Γιατί ο σύγχρονος κινητήρας με μόνιμους μαγνήτες (PM) διαθέτει ισχυρή αντοχή σε υπερφόρτωση όταν αντιμετωπίζει αιφνίδιες αυξήσεις βιομηχανικού φορτίου

Βήματα σε μία εγκατάσταση ανάμειξης ελαστομερών όταν ένα ψυχρό μπλοκ φυσικού καουτσού πέφτει σε ένα εσωτερικό αναμικτήρα, ή παρατήρηση του αμπερόμετρου ενός θραυστήρα με γνάθους όταν υγρός βράχος εισέρχεται στη θάλαμο. Ο άξονας απαιτεί αμέσως μία αιφνίδια αύξηση της ροπής πριν αρχίσει η διάτμηση του υλικού. Σε παλαιότερα συστήματα κίνησης που βασίζονται σε επαγωγικούς κινητήρες και μειωτήρες, αυτά τα πρώτα τρία δευτερόλεπτα είναι το σημείο όπου τα μηχανήματα αποτυγχάνουν. Η ολίσθηση του δρομέα αυξάνεται απότομα, το ρεύμα υπερβαίνει τα όρια των ασφαλειών, οι ράβδοι του δρομέα υπερθερμαίνονται λόγω επαγωγής και οι δόντια των γραναζιών δέχονται βίαιη κρούση.

ENNENG κατασκευάζει μηχανές μόνιμου μαγνήτη με περιστρεφόμενο δρομέα, οι οποίες έχουν σχεδιαστεί για αυτούς τους εντατικούς κύκλους λειτουργίας, καλύπτοντας ενιαίο εύρος ισχύος 5 kW–5 MW και εύρος τάσης 110 V–690 V, καθώς και γεννήτριες ανεμοκινητών με κατακόρυφο άξονα ισχύος 1 kW–10 kW (μονάδες 3 kW, 5 kW και 10 kW). Η μετάβαση σε ένα Ρομπός συγχρονισμού με παραγωγικό υλικό αλλάζει τον τρόπο με τον οποίο η μηχανή αντιμετωπίζει αιφνίδια φορτία, εφόσον το σύστημα έχει διαστασιολογηθεί βάσει του πραγματικού προφίλ αιφνίδιας υπερφόρτωσης και όχι βάσει ενός αριθμού κιλοβάτ από κατάλογο. Αντί να βασίζεται σε επαγόμενο ρεύμα δρομέα που καθυστερεί σε σχέση με το φορτίο, ένας δρομέας NdFeB (νεοδύμιο-σίδηρος-βόριο) παρέχει το δικό του μαγνητικό πεδίο στον άξονα από μηδενική στροφορμή.

Τι συμβαίνει εντός του κινητήρα κατά τη διάρκεια αιφνίδιας αύξησης φορτίου

Όταν μία μεταφορική ταινία ορυχείου επανεκκινείται υπό φόρτιση με ορυκτό ή όταν μία αντλία πάστας αποφράσσει μία φραγμένη γραμμή, το βήμα φορτίου μεταδίδεται απευθείας στο κενό αέρα.

Η απουσία ολίσθησης δρομέα σημαίνει αμέσως διαθέσιμη στιβαρότητα ροπής

Ένας ασύγχρονος επαγωγικός κινητήρας αντιμετωπίζει ένα δίλημμα κατά τη διάρκεια μιας αιφνίδιας αύξησης φορτίου: για να παράγει επιπλέον ροπή, ο δρομέας πρέπει να επιβραδυνθεί σε σχέση με το πεδίο του στάτορα, ώστε να επαγωγεί μεγαλύτερο ρεύμα διαμέσου του αέρινου κενού. Εάν μια αιφνίδια αύξηση φορτίου ωθήσει τον δρομέα πέρα από το σημείο αστάθειας ολίσθησης, η ροπή καταρρέει και ο κινητήρας σταματά. Ρομπός συγχρονισμού με παραγωγικό υλικό λειτουργεί με μια ακίνητη μαγνητική σύζευξη, όπου οι πόλοι του δρομέα ακολουθούν τη συχνότητα του στάτορα χωρίς ολίσθηση. Όταν ο μετατροπέας συχνότητας (VFD) ανιχνεύει μια αιφνίδια αύξηση ροπής, ο διανυσματικός έλεγχος εισάγει ρεύμα κατά μήκος του άξονα ροπής σε χιλιοστά του δευτερολέπτου. Σύγχρονου Κινητήρα Μονίμων Μαγνητών (PMSM) παρέχει υψηλή ροπή αποσύνδεσης ακριβώς τη στιγμή που ένας θραυστήρας ή ανακατευτήρας χρειάζεται να ξεπεράσει μια συμφόρηση, συνδυάζοντας τη μόνιμη μαγνητική ροή με το σχεδιασμό αντίστασης του δρομέα.

Η εκκίνηση του ψυκτήρα Surge 20K κάνει όλη τη διαφορά

Η ικανότητα υπερφόρτωσης είναι ένα πρόβλημα αποθήκευσης θερμότητας. Ένας κινητήρας που λειτουργεί κοντά στο θερμικό του όριο κατά τις κανονικές λειτουργίες έχει σχεδόν μηδενική χωρητικότητα να απορροφήσει μια αιφνίδια αύξηση ρεύματος κατά 160% χωρίς να καταστρέψει το μονωτικό βερνίκι του στάτορα ή να ωθήσει τους μαγνήτες προς απομαγνήτιση. Ρομπός συγχρονισμού με παραγωγικό υλικό μεταφέρει προ-μαγνητισμένους πόλους NdFeB, μηδενικό ρεύμα εξαναγκασμού διαρρέει τον δρομέα και οι απώλειες χαλκού του δρομέα εξαφανίζονται. Στην καθημερινή λειτουργία, μια ENNENG Κινητήρας Μόνιμου Μαγνήτη Υψηλής Ροπής λειτουργεί με αύξηση θερμοκρασίας 20 K χαμηλότερη από αυτήν ενός κινητήρα επαγωγής—παραμένοντας κάτω των 60 K σε συνεχείς βάρδιες. Αυτή η βασική τιμή 20 K χαμηλότερης θερμοκρασίας λειτουργεί ως θερμικό «αμορτισέρ» όταν επαναλαμβανόμενες κυκλικές υπερφορτώσεις S3 ή S6 επηρεάζουν τον κινητήρα σύμφωνα με τους κανονισμούς λειτουργίας IEC 60034-1.

Ελέγχους στον χώρο εργασίας που καθορίζουν την επιτυχία ή αποτυχία της απόδοσης κορύφωσης

Αγοράστε ένα Σύγχρονου Κινητήρα Μονίμων Μαγνητών (PMSM) η απλή αναφορά στα χιλιοβάτ (kW) στην πινακίδα ονομαστικής ισχύος είναι παγίδα. Ένας κινητήρας 200 kW σε 1500 rpm και μία μονάδα 200 kW σε 60 rpm παρέχουν εντελώς διαφορετική ροπή στον άξονα.

Διαστασιολογήστε βάσει της ροπής απόσυρσης (pull-out torque) και αποφύγετε το κιβώτιο ταχυτήτων όπου είναι δυνατόν

Κάθε ενδιάμεσο κιβώτιο ταχυτήτων, υδραυλική σύζευξη ή σετ ιμάντων προσθέτει χαλάρωση (backlash) και στρεπτική παραμόρφωση (torsional wind-up) κατά την αιφνίδια αύξηση φορτίου. Όταν απαλλαγεί μία εμπλοκή, η αποθηκευμένη ενέργεια ελατηρίου επανέρχεται απότομα στα δόντια του πινιόν. Αυξάνοντας τον αριθμό των πόλων του δρομέα, η ENNENG κατασκευάζει κάθε Βιομηχανικό Κινητήρα Άμεσης Κίνησης και Ρομπός συγχρονισμού με παραγωγικό υλικό ώστε να λειτουργεί σε ονομαστικές ταχύτητες μονοψήφιου αριθμού, συνδεόμενος απευθείας με τον άξονα του φορτίου. Η κατάργηση του μειωτήρα εξαλείφει την κόπωση των δοντιών των γραναζιών, τις διαρροές λαδιού και τις εργασίες 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. Στις γραμμές ανάμειξης ελαστικών Linglong, οι αναβαθμίσεις με κινητήρες άμεσης κίνησης μείωσαν τους λογαριασμούς ηλεκτρικής ενέργειας κατά 7% έως 40% , ενώ οι συμπιεστές αέρα με μεταβλητή ζήτηση στη Sinopec και στο Χρυσοφόρο Ορυχείο του Shandong μείωσαν την κατανάλωση ηλεκτρικού ρεύματος έως και 50%.

Προσαρμόστε το ανώτατο όριο ρεύματος του μετατροπέα συχνότητας (VFD) και τη μόνωση των τυλιγμάτων

AΡομπός συγχρονισμού με παραγωγικό υλικό μόνο τραβάει με την ίδια δύναμη που επιτρέπει ο αντιστροφέας του. Αν ο κινητήρας αντέχει 200% ονομαστική ροπή κορυφής, αλλά ο VFD έχει όριο ρεύματος 110%, η συσκευή διακόπτεται αμέσως μόλις εμφανιστεί μια ριπή. Οι ενσωματωτές πρέπει να ταιριάζουν την ικανότητα υπερφόρτισης του αντιστροφέα με τη χειρότερη περίπτωση βήματος ροπής. Διότι ένα Σύγχρονου Κινητήρα Μονίμων Μαγνητών (PMSM) λειτουργεί με συντελεστή ισχύος 0,95 έως 1,0 σε φορτίο 25% έως 120%, οπότε το βασικό ρεύμα είναι πάνω από 10% χαμηλότερο από αυτό ενός κινητήρα επαγωγής, μειώνοντας τη θερμότητα στα καλώδια και στον VFD. Οι πηνίες του στάτορα πρέπει επίσης να πληρούν τους κανόνες του ANSI/NEMA MG 1 Μέρος 31 για τις διακυμάνσεις τάσης και τους κώδικες γείωσης NFPA 70.

Προσδιορισμός ενός κινητήρα έτοιμου για ριπές χωρίς εικασίες

Με την υποστήριξη μηχανικών από το Εθνικό Κέντρο Μηχανικής Μόνιμων Μαγνητών Σπάνιων Γαιών και δεκάδων διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας, η ENNENG κατασκευάζει προσαρμοστικά Ρομπός συγχρονισμού με παραγωγικό υλικό και Σύγχρονου Κινητήρα Μονίμων Μαγνητών (PMSM) πακέτα σε εύρος τάσεων 110 V–690 V (380 V/660 V/1140 V) και σε πλαίσια 6 kV/10 kV—ένα ή δύο μεγέθη πλαισίου μικρότερα από τους κινητήρες επαγωγής. Πριν από την έκδοση ενός φύλλου προδιαγραφών, οι υπεύθυνοι του έργου πρέπει να επιβεβαιώσουν τρεις λεπτομέρειες:

• Χαρτογράφηση του κύκλου ριπής: Καταγραφή της συνεχούς ροπής, της ροπής κορυφής κατά την κρούση, των δευτερολέπτων ριπής και της συχνότητας ανά ώρα.

• Συντονισμός αισθητήρων κίνησης: Συνδέστε τους αισθητήρες PT100 και τους κωδικοποιητές στη λογική του VFD για να ρυθμίσετε με ασφάλεια το φορτίο.

• Διατήρηση επιμέλειας επιτόπου: Λιπάνετε τα μονωμένα εδράνια, αφαιρέστε τη σκόνη από τις πτερύγες για να διατηρήσετε αύξηση θερμοκρασίας <60 K και ελέγξτε τη στοίχιση.

Επικοινωνήστε με την ENNENG Engineering

Απευθυνθείτε στους Τεχνική υποστήριξη ENNENG ομάδα με καμπύλες αιφνίδιας αύξησης φορτίου για να λάβετε ένα προσαρμοσμένο Ρομπός συγχρονισμού με παραγωγικό υλικό φύλλο κατασκευής:

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

Συχνές Ερωτήσεις

Ε: Γιατί ένας σύγχρονος κινητήρας με μόνιμους μαγνήτες αντέχει αιφνίδιες βιομηχανικές αυξήσεις φορτίου χωρίς να σταματήσει, σε αντίθεση με έναν επαγωγικό κινητήρα;

Α: Ένας επαγωγικός κινητήρας βασίζεται στην ολίσθηση του δρομέα για να επάγει ρεύμα, πράγμα που σημαίνει ότι σοβαρά αιφνίδια φορτία προκαλούν μείωση της ταχύτητας και γρήγορη θέρμανση του δρομέα. Ένας σύγχρονος κινητήρας με μόνιμους μαγνήτες χρησιμοποιεί μόνιμους μαγνήτες NdFeB στον δρομέα, οι οποίοι είναι συγχρονισμένοι ακλόνητα με το πεδίο του στάτορα. Σε συνδυασμό με διανυσματικό έλεγχο VFD, παρέχει αμέσως ροπή αποσύνδεσης σε φορτίο από 25% έως 120%, λειτουργώντας 20 K ψυχρότερα από τους επαγωγικούς κινητήρες.

Ε: Πώς η αφαίρεση του κιβωτίου ταχυτήτων με κινητήρα μόνιμου μαγνήτη (PMSM) προστατεύει τον εξοπλισμό κατά τις αιφνίδιες φορτίσεις;

Α: Η σχεδίαση με υψηλό αριθμό πόλων επιτρέπει σε έναν κινητήρα μόνιμου μαγνήτη ENNENG (PMSM) να συνδέεται απευθείας με άξονες κίνησης χαμηλής ταχύτητας, χωρίς ενδιάμεσο μειωτήρα ταχυτήτων. Η αφαίρεση του μηχανικού κιβωτίου ταχυτήτων εξαλείφει την ελαστική μετατόπιση (backlash), τη διάβρωση των δοντιών του πινιόν και τις βλάβες των σφραγίδων λαδιού κατά τις αιφνίδιες αιχμές ροπής, ενώ διατηρεί την ταλάντωση εντός των ορίων ISO 20816 και τον θόρυβο λειτουργίας κάτω των 55 dB.

Ε: Ποιες επιλογές ισχύος και τάσης μπορεί να προσφέρει η ENNENG για εφαρμογές μεγάλης καταπόνησης και αιφνίδιων ριπών;

Α: Η ENNENG κατασκευάζει εξατομικευμένες συσκευασίες κινητήρων και γεννητριών σύγχρονων μαγνητικών πολών (PM) σε ενιαίο εύρος ισχύος 5 kW–5 MW και εύρος τάσης 110 V–690 V, καθώς και γεννήτριες ανεμοκινητών κατακόρυφου άξονα 1 kW–10 kW, με έμφαση σε μοντέλα 3 kW, 5 kW και 10 kW. Τα μεγέθη του πλαισίου, η γεωμετρία του άξονα και οι περιελίξεις για χρήση με μετατροπείς (inverter-duty), σύμφωνα με το πρότυπο ANSI/NEMA MG 1 Part 31, προσαρμόζονται ακριβώς στα χαρακτηριστικά των αιφνίδιων ριπών του εργοστασίου.