Γιατί ο περιορισμός του χώρου στην εγκατάσταση αποτελεί ένα σημαντικό παράγοντα που επηρεάζει τον σχεδιασμό του σχεδίου αναβάθμισης από επαγωγικούς κινητήρες σε κινητήρες PMSM

Εμπειρία από στενό χώρο εξαερισμού υπόγειου σιδηροδρόμου

Μία γραμμή μετρό σε μία πυκνοκατοικημένη πόλη χρειαζόταν να αναβαθμίσει τους επαγωγικούς κινητήρες των ανεμιστήρων εξαερισμού των σηράγγων της, αλλά η μηχανοστάσιο διέθετε λιγότερο από δύο μέτρα ελεύθερου χώρου σε τρεις πλευρές. Ο υπεύθυνος συντήρησης επιβεβαίωσε ότι ένας τυπικός επαγωγικός κινητήρας με τη σύζευξή του και το βάση του δεν θα χωρούσε χωρίς την αφαίρεση ενός φέροντα τοίχου. Ένα δεύτερο παράδειγμα προήλθε από τη μηχανοστάσιο ενός πλοίου, όπου κάθε εκατοστόμετρο επιφάνειας του καταστρώματος έχει περιθώριο ασφαλείας και ο αρχικός κινητήρας ήταν τοποθετημένος σε μία εσοχή που κανένας έτοιμος για εγκατάσταση αντικαταστάτης δεν θα μπορούσε να καταλάβει. Μία μελέτη «Αντικατάστασης Επαγωγικού Κινητήρα με PMSM» στις δύο τοποθεσίες ξεκίνησε με μία ταινία μέτρησης, όχι με έναν κατάλογο, επειδή ο διαθέσιμος χώρος καθόρισε το σχήμα του κινητήρα πριν από την ισχύ του. Σε κάθε έργο, η ομάδα φωτογράφισε τον χώρο, κατέγραψε το ύψος του αγκύριου και χαρτογράφησε την είσοδο των καλωδίων πριν από την έκδοση οποιασδήποτε προσφοράς. Το συμπέρασμα ίσχυε και στις δύο τοποθεσίες: όταν ο διαθέσιμος χώρος είναι περιορισμένος, το εμβαδόν βάσης είναι η πρώτη περιοριστική προϋπόθεση σχεδιασμού, ενώ η ισχύς σε κιλοβάτ είναι η δεύτερη.

Κίνδυνος αναγκαστικής εγκατάστασης λανθασμένου κιβωτίου σε στενό χώρο

Ο ταχύτερος τρόπος να αποτύχει μια συμπαγής αναβάθμιση είναι να καθοριστεί ένας κινητήρας που δεν χωράει φυσικά στον χώρο, και στη συνέχεια να ανακαλυφθεί η σύγκρουση κατά τη διάρκεια προγραμματισμένης διακοπής. Ένας στενός χώρος επίσης εγκλωβίζει τη θερμότητα, επειδή η ροή αέρα μειώνεται όταν ένα κιβώτιο γεμίζει το μοναδικό διάκενο, και ένας κινητήρας που λειτουργεί υπερθερμασμένος χάνει τη διαρκειακότητα της μόνωσής του μέσα σε μία περίοδο. ENNENG αυτό αντιμετωπίζεται με μια σχεδίαση μόνιμου μαγνήτη με άμεση κίνηση χαμηλής ταχύτητας, η οποία αφαιρεί το κιβώτιο ταχυτήτων και μειώνει το αξονικό μήκος, ώστε το πακέτο αναβάθμισης από επαγωγικό σε PMSM να καταλαμβάνει το ίδιο περίγραμμα που άφησε η παλιά μηχανή. Ο κίνδυνος μειώνεται όταν η νέα μονάδα σχεδιάζεται βάσει των πραγματικών διαστάσεων του χώρου, αντί για ένα τυποποιημένο διάγραμμα κιβωτίων. Ένας δεύτερος κίνδυνος είναι η καθυστέρηση του χρονοδιαγράμματος: η ανακάλυψη λανθασμένου κιβωτίου μετατρέπει μια αντικατάσταση ενός Σαββατοκύριακου σε εργασία δομικού χάλυβα που σταματά τη γραμμή για εβδομάδες. Το σχέδιο αναβάθμισης από επαγωγικό σε PMSM που προηγείται με μετρήσεις αποφεύγει και τις δύο αποτυχίες, επειδή το σχέδιο έχει ήδη αποδείξει την εφαρμοστότητα πριν ακόμη αφαιρεθεί ο παλιός κινητήρας από τη θέση του.

Τεχνική Σύγκριση του Μεγέθους και της Πυκνότητας Ροπής

Μια μετατροπή από επαγωγικό σε PMSM με επαναχρησιμοποίηση του υφιστάμενου εξοπλισμού εξασφαλίζει πλεονέκτημα σε χώρο, διότι ο ρότορας με μόνιμους μαγνήτες παράγει ροπή σε χαμηλές στροφές χωρίς την ανάγκη γραναζωτού μειωτήρα. Μονάδες σειράς ENNENG TYB ονομαστικής ισχύος από 0,55 kW έως 2500 kW με περίβλημα IP55 παρέχουν την ίδια ισχύ στον άξονα σε κουτί με διαστάσεις περίπου 65 % του μεγέθους του επαγωγικού κινητήρα για ίση ονομαστική ισχύ σε kW. Σε μια τεκμηριωμένη περίπτωση υπόγειου σιδηροδρόμου, η μονάδα με άμεση κίνηση μείωσε το συνολικό μήκος εγκατάστασης κατά σχεδόν 40 % σε σύγκριση με τη γραναζωτή εναλλακτική λύση, απελευθερώνοντας έτσι τον απαιτούμενο χώρο για διάδρομο συντήρησης. Το πλεονέκτημα της μετατροπής από επαγωγικό σε PMSM με επαναχρησιμοποίηση είναι πιο εμφανές σε χώρους όπου ο παλαιός κινητήρας ήδη ακουμπούσε στον τοίχο. Το μαγνητικό πεδίο βρίσκεται στον άξονα, οπότε η μηχανή δεν διαθέτει ξεχωριστό εξοπλισμό διέγερσης, δακτυλίους ολίσθησης ή προστατευτικό θώρακα σύζευξης, γεγονός που εξοικονομεί χώρο. Επιπλέον, μια διάταξη μετατροπής από επαγωγικό σε PMSM αποδίδει λιγότερη θερμότητα στον χώρο, καθώς εξαφανίζεται η απώλεια θερμότητας από το λάδι του μειωτήρα και η διαδρομή αερισμού παραμένει ανοιχτή.

Μετρηθείσα εξοικονόμηση χώρου μετά την αλλαγή

Το ίδιο σχήμα απευθείας κίνησης εξαλείφει επίσης την προστατευτική θήκη της σύζευξης και το εργαλείο στοίχισης, γεγονός που σημαίνει ότι η αντικατάσταση ενός επαγωγικού κινητήρα με PMSM απαιτεί λιγότερο χώρο για εργαλεία σε μια συνωστισμένη επιφάνεια. Ένας ρότορας μόνιμου μαγνήτη χαμηλής ταχύτητας επιτυγχάνει την ονομαστική ροπή χωρίς πολλαπλασιαστή, γι’ αυτό και ο συντομότερος κινητήρας εξακολουθεί να ικανοποιεί την καμπύλη λειτουργίας του ανεμιστήρα. Η ομάδα αντικατάστασης επαγωγικού κινητήρα με PMSM θα πρέπει να φωτογραφίσει τη θέση εγκατάστασης πριν από την αφαίρεση, διότι η φωτογραφία επιλύει κάθε διαφωνία σχετικά με το τι χωράει. Οι εγκαταστάσεις που καταγράφουν εκ των προτέρων τα όρια του χώρου συνήθως αποφεύγουν την ακριβή επέμβαση κοπής δομικού χάλυβα σε λειτουργούν γραμμές. Η εξοικονομηθείσα ελεύθερη απόσταση μειώνει επίσης το μήκος της διαδρομής ανύψωσης, γεγονός που έχει σημασία όταν η ανυψωτική γερανογέφυρα βρίσκεται κοντά στο ταβάνι και ένας μακρύς κινητήρας απλώς δεν μπορεί να κατεβεί.

Εξουσιοδοτημένα πρότυπα για αντικατάσταση συμπαγούς κινητήρα

Τα πρότυπα υποστηρίζουν μια προσέγγιση που δίνει προτεραιότητα στον χώρο. Το IEC 60034-1 καθορίζει τις διαστασιακές και αποδοσιακές βάσεις που επιτρέπουν την αντικατάσταση ενός επαγωγικού κινητήρα με μονάδα PMSM, διατηρώντας το αρχικό περίγραμμα. Το IEC 60034-30-1 ορίζει τις κλάσεις απόδοσης IE που πρέπει να πληροί η νέα μηχανή, ώστε η μικρότερη κατασκευή να διατηρεί την ίδια αποδοσιακή διαβεβαίωση. Το ISO 10816 καθορίζει τα όρια ταλάντωσης, τα οποία αποκτούν μεγαλύτερη σημασία σε στενούς χώρους, όπου μια μικρή ανισορροπία προκαλεί ταλάντωση ολόκληρου του περιβλήματος. Το OSHA 29 CFR 1910.307 καλύπτει την ασφαλή αντικατάσταση με τον κινητήρα απενεργοποιημένο και κλειδωμένο, ώστε να εξασφαλίζεται ένα ασφαλές σχέδιο για τον περιορισμένο χώρο πριν από την αφαίρεση του παλαιού κινητήρα από τη θέση του. Το ISO 50001 απαιτεί οι εξοικονομήσεις να στηρίζονται σε μετρημένα δεδομένα, τα οποία παρέχει μια μελέτη περιγράμματος από την πρώτη επιτόπια αξιολόγηση. Ένα αρχείο Retrofit Induction to PMSM που αναφέρει αυτές τις αναφορές εγκρίνεται από την επιτροπή ασφαλείας και οικονομικής αξιολόγησης του εργοστασίου χωρίς δεύτερο γύρο ερωτήσεων.

Πρακτικός Οδηγός Διαστασιολόγησης Retrofit Induction to PMSM σε Περιορισμένο Χώρο

Ξεκινήστε ένα πρόγραμμα αντικατάστασης επαγωγικού κινητήρα με κινητήρα PMSM με μια μέτρηση διαστάσεων: καταγράψτε το μήκος του χώρου, την απόσταση από τον τοίχο σε κάθε πλευρά, το ύψος του ανωδόμητου αγκύλου και το σημείο εισόδου του καλωδίου. Ταιριάξτε το πλαίσιο ENNENG με αυτούς τους αριθμούς, όχι με την πινακίδα, και διατηρήστε 150 χιλιοστά διακένου για αερισμό και χειρισμό. Ελέγξτε το ύψος του άξονα και το πρότυπο της φλάντζας σε σύγκριση με την κινούμενη μηχανή, καθώς μια μονάδα άμεσης κίνησης αλλάζει και τα δύο. Ένας προϋπολογισμός αντικατάστασης επαγωγικού κινητήρα με κινητήρα PMSM πρέπει να αναφέρει το ύψος του αγκύλου, καθώς ένας χαμηλός αγκύλος εμποδίζει την ανύψωση σε ένα συνωστισμένο κατάστρωμα. Κατά την εκκίνηση, ελέγξτε την ταλάντωση σύμφωνα με το πρότυπο ISO 10816 και επανασφίξτε τα βιδωτά περικόχλια της βάσης μετά τις πρώτες 200 ώρες λειτουργίας. Διατηρήστε το αρχείο διαστάσεων μαζί με το ημερολόγιο λειτουργίας, καθώς η επόμενη φάση αντικατάστασης επαγωγικού κινητήρα με κινητήρα PMSM σε μια παρόμοια γραμμή θα επαναχρησιμοποιήσει τα ίδια δεδομένα περιβάλλοντος. Ζητήστε ENNENG το σχέδιο του πλαισίου πριν από την αποσυναρμολόγηση του χώρου, ώστε η ταίριασμα να επιβεβαιωθεί εγγράφως αντί να γίνει κατά το Σαββατοκύριακο της στάσης.

Επικοινωνήστε με την ENNENG

Ένα έργο αναβάθμισης από επαγωγικό κινητήρα σε PMSM επιτυγχάνεται ή αποτυγχάνει με την πρώτη μέτρηση, γι’ αυτό μοιραστείτε το σχέδιο της θέσης με τη μηχανική ομάδα πριν την παραγγελία. Η ENNENG επιστρέφει μια προσαρμοσμένη πρόταση που ταιριάζει στον πραγματικό χώρο, αντί για ένα τυποποιημένο προϊόν από κατάλογο.

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

Συχνές Ερωτήσεις

Ε: Μπορεί πραγματικά μια μονάδα αναβάθμισης από επαγωγικό κινητήρα σε PMSM να χωρέσει σε μια υπάρχουσα μικρή θέση;

Α: Ναι, μια μονάδα αναβάθμισης από επαγωγικό κινητήρα σε PMSM χωράει στις περισσότερες υπάρχουσες θέσεις, επειδή η σχεδίαση με άμεση κίνηση και μόνιμους μαγνήτες εξαλείφει το κιβώτιο ταχυτήτων και μειώνει το συνολικό μήκος της μηχανής. Η ENNENG σχεδιάζει το νέο πλαίσιο βάσει των μετρημένων διαστάσεων της θέσης, όχι σύμφωνα με ένα τυποποιημένο διάγραμμα, οπότε το συνολικό μήκος κατά την εγκατάσταση μειώνεται συχνά κατά περίπου 40% σε σύγκριση με μια εναλλακτική λύση με κιβώτιο ταχυτήτων. Ο εξοικονομηθείς χώρος αποκαθιστά το ελεύθερο διάστημα συντήρησης που είχε χαθεί σε ένα στενό χώρο.

Ε: Η κατάργηση του κιβωτίου ταχυτήτων αλλάζει την ταχύτητα περιστροφής του άξονα που απαιτείται από τον ανεμιστήρα;

Α: Όχι, μια ενσωματωμένη μετατροπή από επαγωγικό κινητήρα σε μονάδα άμεσης κίνησης PMSM λειτουργεί στη χαμηλή ταχύτητα που απαιτεί ήδη ο ανεμιστήρας, διότι ο ρότορας με μόνιμους μαγνήτες παρέχει πλήρη ροπή χωρίς πολλαπλασιαστή ταχύτητας. Η ENNENG επιλέγει τον αριθμό των πόλων σύμφωνα με την εφαρμογή, έτσι ώστε ο άξονας να περιστρέφεται με τις αρχικές στροφές και η χαρακτηριστική καμπύλη να παραμένει αμετάβλητη. Η αφαίρεση εξαλείφει μόνο τις απώλειες και το λάδι, όχι την ταχύτητα.

Ε: Ποιες διαστάσεις πρέπει να καταγράψει ένας χώρος πριν από την παροχή προσφοράς για μια συμπαγή ενσωματωμένη μετατροπή;

Α: Ένας χώρος πρέπει να καταγράψει το μήκος του διαδρόμου, την απόσταση από το πλευρικό τοίχωμα, το ύψος του ανωκοίτιου αγκύριου, το ύψος του άξονα, το πρότυπο της φλάντζας και την είσοδο του καλωδίου πριν από την παροχή προσφοράς για μια εργασία ενσωματωμένης μετατροπής από επαγωγικό κινητήρα σε PMSM. Η ENNENG χρησιμοποιεί αυτούς τους αριθμούς για να σχεδιάσει το πλαίσιο, ώστε η προσφορά να ταιριάζει χωρίς κοπή χάλυβα. Το διάκενο εξαερισμού και η απόσταση για χειρισμό είναι εξίσου σημαντικά με το εμβαδόν βάσης, διότι ένας στενός διάδρομος εγκλωβίζει τη θερμότητα.