Proč má synchronní motor s permanentními magnety vysokou odolnost proti přetížení při náhlých průmyslových špičkách zatížení

Vstoupíte-li na výrobní halu pro směšování gumy, když se chladný balík přírodního kaučuku uvolní do vnitřního mixéru, nebo pozorujete-li ampérmetr na čelistní drtiči, když se do komory dostane mokrá hornina, hřídel vyžaduje okamžitý náraz točivého momentu ještě před tím, než začne materiál podléhat smykovému napětí. U starších pohonných ústrojí založených na indukčních motorech a převodovkách právě v těchto prvních třech sekundách dochází k poruchám zařízení. Dochází ke zvýšení skluzu rotoru, proud překročí mezní hodnoty jističů, tyče rotoru se přehřívají indukovaným teplem a ozubená kola jsou vystavena nárazovému zatížení.

ENNENG vyvíjí rotující stroje s permanentními magnety, které jsou konstruovány pro tyto náročné provozní cykly, a pokrývají jednotný výkonový rozsah 5 kW až 5 MW a napěťový rozsah 110 V až 690 V, stejně jako generátory vertikálních větrných turbín o výkonu 1 kW až 10 kW (modely 3 kW, 5 kW a 10 kW). Přechod na Synchronního motoru s permanentními magnety mění způsob, jakým stroj zpracovává nárazové zatížení, za předpokladu, že je balení dimenzováno podle skutečného průběhu nárazového zatížení, nikoli podle katalogové hodnoty v kilowattech. Místo spoléhání na indukovaný rotorový proud, který za zátěží zaostává, poskytuje rotor z materiálu NdFeB (neodymové železo-boron) vlastní magnetické pole na hřídeli již od nulových otáček.

Co se uvnitř motoru děje během nárazového zatížení

Když se těžební dopravník znovu spustí pod zátěží rudy nebo čerpadlo pro štěrkovou suspenzi odstraní ucpanou potrubní trať, skok zatížení se přímo přenáší do vzduchové mezery.

Žádné prokluzování rotoru znamená okamžitou tuhost točivého momentu

Asynchronní indukční motor se během nárazového zatížení ocitá v pasti: aby vyvinul dodatečný točivý moment, musí se rotor zpomalit vzhledem ke statorovému poli, aby se tak mezi statorovým a rotorovým polem (ve vzduchové mezeře) indukoval větší proud. Pokud nárazové zatížení přesáhne mezní bod prokluzování rotoru, dojde ke kolapsu točivého momentu a pohon se zastaví. A Synchronního motoru s permanentními magnety funguje na uzamčeném magnetickém spojení, kde se póly rotoru synchronizují s frekvencí statoru bez prokluzování. Když měnič frekvence (VFD) zaznamená náhlý skok točivého momentu, vektorové řízení za milisekundy injektuje proud podél osy točivého momentu. Kombinací trvalého magnetického toku a návrhu rotoru s reluktancí vznikne Motoru s trvalými magnety (PMSM) vysoký vytažný točivý moment právě v okamžiku, kdy je potřeba překonat zablokování v drtiči nebo míchačce.

Spuštění chladiče Surge 20K dělá všechny rozdíl

Přetížitelnost je problém akumulace tepla. Motor, který během běžné provozní směny pracuje těsně u své tepelné hranice, má téměř nulovou rezervu pro absorpci špičkového proudu 160 % bez poškození izolace vinutí statoru nebo bez rizika demagnetizace magnetů. Protože Synchronního motoru s permanentními magnety má předmagnetizované póly z NdFeB, v rotoru neprotéká žádný budicí proud a ztráty v měděné části rotoru zcela vymizí. V běžném provozu motor ENNENG Vysokotorzní permanentně magnetický motor běží s nárůstem teploty o 20 K nižším než indukční motor – při nepřetržitém provozu zůstává pod hranicí 60 K. Tento základní rozdíl 20 K slouží jako tepelná rezerva při opakovaných cyklických zátěžích S3 nebo S6 podle pravidel IEC 60034-1.

Kontroly na výrobní lince, které rozhodují o výkonu při nárazové zátěži

Nákup Motoru s trvalými magnety (PMSM) založit výběr pouze na jmenovitých kilowattech uvedených na typovém štítku je chybné. Motor 200 kW při 1500 ot./min a jednotka 200 kW při 60 ot./min poskytují zcela odlišný krouticí moment na hřídeli.

Dimenzovat podle výtažného krouticího momentu a tam, kde je to možné, převodovku vynechat

Každý mezistupňový převodový ústroj, kapalinová spojka nebo řemenová sada přidává zpětnou vůli a torzní deformaci při náhlém zatížení. Když se zablokování uvolní, uložená pružná energie se náhle přenese na ozubení čelního kola. Zvýšením počtu pólů rotoru ENNENG navrhuje každý Průmyslový motor s přímým pohonem a Synchronního motoru s permanentními magnety tak, aby běžel při jmenovitých otáčkách jednomístných čísel, přičemž je přímo spojen se hřídelí zátěže. Odstraněním reduktoru se eliminuje únavové poškození ozubení, úniky oleje a práce na zajištění podle OSHA 1910.219, přičemž hladina hluku zůstává pod 55 dB a vibrace jsou v rámci limitů ISO 10816 a ISO 20816. V míchacích linkách Linglong Tire vedly retrofitové instalace motorů s přímým pohonem ke snížení nákladů na elektřinu o 7 % až 40 % , zatímco kompresory vzduchu s proměnným výkonem u společností Sinopec a Shandong Gold Mine snížily spotřebu elektrické energie až o 50%.

Přizpůsobte horní hranici proudu frekvenčního měniče a izolaci vinutí

ASynchronního motoru s permanentními magnety motor táhne pouze tak silně, jak mu umožňuje invertor. Pokud motor zvládá špičkový krouticí moment 200 %, ale frekvenční měnič má omezení proudu na 110 %, dojde k vypnutí pohonné jednotky v okamžiku, kdy narazí na nárazové zatížení. Integrátoři musí vyrovnat přetížové parametry invertoru s nejhorším možným skokem krouticího momentu. Protože Motoru s trvalými magnety (PMSM) pracuje s účiníkem 0,95 až 1,0 v rozsahu zatížení 25 % až 120 %; základní proud je o více než 10 % nižší než u indukčního motoru, čímž se snižuje tepelné zatížení kabelů a frekvenčních měničů. Statorové cívky musí také splňovat pravidla ANSI/NEMA MG 1 Část 31 pro odolnost proti napěťovým špičkám a uzemňovací předpisy NFPA 70.

Určení motoru odolného proti přepětí bez odhadování

Podporovaný inženýry z Národního centra pro výzkum trvalých magnetů z vzácných zemin a desítkami patentů vyvíjí ENNENG na míru Synchronního motoru s permanentními magnety a Motoru s trvalými magnety (PMSM) motory pro napětí 110 V až 690 V (380 V/660 V/1140 V) i pro rámy 6 kV/10 kV – o jeden až dva rozměry rámu menší než indukční motory. Než bude vydán technický list, musí vedoucí projektu pevně stanovit tři údaje:

• Zmapovat cyklus přepětí: Zaznamenat spojitý krouticí moment, špičkový nárazový krouticí moment, dobu trvání přepětí v sekundách a počet přepětí za hodinu.

• Koordinovat senzory pohonu: Zapojit teplotní čidla PT100 a enkodery do logiky frekvenčního měniče, aby bylo možné zatížení bezpečně snižovat.

• Udržovat péči o provozní prostředí: Mazat izolovaná ložiska, odstraňovat prach z chladicích žeber, aby teplotní nárůst zůstal pod 60 K, a kontrolovat souosost.

Mluvte s inženýrským týmem ENNENG

Obraťte se na Technická podpora inženýrského týmu ENNENG tým s křivkami náhlého zatížení a přechodových proudů pro získání přizpůsobeného řešení Synchronního motoru s permanentními magnety technický výkres:

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

Často kladené otázky

Otázka: Proč synchronní motor s permanentními magnety zvládá náhlé průmyslové nárazy zatížení bez zablokování, na rozdíl od indukčního motoru?

A:Indukční motor spoléhá na skluz rotoru k indukci proudu, což znamená, že při silném nárazovém zatížení dochází ke snížení otáček a rychlému zahřívání rotoru. Synchronní motor s permanentními magnety využívá trvalé magnetické rotory z NdFeB, které jsou synchronně uzamčeny ve statorovém poli. V kombinaci s vektorovým řízením frekvenčního měniče poskytuje okamžitý vytažný krouticí moment v rozsahu zatížení 25 % až 120 % a zároveň pracuje o 20 K chladněji než indukční motory.

Otázka: Jak odstranění převodovky u synchronního motoru s permanentními magnety (PMSM) chrání zařízení při nárazovém zatížení?

A:Konstrukce s vysokým počtem pólů umožňuje trvalým magnetem buzenému synchronnímu motoru ENNENG (PMSM) přímé spojení se hřídelí poháněného zařízení nízké rychlosti bez mezilehlého reduktoru. Odstranění mechanického převodového ústrojí eliminuje zpětný chod, poškození ozubených kol a poruchy těsnění u těchto zařízení při náhlých špičkách točivého momentu, přičemž vibrace zůstávají v mezích normy ISO 20816 a provozní hluk nepřesahuje 55 dB.

Otázka: Jaké výkonové a napěťové varianty může ENNENG pro zátěžové aplikace s vysokými špičkami výkonu nabídnout?

A:ENNENG vyrábí na míru navržené balíčky synchronních motorů a generátorů s trvalými magnety v jednotném výkonovém rozsahu 5 kW až 5 MW a napěťovém rozsahu 110 V až 690 V, dále také vertikální generátory pro větrné turbíny výkonu 1 kW až 10 kW, zaměřené zejména na modely 3 kW, 5 kW a 10 kW. Rozměry pouzder, geometrie hřídelí a vinutí pro provoz s frekvenčními měniči podle standardu ANSI/NEMA MG 1 část 31 jsou přizpůsobeny přesně profilu špičkové zátěže v konkrétní výrobní jednotce.