Jak přímý pohon odstraňuje nadbytečné ztráty převodu u průmyslového zařízení s nízkou rychlostí a vysokým točivým momentem

Projdete-li kolem rotační pece, mlýnu na cukrovou třtinu nebo chemického extrudéru, který se otáčí rychlostí patnáct otáček za minutu, nejhlasnější částí na podložce je zpravidla ne hnaný buben – nýbrž vícestupňový redukční převodovka mezi hřídelí motoru a hřídelí zátěže. Každé mezilehlé ozubené kolo, řemenové kolo, řetězové kolo a mřížkové spojka odebere část elektrického vstupního výkonu, než dojde krouticí moment k technologickému procesu. Nahrazením této mechanické řetězky Motor přímého pohonu motorem s přímým pohonem se elektromagnetický krouticí moment generuje přímo na hřídeli zátěže, čímž se úplně odstraňují všechny mezilehlé stupně tření.

Údržbové týmy v továrnách znají skrytou cenu reduktorů: zlomené šrouby spojek při studeném startu, kontaminovaný převodový olej a ztráta 5 až 15 % jmenovitého výkonu ve formě tepla v olejové lázni. ENNENG řeší tuto neúčinnost pohonného ústrojí u zdroje tím, že vyrábí vícepólové stroje s trvalými magnety navržené pro nízkorychlostní hřídelovou zátěž. Integruje ENNENG Motor přímého pohonu do nízkorychlostní vybavení s vysokým točivým momentem odstraní mechanické ztráty převodu a zároveň uvolňuje techniky od nekonečných přestaveb reduktorů.

Kde mechanické ztráty převodu vyčerpávají konvenční pohonné ústrojí

Standardní ozubený pohonný ústroj převádí elektrické kilowatty na vysokorychlostní otáčení hřídele – obvykle 1500 nebo 1800 ot/min – a poté tuto rychlost znovu snižuje pomocí dvou nebo tří stupňů šikmozubých nebo planetových převodovek. Vyhodnocení celé cesty výkonu od svorek měniče frekvence (VFD) až po poháněnou válec ukazuje, proč mezičlánky vyplývající z použití mechanických komponent způsobují ztráty energie.

Tření ozubení, chvění oleje a prokluz řemenů

Publikované tepelné hodnocení ozubených převodovek podle AGMA 2001 a ISO/TR 14179 ukazuje, že každá převodová stupeň ztrácí při plném zatížení 1,5 % až 3 % přenášeného výkonu, zatímco klínové řemeny, řetězy a spojky způsobují další ztráty 2 % až 5 % kvůli hysterezi ohybu a prokluzování. Ještě horší je, že míchání maziva a tření ucpávek uvnitř velkého olejového krytu zůstává téměř konstantní i tehdy, když průtok klesne na 40 %. A Motor přímého pohonu vyhýbá se těmto parazitním odporovým bodům a směruje energii přímo ze vzduchové mezery statoru do hřídele zátěže.

Elektromagnetický návrh s vysokým počtem pólů bez ztrát z buzení rotoru

Místo toho, aby se rychle otáčel čtyřpólový kotva s klecí, která se poté převádí převodovkou, používá ENNENG Motor přímého pohonu rotorovou geometrii s vysokým počtem pólů vybavenou sintrovanými vzácnými zeměmi NdFeB magnety. Standardní indukční rotory musí za statorovým polem prokluzovat, aby do tyčí rotoru indukovaly proud, čímž spotřebují kilowatty ve formě tepla. Protože synchronní ENNENG permanentní magnetický pohonný systém generuje magnetický tok bez indukovaných rotorových proudů, Motor přímého pohonu uzamkne se na frekvenci invertoru až po jednomístné otáčky za minutu (RPM) a zároveň udržuje nárůst provozní teploty pod 60 K (o 20 K chladnější než ekvivalentní indukční konstrukce).

Srovnání systému se systémem: Poháněný pohon versus bezstupňový motor

Porovnání jmenovitého štítku motoru izolovaně vynechává ztráty skryté v dálce v spojkách a reduktorech. Podle energetických norem IEC 61800-9-2 pro kompletní moduly pohonu a systémy pohonu musí inženýrské týmy posuzovat celkovou stopu, tuhost řízení a chování při částečném zatížení celého Motor přímého pohonu montáž.

Eliminace torzního zpětného rázu v přesných nízkorychlostních procesech

U plastových extrudérů, rotačních dělicích stolů a válců papírníků způsobuje vůle mezi ozubenými koly mechanické mrtvé pásmo mezi motorem s enkodérem a poháněnou hřídelí. Pokaždé, když se zatěžovací moment obrátí nebo prudce zvýší, dochází kvůli zkroucení hřídele k neustálému kolísání rychlosti a k nepřesnostem tloušťky materiálu. Přímé spojení Motor přímého pohonu s procesním válcem odstraňuje mezilehlou torzní poddajnost a umožňuje uzavřenému vektorovému řízení frekvenčního měniče udržovat přesnou úhlovou rychlost.

Inženýrské kontroly před výměnou převodovky za motor s přímým pohonem

Odstranění převodovky mění způsob, jakým se setrvačnost zátěže, třecí síla potřebná k uvedení do pohybu a radiální převislé síly působí na ložiska motoru. Pro specifikaci Motor přímého pohonu pro nízkorychlostní vybavení s vysokým točivým momentem je nutné provést praktické inženýrské ověření ještě před schválením výkresů celkového uspořádání.

Dimenzování pro trvalý krouticí moment, špičkové momenty potřebné k uvedení do pohybu a tepelné snížení výkonu

Nikdy neprovádějte dimenzování Motor přímého pohonu pouze z průměrného požadavku na kilowatt. Mapujte celý pracovní cyklus točivého momentu a otáček: točivý moment pro překonání chladné suspenze, čas zrychlení, trvalý provozní točivý moment a intervaly přetížení v blízkosti zablokování. Protože motory pro nízké otáčky se otáčejí příliš pomalu na to, aby ventilátory upevněné na hřídeli poskytovaly dostatečný chladicí proud vzduchu při vysokém točivém momentu, ověřte, zda Motor přímého pohonu používá chlazení přirozenou konvekcí podle kódu IC411, chlazení nuceným prouděním vzduchu podle kódu IC416 nebo chlazení vodní pláštěm podle kódu IC71W v souladu s normou IEC 60034-6, aby nedošlo k přehřátí vinutí.

Audit odražené setrvačné hmotnosti zatížení a tuhosti upevnění rámu

Převodovka snižuje odraženou setrvačnou hmotnost zatížení o druhou mocninu svého převodového poměru. Odstraněním převodovky je Motor přímého pohonu vystaven přímo plné rotační setrvačné hmotnosti těžkého bubnu nebo hřídele míchače. Potvrďte, že horní mez proudu frekvenčního měniče, brzdicí člen stejnosměrné sběrnice a tuhost základní desky dokážou zvládnout energii zpomalení bez vzniku rezonance.

Zprovoznění na místě a preventivní údržbový postup

• Ověřte zarovnání a souosost hřídele: Používejte nástroje pro laserové zarovnání u spojek s pevným hřídelem nebo ručičkové ukazatele u spojek s dutým hřídelem a smršťovacími kroužky, aby nedošlo k namáhání radiálního běhání. Motor přímého pohonu ložiska.
• Nastavte automatické doladění frekvenčního měniče v klidovém stavu: Proveďte rutiny měření odporu statoru a určení polohy rotorových pólů na Motor přímého pohonu pod pravidly ochrany NFPA 70 (NEC) před zatížením, aby byl zajištěn rozjezdový krouticí moment 150 % až 200 %.
• Vynucujte bezpečnostní uzamčení a audity uzemnění: Dodržujte pravidla OSHA 1910.147 týkající se uzamčení/označení během práce se spojkami – protože rotory s trvalými magnety generují zpětné EMF při každém otáčení – a každých šest měsíců provádějte kontrolu uzemňovacích kroužků hřídelí prostřednictvím Technická podpora inženýrského týmu ENNENG .

Průmyslové modernizace a vlastní inženýrské řešení pohonných ústrojí od společnosti ENNENG

V rámci sjednocených výkonových parametrů generátorů a motorů v rozsahu 5 kW až 5 MW (110 V až 690 V) – spolu s vertikálními osami větrných turbín o výkonu 1 kW až 10 kW (s důrazem na 3 kW, 5 kW a 10 kW) pro ekologické mikrosítě – společnost ENNENG přizpůsobuje Motor přímého pohonu rámy pro montáž ložiskových desek v cementárnách, těžebních, chemických a papírenských závodech. Pokud radikální zatížení nebo úzké montážní mezery vylučují použití standardních převodovek z katalogu, inženýři společnosti ENNENG navrhují řešení s dutým hřídelem nebo přírubovou montáží Motor přímého pohonu která se snadno nasazují přímo na hnaný hřídel.

Chcete-li vyhodnotit točivé momenty a vypočítat návratnost investic pro plánované modernizace, obraťte se na tým ENNENG:

• WhatsApp:+86 18562780228
• E-mail: [email protected]
• Telefon:  +86 532 66000559 

Často kladené otázky

Otázka: Proč přímý pohon šetří energii oproti vysokorychlostnímu indukčnímu motoru s převodovkou?

Odpověď: Motor s přímým pohonem eliminuje ztráty v měděných vinutích rotoru typu klec chocholky i třecí ztráty, ztráty z důvodu míchání oleje a prokluzování spojky ve vícestupňových převodovkách. Díky vytváření vysokého točivého momentu přímo na hnaném hřídeli při nízkých otáčkách a účiníku 0,95 až 1,0 systém ENNENG odstraňuje mechanické ztráty přenosu v rozsahu 5 až 15 % a snižuje celkovou spotřebu elektřiny poháněného ústrojí o 5 až 30 %.

Otázka: Kdy je bezstupňový motor technicky vhodnou volbou pro zařízení s nízkými otáčkami a vysokým točivým momentem?

A: Bezstupňový motor je ideální v případech, kdy průmyslové stroje pracují nepřetržitě při otáčkách pod 300 ot./min s vysokým požadavkem na točivý moment, častými výpadky kvůli údržbě převodovek nebo přísnými požadavky na řízení rychlosti. ENNENG přizpůsobuje rámy přímých pohonů od 5 kW do 5 MW pro napěťové sítě od 110 V do 690 V s chlazením přirozenou cirkulací, nuceným vzduchem nebo vodní pláštěm, aby odpovídaly omezeným montážním rozměrům.