במפעלי דיקוף לאוטומובילים, בקווי הפקה של מיכלים זכוכית ובחדרי אלקטרוניקה אוטומטיים, מדחסי אויר סליליים סיבוביים פועלים לעיתים קרובות בעומס מלא רציף (100%) – 24 שעות ביממה, 7 ימים בשבוע – כדי לספק לחץ פניאומטי ללא הפסקה. בתוך כיסוי מדחס קטן שמבטל רעשים, טמפרטורת האויר הסביבתי סביב מנוע הפעלה עולה באופן קבוע מעל 45°–55° צלזיוס בגלל החום הנפלט מהחלק האחורי של המדחס והמאגר להפרדת השמן. בתנאי חום קיצוניים אלו, צוותי התחזוקה במפעלים, אשר מפעילים מנועים אסינכרוניים קונבנציונליים או מנועי מגנט קבוע באיכות נמוכה, נאלצים להתמודד לעיתים קרובות עם ניתוקי אינורטר עקב חימום יתר, ירידה באיכות שמן השרירים, קרישת ורניש הסטטור ופיגוע בלתי הפיך במגנטים של הרוטור.
דחיסת אוויר היא תהליך תרמודינמי שכולל בהכרח כמות גדולה של חום: דחיסה של אוויר אטמוספרי ל-0.8 MPa או ל-1.0 MPa יוצרת חום עז של הדחיסה, וכפי שמנוע הפעלה נאלץ לפעול ברציפות ב-100% מהעומס שלו, לא נותר זמן מנוחה מחוץ למחזור כדי להיפטר מהחום. אם המנוע סובל מאובדן נחושת פנימי גבוה בגביש, מחממות אדויתיות הנגרמות על ידי הרמוניות, או מבידוד לקוי של המגש, אז הצטברות החום מובילה במהרה לעלייה בטמפרטורת הכבליים מעבר לגבולות הבטיחות. מנוע חשמלי למחשף אויר PMSM מהחברה ENNENG מאפסת את החימום התנגדותי של הגביש ומשתמשת בהנדסת חום עם קוארציה גבוהה כדי להבטיח יציבות קרירה, ללא ניתוקים, במצב ריצה רציפה מלאה לאורך זמן.
נקודות טכניות עיקריות: הסיבות העמוקות להתפרצות תרמית במנועי דחיסה רציפים
אובדן גביש, הרמוניות של מתחלף תדר משתנה (VFD) ומחזור חום במגש
כאשר מנוע השראיה מסורתי בסורג סנאי מונע את קצה האוויר של הדחיסה במדף ברציפות של 100% עומס, זרמים חשמליים מוזנים בתוך מוטות הרוטור מייצרים חום חשמלי מתנגד רציף (I2R). מכיוון שהרוטור תלוי בתוך הפער האווירי של הסטטור, רוב חום הרוטור חייב להיעבר דרך הציר אל המסננים או לפלוט דרך הפער האווירי אל ליפופי הסטטור. בנוסף, בדחיסות במדף במהירות משתנה, הרמוניות זרם אי-סינוסואידליות של PWM מהנהגת תדר משתנה מייצרות זרמי עילוי בתדירות גבוהה באפקט העור על פני הרוטור. בתוך ארון הדחיסה החם, חום משולב זה של הסטטור והרוטור דוחף מנועים סטנדרטיים מעבר לסף העומס התרמי במהלך משמרות השיא של הקיץ.
אפס אובדן נחושת ברוטור ומבנה מגנטים UH/SH לטמפרטורות גבוהות
ENNENG מנוע חשמלי למחשף אויר PMSM מונע חימום יתר חריג במהלך דחיסה ב-24/7 במעמס מלא באמצעות שלושה מאפיינים יסודיים בהנדסת אלקטרומגנטיות ותרמית:
-
אפס אובדן נחושת להפעלת רוטור: מכיוון שמשדה המגנטים של הרוטור מוקם באופן קבוע על ידי מגנטים של יסודות נדירים, ללא זרם מושרה, אובדן הנחושת מסוג I2R ברוטור מתאפס — מה שמביא לירידה בטמפרטורת הפעולה בטעינה מלאה ב-15 קלווין עד 25 קלווין בהשוואה למנועי דחיסה אסינכרוניים.
-
מגנטים של ניאודימיום-ברזל-בורון (NdFeB) בעלי עמידות פנימית גבוהה (דרגות UH/SH/EH): ENNENG משתמשת במגנטים קבע דיפוזיים בשפה של גבישים עם יסודות נדירים כבדים, אשר מעוצבים לשאת טמפרטורות פנימיות של פעילות עד 180°–200° צלזיוס, ללא דימגנטיזציה תרמית.
-
טופולוגיה של רוטור פנימי עם חריצים חלקים וצורה בצורת V, בעלת הרמוניות נמוכות: הטמעת מגנטים קבע עמוק בתוך ליבות רוטור מפלדה סיליקונית מצופה (עיצוב IPM) מגנה על המגנטים מהרמוניות גבוהות של ממיר התדר המשתנה (VFD) ופוחתת את החימום באדי-זרם בלב המגנטים.
היתרונות המרכזיים של מערכות PMSM לדחיסת אוויר של ENNENG
קירור принוד באוויר (IC416) וקירור נוזלי או שמנתי (IC71W), בטווח מתחים של 110 וולט עד 690 וולט
כדי לשלוט בטמפרטורות גבוהות של הסביבה סביב המנוע במהלך פעילות רציפה במעומס מלא, מהנדסי ENNENG עיצבו את סדרת המנועים הקבועים (PMSM) שלה למדחסי אוויר עם ארכיטקטורת קירור ייחודית ליישום מסוים, בתחומי מתח אחידים של 110–690 וולט. עבור חבילות מדחסי ברגים שמקולרים באוויר, מפוחי אוורור מאלצים עצמאיים מסוג IC416 מספקים זרימת אויר קירור קבועה ובנפח גבוה לאורך סנפירים בעלי פער רחב בגוף המנוע, ללא תלות במהירות הסיבוב של המנוע. עבור מדחסים קומפקטיים במיוחד או מדחסים המיועדים לסביבות קשות, מציעה ENNENG גופי מנוע סוג IC71W סגורים לחלוטין ומקולרים במים או בשמן המדחס, אשר מוציאים את החום מהסטטור ישירות למעגל המחלף חום של המדחס, ומכך שמרות על העלייה בטמפרטורת הכבליים נמוכה מ-60 קלווין. בנוסף למנועי מדחסים תעשייתיים, מייצרת ENNENG גם מנגנוני ייצור חשמל מבוססי מגנטים קבועים, בטווח הספק האחיד של 5 קילוואט עד 5 מגאוואט (110–690 וולט), וגם טורבינות רוח ציריות אנכיות בטווח הספק של 1–10 קילוואט (עם דגש על דגמים של 3 קילוואט, 5 קילוואט ו-10 קילוואט).
מתאם ל-IEC 60034-1 (מצב עבודה S1, מדרגה H), ISO 1217 ו-IEC TS 60034-30-2
מנועי הפעלה לתאי לחץ תעשייתיים חייבים לעמוד בתקנים בינלאומיים קפדניים של עמידות תרמית וביצועי אריזה. כל מנוע PMSM של ENNENG לתאי לחץ מעוצב להפעלה מתמדת במצב עבודה S1 לפי IEC 60034-1 – כלומר המנוע מגיע לשיווי משקל תרמי יציב בעומס נומינלי מלא (100%) וכן בעומס יתר של גורם שירות 1.15 או 1.20 למשך זמן בלתי מוגבל, מבלי לעלות על מגבלות העלייה בטמפרטורה של מדרגה B או מדרגה F, תוך שימוש בבידוד מסוג מדרגה H (180°צ) שטופל בשיטת Vacuum Pressure Impregnated (VPI) כדי לספק שולי בטיחות תרמית גדולים מאוד. בנוסף, שימור יעילות גבוהה ברמה IE5 בהתאם ל-IEC TS 60034-30-2 משפר ישירות את צריכת האנרגיה הספציפית הכוללת (קילוואט/מטר מעוקב/דקה) של מערכת התא ללחיצה ספירלית בעת בדיקה לפי תקנות ISO 1217, תוספת C ותוספת E.
תרחישים להפעלה תעשייתית ומדריך לתפעול ותחזוקה הנדסית
1. תאי לחץ ספירליים מזוהמים וחופשיים משמן, פעולות 24 שעות ביממה ו-7 ימים בשבוע
במפעלי איזון אוויר-גזי של טקסטיל ובמפעלי ייצור בקבוקי זכוכית, מנועי סיבוב דרישה מתגלגלים פועלים ברציפות ב-95% עד 100% עומס גם במהלך גלי חום קיציים של 40° צלזיוס. התקנת מנוע הסיבוב על בסיס נייד עם מנוע IC71W או IC416 של ENNENG מבטלת את עצירת המנועים בשל חום גבוה באחר הצהריים ומשמרת לחץ אוויר קבוע במפעל.
2. פרוטוקולים מעשיים לבחירה, בדיקה ותחזוקה
כדי לבטל את הסיכונים של חימום חריג לאורך פעולות ממושכות במקסימום עומס של מנועי PMSM למחשפי אוויר, יש ליישם את פרוטוקולי ההנדסה והתחזוקה הבאים:
-
התאמת גורם שירות המנוע ללחץ הפליטה המרבי: לוודא שדרגת המומנט הרציפה של מנוע PMSM למחשף אוויר מספיקה ללחצי הפליטה המרבי של המחשף (כולל שולי בטחון של 1.15) כדי שהזרם במערכת מלאה לא יעלה מערכי האמפרים המצוינים על הלוחית.
-
ניטור חיישני חום סטטורי מסוג PT100 או PTC משובצים: התקנת שלושה גלאי טמפרטורה מבוססי התנגדות PT100 או תרמיסטורים מסוג PTC בתוך הلفים הקצה של הסטטור, מחוברים ישירות למפקח ה-PLC של המניע, כדי להפעיל אזהרות מוקדמות ב-130° צלזיוס, הרבה לפני הגבול של עמידות הבדלה ב-155°/180° צלזיוס.
-
הסנכרון בין תדר הנושא של הממיר למשתנה (VFD) לבין ההשראות: הגדרת תדר הנושא של הממיר למשתנה (VFD) של המניע לתוך החלון האופטימלי של 4–8 קילוהרץ, כפי שמומלץ עבור מנוע הסינכרון הפרמיום (PMSM) של המניע לאויר, כדי למזער את החימום בגביש הסטטור והזרמים העורפיים ברוטור בתדרים גבוהים.
-
ניקוי מסנני הכניסה של המגנים וצינורות הקירור אחת לחודש: בדיקה חודשית של מסנני הכניסה לקופסת המניע ומסנני המפוח IC416, כדי למנוע הצטברות של אבק מהחדר וקיטור שמן שיכולים לפגוע בהעברת החום הקונווקטיבית לאורך גוף המנוע.
יתרון ההתאמה האישית של ENNENG
יצרני מנועי אויר סיבוביים דורשים עיצובי מנוע ישר-מחובר קומפקטיים במיוחד שמזערים את מורכבות התיווך של הציר ואת השטח שהמכסה תופס. אננג מעצבת בהתאמה אישית את סדרת המנועים הקבועים שלה למדחסי אויר בטווח המתח המאוחד 110–690 וולט — ומספקת חיבורים ציריים מחוסמים ללא מפתח, המשולבים כחלק מהמנוע, שניתן להתקין ישירות על ציר הרוטור הסיבובי הזכר, מסגרות עם קירור שמן או אויר, ועקומות בקרה מוקדמות של מתמר מהירות משתנה (VFD).
יצירת קשר עם אננג כבר היום.
עיינו ב צוות ההנדסה למדחסים של אננג לציין מנוע קבע למדחסי אויר עמיד בחום עבור קו מדחסי הסקרוו שפועל באופן רציף.
שאלה נפוצה
ש: מדוע מנוע קבע למדחסי אויר של אננג פועל קריר בהרבה ממנוע השראה סטנדרטי תחת עומס מלא 24/7?
א: מנוע אינדוקציה אסינכרוני קונבנציונלי מייצר חום ניכר של התנגדות נחושת בתוך קפסולת הרוטור שלו בכל פעם שפועל בטעינה מלאה. מנוע דחיסה אוירית מסוג PMSM של ENNENG משתמש במגנטים קבועים בעלי אנרגיה גבוהה על הרוטור, מה שמיפר את אובדן הנחושת של הפעלת הרוטור לחלוטין. בשילוב עם בידוד מדרגה H VPI ומערכת קירור מסוג IC416 או IC71W, הוא שומר על עליית טמפרטורה נמוכה ב-15K עד 25K במהלך פעילות מתמשכת מסוג S1.
ש: כיצד מנעה ENNENG את הדימגנטיזציה של המגנטים הקבועים בתוך ארונות דחיסת אויר חמים?
א: טמפרטורות גבוהות וזרמים הרמוניים מהמתמר יכולים לגרום לדימגנטיזציה של מגנטים בני דרגה נמוכה. ENNENG בונה את מנוע הדחיסה האוירית מסוג PMSM שלה בעזרת גאומטריית רוטור עם מגנטים קבועים פנימיים (IPM) ומגנטי NdFeB מדרגות UH/SH בעלות כוח התנגדות גבוה, אשר מעוצבים לפעול בטמפרטורות עד 180°–200° צלזיוס, יחד עם חיישני חום מסוג PT100 משובצים שמאפשרים הגנה על הרוטור גם במהלך פעילות מתמשכת בטעינה מלאה.
ש: באילו טווחי מתח והספק ייצור תומכת ENNENG בנוסף למנועי דחיסת האויר?
א: ENNENG מייצרת את סדרת המנועים הקבועים שלה למדחסי אוויר (PMSM) ומנועים תעשייתיים בטווח מתח אחיד של 110–690 וולט כדי להתאים לרשתות החשמל של מפעלים ברחבי העולם. בנוסף למדחסי האוויר, ENNENG מייצרת גם מנגנוני ייצור חשמל קבע (PMG) בטווח הספק האחיד של 5–5000 קילוואט, וגם טורבינות רוח ציר אנכי בטווח הספק של 1–10 קילוואט (עם דגש על המודלים של 3, 5 ו-10 קילוואט).
EN
