително въздушно охлаждане или охлаждане чрез водна рубашка, за да съответстват на тесни инсталационни пространства.