EN
Při posuzování modernizace průmyslového ventilátoru se často zaměřujeme na štítek motoru. To je pochopitelné, ale může zakrýt širší otázku týkající se celého systému: kolik elektrické energie se skutečně dostane k kolači po průchodu všemi mezilehlými komponenty? PMSM pro průmyslové ventilátory může tento řetězec zlepšit tím, že dodává užitečný točivý moment při nízkých otáčkách přímo ventilátoru, místo aby výkon motoru procházel redukční převodovkou nebo jinou mezilehlou převodovou stupnicí.
Toto není tvrzení, že každý ventilátor s převodovkou zbytečně plýtvá energií, ani že by každá modernizace měla vést k přímému pohonu. Spíše jde o to, že převodovka má vlastní účinnost a zároveň vyžaduje mazání, těsnění, ložiska, přesné seřízení polohy a převodový poměr, který již nemusí odpovídat skutečnému provoznímu cyklu. Pokud lze ventilátor pohánět přímo požadovanými otáčkami a točivým momentem, lze tyto ztráty při převodu i závislosti na údržbě z konstrukce systému odstranit.
Ztráta energie začíná u celého pohonného ústrojí
Zubový ventilátorový pohon je více než jen indukční motor spolu s kolenem. Elektrický vstup se v motoru převádí na hřídelový výstup, který se přenáší přes spojky a ozubená kola a nakonec se dodává ventilátoru. Každé rozhraní vykazuje tření, odpor vzduchu, odpor ložisek, ztráty způsobené mícháním maziva nebo citlivost na zarovnání. Celková účinnost je součinem účinností jednotlivých komponent, takže výborný motor nemůže plně obnovit energii ztracenou v následných částech řetězce.
To je nejdůležitější v případě, kdy bylo převodové ústrojí původně nainstalováno za účelem vyrovnání vysoké otáčkové rychlosti motoru s nižší otáčkovou rychlostí oběžného kola. Snížení rychlosti řeší mechanický problém shody, ale zároveň vytváří trvalou ztrátovou cestu pokaždé, když se ventilátor otáčí. PMSM pro průmyslové ventilátory mění volbu konstrukce: motor lze vybrat tak, aby vytvářel požadovaný krouticí moment při otáčkách mnohem blíže provoznímu bodu oběžného kola.
Jak přímý pohon ventilátoru s trvalým magnetem (PMSM) odstraňuje cestu pro ztráty
Trvalým magnetem buzený synchronní motor (PMSM) využívá magnetů na rotoru místo proudu v rotoru k vytvoření magnetického pole. S vhodným řídicím zařízením dokáže poskytnout řízený krouticí moment v širokém rozsahu otáček. U přímo poháněného ventilátoru je hřídel motoru spojena přímo s oběžným kolesom nebo středovou částí, takže není nutné použít redukční převodovku k převodu otáček motoru na otáčky ventilátoru.
- Žádné ztráty v ozubení: krouticí moment neprochází ozubenými koly a mazacími vrstvami před tím, než dosáhne ventilátoru.
- Méně rotujících rozhraní: odstraněním převodovky lze z části převodového ústrojí odstranit také příslušné ložiska, těsnění, spojky a kontroly zarovnání.
- Lepší přizpůsobení rychlosti: řídicí jednotka může přímo zadat ventilátoru rychlost, kterou potřebuje systém proudění vzduchu, místo aby používala mechanické snížení rychlosti a následně omezovala průtok.
- Nižší náročnost údržby: není třeba sledovat stav oleje v převodovce, úniky oleje ani opotřebení ozubení.
- To neznamená, že samotný motor se stane bezztrátovým. Stále mají význam ztráty v měděných vinutích, železné ztráty, ložiska, chlazení a řídicí jednotka. Užitečnější technické tvrzení je úžeji zaměřené: PMSM pro průmyslové ventilátory mohou odstranit mezilehlý mechanický ztrátový mechanismus a zároveň umožnit použití motoru a řídicí jednotky přizpůsobených skutečné zátěži ventilátoru.
Proč řízení otáček zvyšuje hodnotu celé architektury
Průmyslová ventilace často vyžaduje proměnný výkon. U provozu geometricky podobných ventilátorů ukazují známé afinitní vztahy, že průtok vzduchu se přibližně mění úměrně otáčkám, tlak úměrně druhé mocnině otáček a výkon úměrně třetí mocnině otáček. Pro plánovací účely má ventilátor běžící na polovičních otáčkách ideální vztah výkonu přibližně 12,5 % výkonu při plných otáčkách. Skutečné systémy je nutné ověřit proti charakteristice ventilátoru, odporu systému, řízení a minimálním požadavkům na ventilaci, ale směr tohoto vztahu je důležitý.
V systému s pevnou rychlostí a převodovkou často obsluha reguluje průtok vzduchu pomocí klapky nebo jiných omezení. Motor a převodovka mohou nadále rotovat rychlostí vyšší, než vyžaduje daný proces. Přímý pohon s PMSM pro průmyslové ventilátory spolu s vhodným řídicím zařízením s proměnnou rychlostí řeší přímo příčinu nadměrného průtoku vzduchu: snižuje otáčky v případě poklesu požadavku. Přímá vazba zabrání tomu, aby převodovka spotřebovala vlastní podíl energie, zatímco ventilátor pracuje s částečnou zátěží.
Přímý pohon je rozhodnutí o systému, nikoli pouhá výměna motoru
Je snadné hovořit o přímém pohonu jako o náhradě motoru. Ve skutečnosti však jde o více než to. V praxi určují, zda bude převod fungovat dobře, setrvačnost kola ventilátoru, požadovaný startovací krouticí moment, provozní otáčky, režim zatížení, montážní rozhraní a ladění regulátoru. Ventilátor, který vyžaduje vysoký krouticí moment pro uvolnění, časté spouštění nebo dlouhodobý provoz při nízkých otáčkách, potřebuje motor odpovídající velikosti a vhodný tepelný návrh.
Záleží také na okolních podmínkách. Vyšší stupeň ochrany proti vnikání nečistot může být vhodný při prachu nebo vlhkosti, avšak volba pouzdra může ovlivnit odvod tepla. Považovat jmenovitý výkon motoru za pevné číslo je vhodné pro počáteční srovnání; jakmile se zohlední okolní teplota, ventilace a trvalý točivý moment při nízkých otáčkách, může se použitelný provozní rozsah posunout. Požádejte o křivku točivého momentu v závislosti na otáčkách a tepelné limity za vašich skutečných provozních podmínek, nikoli pouze o jmenovité číslo účinnosti.
Tam, kde jsou mezistupňové převody nejspíše nevhodné
Vypuštění převodovky je zvláště vhodné pro zkoumání v případech, kdy ventilátor běží mnoho hodin, tráví významnou dobu pod plným průtokem vzduchu nebo pracuje v prostředí, kde údržba převodovky vyvolává provozní narušení. Tento scénář se vyskytuje u velkých oběhových ventilátorů, výfukových systémů a jednotek technologické ventilace. Provozní tým může ocenit snížení úsilí spojeného s mazáním a menší počet mechanických součástí; inženýr může dbát rezervy točivého momentu a harmonických složek; zakupující může sledovat celkové náklady na životní cyklus. Užitečná analýza by měla zohlednit všechny tři pohledy.
Existují případy, kdy zůstává použití převodovky odůvodněné. Například existující geometrie hřídele, neobvyklé převodové poměry, extrémní rázové zatížení nebo rozpočet na modernizaci, který nepokrývá náklady na řídicí systémy a mechanický přepracování, mohou svědčit ve prospěch jejího zachování. Převodovky nejsou z principu špatnou volbou. Je třeba porovnat celý pohonný řetězec – motor, řídicí jednotku, převod, ventilátor, řízení, údržbu a riziko prostojů – s alternativou přímého pohonu.
Výhoda individuálního přizpůsobení ENNENG
Žádné dvě průmyslové provozy nemají stejné prostorové nebo mechanické omezení. eNNENG se odlišuje tím, že neposkytujeme pouze standardní katalogové výrobky; specializujeme se na dodávku dodávka motor s trvalým magnetem na míru přizpůsobený vaší konkrétní aplikaci.
Podporováno naším elitním týmem výzkumu a vývoje, jehož součástí jsou inženýři z Národního centra pro výzkum trvalých magnetů z vzácných zemin, a zajištěno desítkami patentů. Nabízíme individuální řešení pro vysoké napětí (6 kV/10 kV) i nízké napětí (380 V/660 V/1140 V), která přesně odpovídají vašemu stávajícímu technickému prostředí. Od zařízení pro úpravu vody a ropných vrtů až po výbušné hornické prostředí – dosahujeme optimálního výkonu tam, kde univerzální motory selhávají.
Pokud posuzujete komerční trvalé magnetické motory k prodeji a potřebujete technicky navržené řídicí řešení, které zaručuje účinnost a dlouhou životnost, je ENNENG vaším důvěryhodným partnerem. Kontaktujte ENNENG ještě dnes .Promluvte si s naším technickým inženýrským týmem, abyste obdrželi přizpůsobený návrh řídicího systému.
- WhatsApp:+86 18562780228
- E-mail: [email protected]
- Telefon: +86 532 66000559
Hlavní zpráva
Praktický případ použití PMSM pro průmyslové ventilátory není obecným tvrzením, že trvalé magnety jsou lepší. Je to argument týkající se pohonného ústrojí. Pokud PMSM a řídicí jednotka dokážou dodat požadovaný krouticí moment impelera přímo při nízkých otáčkách, není již nutné, aby meziřídící převodovka absorbovala energii, vyžadovala údržbu nebo omezovala regulaci otáček. Nejprve ověřte charakteristiku ventilátoru, požadavky na krouticí moment a otáčky, provozní prostředí a mechaniku přestavby. Pokud systém umožňuje přímý pohon, energetický přínos vyplývá z přizpůsobení výroby požadavkům a současně odstranění mechanické ztrátové cesty, kterou ventilátor již nepotřebuje.
