EN
Когато се оценява модернизация на промишлен вентилатор, често най-много внимание се обръща на табелката на двигателя. Това е напълно разбираемо, но може да скрие по-големия системен въпрос: каква част от електрическата енергия достига до работното колело след като мине през всеки междинен компонент? PMSM за промишлени вентилатори може да подобри тази верига, като осигурява използваем въртящ момент при ниски обороти директно на вентилатора, вместо да предава изхода на двигателя чрез редукторна скоростна кутия или друга междинна предавателна стъпка.
Това не е аргумент срещу всеки вентилатор с редуктор поради неприемливо енергийно отклонение, нито предложение всички модернизации да се извършват чрез директно задвижване. Смисълът е, че редукторът има собствена ефективност, както и изисквания към смазване, уплътнения, лагери, подравняване и предавателно отношение, което може вече да не отговаря на реалния режим на работа. Ако вентилаторът може да се задвижва директно при необходимите скорост и въртящ момент, тези загуби при преобразуване и зависимостта от техническо обслужване могат да бъдат проектирани извън системата.
Енергийните загуби започват с пълната предавателна верига
Зъбчатата вентилаторна система е нещо повече от индукционен двигател плюс работно колело. Електрическата входна мощност се преобразува в механична изходна мощност на вала на двигателя, предава се чрез съединителни и зъбчати предавки и най-накрая се предава на вентилатора. Всеки интерфейс има триене, въздушно съпротивление, триене в лагерите, разбъркване на смазочното масло или чувствителност към подравняването. Общата ефективност е произведение от ефективностите на отделните компоненти, така че добър двигател не може напълно да възстанови енергията, загубена по-нататък в системата.
Това е най-важно, когато предавателната кутия първоначално е инсталирана, за да съгласува високата скорост на двигателя с по-ниската скорост на работното колело. Намаляването на скоростта решава механична задача за съгласуване, но също така създава постоянен път за загуби всеки път, когато вентилаторът работи. Постоянномагнитният синхронен двигател (PMSM) за промишлени вентилатори променя избора на конструкция: двигателят може да бъде избран така, че да осигурява необходимия въртящ момент при скорост, много по-близка до изискваната работна точка на работното колело.
Как вентилатор с постояннотоков двигател с постоянни магнити и директно задвижване премахва пътя за загуба
Двигател с постоянните магнити (PMSM) използва роторни магнити вместо да разчита на роторен ток за създаване на магнитното си поле. С подходящ контролер той може да осигурява регулиран въртящ момент в широк диапазон от скорости. При директно задвижване на вентилатора валът на двигателя е свързан директно с работното колело или хаба, така че не е необходим редуктор за преобразуване на скоростта на двигателя в скоростта на вентилатора.
- Липса на загуби от зъбно сцепление: въртящият момент не минава през сцепващи се зъби и смазочни филми, преди да достигне вентилатора.
- По-малко въртящи се интерфейси: премахването на предавателна кутия може да отстрани свързаните с нея лагери, уплътнения, съединителни муфти и проверки на центровката от секцията на предавателната система.
- По-добро съгласуване на скоростта: контролерът може да зададе точно скоростта на вентилатора, от която има нужда въздушната система, вместо да използва механично намаляване и след това да ограничава потока.
- По-нисък риск от поддръжка: няма нужда да се следи състоянието на маслото в предавателната кутия, наличието на течове или износването на зъбните колела.
- Това не означава, че самият двигател става без загуби. Загубите в медта, загубите в желязото, лагерите, охлаждането и контролерът все още имат значение. По-точното инженерно твърдение е по-ограничено: постояннотоковият синхронен двигател с постоянни магнити (PMSM) за промишлени вентилатори може да елиминира междинен механичен механизъм за загуби, като освен това позволява комбиниран пакет „двигател и контролер“, адаптиран към действителната натовареност на вентилатора.
Защо регулирането на скоростта прави архитектурата по-ценна
Индустриалната вентилационна нужда често е променлива. При геометрично подобна работа на вентилатора познатите зависимости на подобието показват, че въздушният поток се променя приблизително пропорционално на скоростта, налягането — пропорционално на квадрата на скоростта, а мощността — пропорционално на куба на скоростта. За целите на планирането вентилатор, работещ с половината от номиналната скорост, има идеализирана зависимост на мощността от приблизително 12,5 % от мощността при пълна скорост. В реалните системи трябва да се проверяват характеристиката на вентилатора, съпротивлението на системата, управлението и минималните изисквания за вентилация, но посоката на тази зависимост е важна.
В система с фиксирана скорост и предавка операторите обикновено използват клапани или други ограничители за регулиране на въздушния поток. Двигателят и скоростната кутия може да продължават да се въртят със скорост, по-висока от необходимата за процеса. PMSM с директно задвижване за промишлени вентилатори, комбиниран с подходящ контролер за променлива скорост, решава проблема в самия източник на излишния въздушен поток: намалява се скоростта на въртене при спад на търсенето. Директната връзка предотвратява скоростната кутия да консумира своя дял от енергията, докато вентилаторът работи при частична натовареност.
Директното задвижване е системно решение, а не просто замяна на мотор
Лесно е да се говори за директно задвижване като за замяна на мотор. На практика обаче това е нещо повече. В реални условия инерцията на работното колело, необходимият стартов въртящ момент, работната скорост, цикълът на работа, монтажният интерфейс и настройката на контролера определят дали преобразуването ще функционира добре. Вентилатор, който изисква висок стартов въртящ момент, чести старти или продължителна работа при ниски скорости, изисква мотор с подходящ размер и термичен дизайн.
Околните условия също имат значение. По-високата опция за защита от проникване може да е подходяща при присъствието на прах или влажност, но изборът на корпус може да повлияе върху отвеждането на топлина. Трактоването на номиналната мощност на двигателя като фиксирана величина е приемливо за първоначално сравнение; след обаче вземането под внимание на температурата на околната среда, вентилацията и постоянното нискооборотно въртящо момента работният диапазон може да се промени. Помолете за крива „въртящ момент–обороти“ и термични граници при вашите реални условия на място, а не само за номинална стойност на ефективността.
Където междинните предавки най-вероятно ще са неподходящ избор
Елиминирането на предавката е особено заслужаващо внимание, когато вентилаторът работи много часове, прекарва значително време при въздушни потоци под пълната си мощност или функционира в условия, при които поддръжката на предавката е неудобна. Големи циркулационни вентилатори, източни системи и единици за технологична вентилация могат да отговарят на този модел. Екипът по експлоатация може да проявява интерес към намаляване на работата по смазване и по-малко механични компоненти; инженерът може да се интересува от резерв на въртящ момент и хармоници; а отделът по набавки — от общата стойност през целия жизнен цикъл. Полезен преглед трябва да обхваща всички три перспективи.
Има случаи, при които предавката остава оправдана. Съществуващата геометрия на вала, необичайни предавателни числа, тежки удари или бюджет за модернизация, който не позволява включването на управление и механична реконструкция, могат да направят запазването ѝ предпочтително. Зъбчатите предавки не са по принцип неподходящ избор. Целта е да се сравни цялата система — двигател, контролер, предавка, вентилатор, управление, поддръжка и риск от простои — с директно задвижване.
Предимството на персонализираните решения на ENNENG
Няма две индустриални обекти с еднакви пространствени или механични ограничения. eNNENG се отличава, защото не предлагаме само стандартни продукти от каталога; ние се специализираме в доставката на персонализирани постояннотокови двигатели с постоянни магнити персонализирани постояннотокови двигатели с постоянни магнити персонализирани постояннотокови двигатели с постоянни магнити, адаптирани към вашето конкретно приложение.
Подкрепени от нашата елитна научноизследователска и развойна група, която включва инженери от Националния инженерен център по редки земни постоянни магнити, и подкрепени от десетки патента, ние персонализираме решения за високо напрежение (6 kV/10 kV) и ниско напрежение (380 V/660 V/1140 V), за да съответстват на вашата съществуваща инфраструктура. От съоръжения за пречистване на вода и нефтени кладенци до взривозащитни минни среди – ние осигуряваме оптимална производителност там, където универсалните двигатели не успяват.
Ако оценявате търговски постоянни магнитни двигатели за продан и имате нужда от инженерно проектирано задвижване, което гарантира ефективност и дълготрайност, ENNENG е вашият доверен партньор. Свържете се с ENNENG днес .Поговорете с нашия технически инженерен екип, за да получите персонализирано предложение за задвижване.
- Уотсап: +86 18562780228
- Имейл: [email protected]
- Телефон: +86 532 66000559
Главното заключение
Практическата обосновка за използването на постояннотокови синхронни двигатели (PMSM) в промишлени вентилатори не е обща твърдение, че постоянните магнити са по-добри. Това е аргумент, свързан с предавателната система. Когато PMSM и контролерът могат да осигурят необходимия нискооборотен въртящ момент за работното колело директно, междинната зъбчато-предавателна система вече не трябва да поглъща енергия, да добавя поддръжка или да ограничава управлението на скоростта. Първо проверете характеристиката на вентилатора, изискванията за въртящ момент и скорост, околната среда и механиката на модернизацията. Ако системата поддържа директно задвижване, енергийната изгода идва от съгласуване на производството с потребностите и елиминиране на механичен път за загуба на енергия, който вентилаторът вече не нуждае.
