Ποια είναι τα πιο συχνά σενάρια εφαρμογής του κινητήρα μόνιμου μαγνήτη PMSM στη σύγχρονη μετατροπή της βαριάς βιομηχανίας

Περπατήστε σε ένα εργοστάσιο χάλυβα, σε ένα υπόγειο χρυσοφόρο ορυχείο ή σε μία εγκατάσταση σύνθεσης ελαστικών κατά τη διάρκεια ενός ενεργειακού ελέγχου, και οι μεγαλύτεροι καταναλωτές ενέργειας κρύβονται ενώπιον των ματιών. Κεντριφούγαλες αντλίες πολτού που λειτουργούν εναντίον στενευμένων βαλβίδων εκκένωσης, ανεμιστήρες εξαγωγής κλιβάνων που στενεύονται από πτερύγια εισόδου, σπειροειδείς συμπιεστές που εναλλάσσονται μεταξύ φόρτισης και αφόρτισης, και αναδευτήρες χαμηλής ταχύτητας που περιστρέφονται μέσω διαρρευστών πολυβάθμιων μειωτήρων καταναλώνουν γρήγορα τον προϋπολογισμό των βάρδιων. Οι συνηθισμένοι επαγωγικοί κινητήρες αντιμετωπίζουν δυσκολίες σε αυτές τις θέσεις, επειδή η ολίσθηση του δρομέα, η θερμότητα που προκαλείται στον χαλκό του δρομέα και η απότομη μείωση της απόδοσης κάτω του 50% φόρτισης μετατρέπουν τις ώρες μερικής φόρτισης σε ηλεκτρική απώλεια.

Οι μηχανικοί εργοστασίων που αναβαθμίζουν βαριές γραμμές στις Sinopec, Shandong Gold Mine και Linglong Tire αντιμετωπίζουν αυτά τα «στενά» συνδυάζοντας μετατροπείς συχνότητας (VFDs) με ένα Σύγχρονου Κινητήρα Μονίμων Μαγνητών (PMSM) .ENNENG σχεδιάζει και κατασκευάζει αυτές τις μηχανές μόνιμου μαγνήτη με περιστροφική λειτουργία σε ενιαίο εύρος ισχύος 5 kW–5 MW και ενιαίο εύρος τάσης 110 V–690 V, καθώς και γεννήτριες ανεμοκινητών κατακόρυφου άξονα ισχύος 1 kW–10 kW (μονάδες 3 kW, 5 kW και 10 kW). Επειδή οι μαγνήτες υψηλής ποιότητας NdFeB (νεοδύμιο-σίδηρος-βόριο) που ενσωματώνονται στο δρομέα παρέχουν το μαγνητικό πεδίο χωρίς ρεύμα εξωτερικής διέγερσης από το δίκτυο, οι απώλειες χαλκού στο δρομέα μηδενίζονται και η κίνηση συγχρονίζεται ακριβώς με τη συχνότητα του στάτορα.

Υπερβολικής ροπής εργαλειομηχανές: συμπιεστές, αντλίες και ανεμιστήρες εξαγωγής

Ο ταχύτερος αποπληρωμής χρόνος σε αναβαθμίσεις βαριάς βιομηχανίας εμφανίζεται συνήθως σε εξοπλισμό μετακίνησης υγρών και αέρα, όπου η ζήτηση μεταβάλλεται από ώρα σε ώρα.

1. Περιστροφικοί σπειροειδείς συμπιεστές αέρα και δίκτυα εργοστασιακού αέρα

Ο συμπιεσμένος αέρας αντιστοιχεί στο 15 % έως 30 % του λογαριασμού χρησιμοποίησης ενέργειας ενός εργοστασίου, ωστόσο τα δίκτυα εργοστασιακού αέρα λειτουργούν το μισό της ημέρας κάτω από τη μέγιστη ζήτηση. Οι παραδοσιακοί κινητήρες επαγωγής που κινούν συμπιεστές με ολισθαίνοντα βαλβίδιο ή με λειτουργία φόρτισης/απόφορτισης καταναλώνουν ισχυρό αντίδραστικό ρεύμα ακόμη και όταν η κατανάλωση αέρα μειώνεται. Η συνδυασμένη χρήση ενός προσαρμοσμένου μετατροπέα συχνότητας (VFD) με μία ENNENG Υψηλής Απόδοσης Κινητήρας PMSM επιτρέπει στο συμπιεστή να παρακολουθεί δυναμικά την πίεση του αέρα του εργοστασίου. Επειδή η μηδενική χαλκού απώλεια του ρότορα διατηρεί την αύξηση της θερμοκρασίας του κινητήρα 20 K χαμηλότερη από εκείνη των κινητήρων επαγωγής—παραμένοντας κάτω των 60 K κατά τη διάρκεια συνεχών βάρδιων—ο κινητήρας αντέχει συχνές αλλαγές στροφών χωρίς να καταστρέφει τη μόνωση του στάτορα. Σε επαληθευμένες αναβαθμίσεις, οι συμπιεστικές μονάδες μεταβλητής συχνότητας Σύγχρονου Κινητήρα Μονίμων Μαγνητών (PMSM) μειώνουν την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας έως και 50%ενώ εξαλείφουν τις ριπές εκκίνησης με ονομαστική τάση.

2. Αντλίες πάστας, κυκλώματα ψύξης και ανεμιστήρες εξαναγκασμένης εκτόνωσης για κλίβανους

Στις κεντροφύγους αντλίες και τους βιομηχανικούς ανεμιστήρες, οι νόμοι της ομοιότητας ευνοούν τον χειριστή: η μείωση των στροφών του άξονα κατά 20 % μειώνει τη ζήτηση ισχύος σχεδόν κατά το ήμισυ, ενώ για 50 % απαίτηση αερορροής απαιτείται περίπου το ένα όγδοο της ισχύος πλήρους φορτίου. Το πρόβλημα είναι ότι οι τυπικοί κινητήρες επαγωγής χάνουν απόδοση και συντελεστή ισχύος με μεγάλη ταχύτητα μόλις η ταχύτητα του VFD μειωθεί στη ζώνη φόρτισης 30 % έως 60 %. Ένας ENNENG Ρομπός συγχρονισμού με παραγωγικό υλικό και Σύγχρονου Κινητήρα Μονίμων Μαγνητών (PMSM) διατηρεί μια επίπεδη πλατεία απόδοσης IE5 (σύμφωνα με τα πρότυπα IEC 60034-30-1 και IEC TS 60034-30-2) από 25% έως 120% του ονομαστικού φορτίου, λειτουργώντας 2% έως 5% πιο αποδοτικά στο ονομαστικό σημείο και ακόμη περισσότερο σε μερικό φορτίο. Διατηρώντας συντελεστή ισχύος 0,95 έως 1,0 (έναντι 0,86 στις επαγωγικές μηχανές) μειώνει το ρεύμα γραμμής κατά περισσότερο από 10%, απελευθερώνοντας ισχύ του μετασχηματιστή και επιτρέποντας στις εγκαταστάσεις να απορρίπτουν τις βαλβίδες με περιορισμό ροής.

Γραμμές σταθερής ροπής και βαριάς μηχανικής χρήσης: αναδευτήρες και ταινίες μεταφοράς

Εκεί όπου οι υδραυλικές εγκαταστάσεις επιδιώκουν εξοικονόμηση ενέργειας ανάλογα με τον κύβο της ταχύτητας, οι γραμμές βαριάς μεταφοράς υλικών και σύνθεσης απαιτούν απλή, χαμηλής στροφής ροπή στον άξονα και μηχανική αντοχή.

1. Εσωτερικοί αναμιγνύτες ελαστομέρους, εκτροπείς και κυλινδρικές μηχανές

Οι γραμμές σύνθεσης (compounding) στη βιομηχανία ελαστικών εξαρτώνταν παραδοσιακά από κινητήρες συνεχούς ρεύματος (DC) ή κινητήρες επαγωγής υψηλής ταχύτητας που στερεώνονταν σε πολυβάθμιους μειωτήρες ταχύτητας. Αυτά τα κιβώτια ταχυτήτων καταναλώνουν ενέργεια λόγω τριβής στο λάδι, διαρρέουν λιπαντικό και απαιτούν εργασίες στοίχισης. Με την ενσωμάτωση περισσότερων πόλων μόνιμου μαγνήτη στο δρομέα, η ENNENG κατασκευάζει κινητήρα μόνιμου μαγνήτη με χαμηλή ταχύτητα και υψηλή ροπή Κινητήρα Άμεσης Κίνησης με Μόνιμο Μαγνήτη ο οποίος λειτουργεί φυσικά σε μονοψήφιες στροφές ανά λεπτό (RPM), συνδεόμενος απευθείας στον άξονα του αναμιγνυτή ή του εκτροπέα χωρίς κιβώτιο ταχυτήτων. Σε εμπορικές γραμμές παραγωγής ελαστικών της Linglong Tire, η αντικατάσταση των κινήσεων με κιβώτιο ταχυτήτων με κινητήρα ENNENG Σύγχρονου Κινητήρα Μονίμων Μαγνητών (PMSM) επέφερε επαληθευμένη εξοικονόμηση ηλεκτρικής ενέργειας κατά 7% έως 40% ενώ εξαφάνισε εντελώς τον χρόνο αδρανοποίησης λόγω βλαβών των μειωτήρων.

2. Μεταφορείς μεταλλευμάτων σε ορυχεία, τροφοδότες πάστας (slurry) και τροχοί ανύψωσης υψηλής φόρτισης

Σε υπόγειους ορυχειακούς αγωγούς ή σε σκονισμένους σωλήνες κλίνκερ τσιμέντου, ο χώρος είναι περιορισμένος και η εγκατάσταση ενός καινούργιου κιβωτίου ταχυτήτων διαρκεί ημέρες. Διότι ένας Ρομπός συγχρονισμού με παραγωγικό υλικό εξαλείφει τη θερμότητα του δρομέα και λειτουργεί 20.000 βαθμούς ψυχρότερα· οι μηχανικοί της ENNENG σχεδιάζουν τον κινητήρα με ένα ή δύο μεγέθη πλαισίου μικρότερο από έναν ασύγχρονο κινητήρα ίδιας ισχύος σε kW. Η άμεση σύζευξη εξαλείφει τους ενδιάμεσους άξονες, τις συζεύξεις και τα προβλήματα προστασίας σύμφωνα με το OSHA 1910.219, ενώ διατηρεί τον θόρυβο κάτω των 55 dB και την ταλάντωση εντός των ορίων ISO 10816 και ISO 20816. Ο έλεγχος μεταβλητής συχνότητας σε κλειστό βρόχο, που συμμορφώνεται με τους κανονισμούς ANSI/NEMA MG 1 Μέρος 31 και NFPA 70, παρέχει ομαλές εκκινήσεις S-curve σε φορτωμένες ταινίες μεταφοράς.

Έλεγχος Πεδίου Πριν από την Καθορισμό Μετατροπής

Υποστηριζόμενη από ειδικούς του Εθνικού Κέντρου Μηχανικής Μόνιμων Μαγνητών Σπάνιων Γαιών και από δεκάδες διπλώματα ευρεσιτεχνίας, η ENNENG προσαρμόζει κάθε Σύγχρονου Κινητήρα Μονίμων Μαγνητών (PMSM) και Ρομπός συγχρονισμού με παραγωγικό υλικό σε χαμηλής τάσης (110 V–690 V, 380 V/660 V/1140 V) και υψηλής τάσης (6 kV/10 kV) εκτάσεις. Πριν από την οριστικοποίηση μιας αναβάθμισης, οι μηχανικοί ηγέτες πρέπει να επαληθεύσουν τρεις λεπτομέρειες:

• Καταγραφή Κύκλων Λειτουργίας Βάρδιας: Διαχωρίστε τις μηχανές σταθερής ροπής (ταινίες μεταφοράς, ανακατευτήρες) από τα φορτία μεταβλητής ροπής (αντλίες, ανεμιστήρες) και καταγράψτε την κατανάλωση σε kW.

• Ταίριασμα Κινητήρα & Καλωδίων: Ζευγαρώστε τον Σύγχρονου Κινητήρα Μονίμων Μαγνητών (PMSM) με έναν VFD κατάλληλου μεγέθους, επαληθεύστε την ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα (EMC) με φίλτρα και επιβεβαιώστε τη μόνωση σύμφωνα με το πρότυπο ANSI/NEMA MG 1 Μέρος 31.

• Ασφαλής Διαχείριση Επιτόπου: Καθορίστε στεγανοποίηση IP55/IP65 για υγρούς ή σκονισμένους χώρους, λιπάνετε τα μονωμένα εδράνια σύμφωνα με το πρόγραμμα συντήρησης και καθαρίζετε τις πτερύγες για να διατηρήσετε αύξηση θερμοκρασίας <60 K.

Επικοινωνήστε με την ENNENG Engineering

Απευθυνθείτε στους Τεχνική υποστήριξη ENNENG ομάδα με αρχεία λειτουργίας του κινητήρα ή φύλλα προδιαγραφών για να λάβετε μια προσαρμοσμένη Σύγχρονου Κινητήρα Μονίμων Μαγνητών (PMSM) πρόταση αντικατάστασης:

• Whatsapp:+86 18562780228
• Ηλεκτρονικό ταχυδρομείο:  [email protected]
• Τηλέφωνο:  +86 532 66000559

Συχνές Ερωτήσεις

Ε: Σε ποιες μηχανές βαριάς βιομηχανίας επιτυγχάνεται η ταχύτερη απόδοση κεφαλαίου από αναβάθμιση σε κινητήρα μόνιμου μαγνήτη (PMSM);

Α: Βιομηχανικός εξοπλισμός με υψηλό ετήσιο χρόνο λειτουργίας και μεταβλητούς ή υψηλού ροπής κύκλους λειτουργίας προσφέρει την ταχύτερη απόδοση κεφαλαίου. Οι συμπιεστές αέρα με ελικοειδή περιστροφικό μηχανισμό επιτυγχάνουν έως και 50% επαληθευμένη εξοικονόμηση ηλεκτρικής ενέργειας μέσω δυναμικής ταύτισης της ταχύτητας με VFD, ενώ οι χαμηλής ταχύτητας ανεπίστρεπτοι αναμεικτήρες με ελαστικό μηχανισμό και οι μεταφορείς ορυχείων εξοικονομούν 7% έως 40% ισχύος και εξαλείφουν την ακριβή μηχανική συντήρηση των κιβωτίων ταχυτήτων.

Ε: Γιατί ο σύγχρονος κινητήρας μόνιμου μαγνήτη (PM) υπερτερεί των συνηθισμένων κινητήρων επαγωγής σε αντλίες και ανεμιστήρες που λειτουργούν σε μερικό φορτίο;

Α: Οι τυπικοί επαγωγικοί κινητήρες χάνουν απότομα απόδοση και συντελεστή ισχύος όταν οι μετατροπείς συχνότητας (VFD) μειώνουν την ταχύτητα αντλιών ή ανεμιστήρων κάτω του 50% φόρτισης. Ο σύγχρονος κινητήρας μόνιμων μαγνητών ENNENG εξαλείφει τις απώλειες χαλκού στο δρομέα, διατηρώντας επίπεδη απόδοση IE5 σε φόρτιση από 25% έως 120% και συντελεστή ισχύος 0,95 έως 1,0, μειώνοντας τα ρεύματα γραμμής κατά περισσότερο από 10%.

Ε: Ποιες επιλογές ισχύος, τάσης και στήριξης μπορεί να προσαρμόσει η ENNENG για αναβαθμίσεις σε βαριά βιομηχανία;

Α: Η ENNENG προσαρμόζει πακέτα κινητήρων μόνιμων μαγνητών (PMSM) και βιομηχανικών γεννητριών σε ενιαίο εύρος ισχύος 5 kW–5 MW και εύρος λειτουργικής τάσης 110 V–690 V (συμπεριλαμβανομένων των επιλογών 380 V/660 V/1140 V και 6 kV/10 kV), καθώς και γεννήτριες ανεμοκινητών κατακόρυφου άξονα 1 kW–10 kW, με έμφαση σε μοντέλα 3 kW, 5 kW και 10 kW. Οι καθολικοί σκελετοί IEC/NEMA και οι φλάντζες άμεσης κίνησης ταιριάζουν στις υφιστάμενες βάσεις εγκαταστάσεων.