Kāpēc pastāvīgā magnēta sinhronais motors samazina reaktīvās jaudas zudumus rūpnīcu elektrotīklos

Rūpnīcai var būt pietiekama transformatora jauda, taču tā joprojām var piedzīvot pārslodzītas barošanas līnijas, paaugstinātu kabeļu sildīšanos vai zemu jaudas koeficienta rādījumus. Cēlonis bieži vien nav noderīgo kW trūkums, bet gan strāva, kas nepieciešama magnētisko lauku izveidošanai. A PM sinhrono motoru var samazināt vienu no šīs strāvas svarīgākajiem avotiem, jo tās rotorā magnētiskais lauks rodas no pastāvīgajiem magnētiem, nevis no rotora eksitācijas, ko iegūst no maiņstrāvas padeves. Šī atšķirība var samazināt dzinēja magnetizējošās reaktīvās jaudas patēriņu un, piemērotā darba ciklā, samazināt strāvai saistītos zudumus augšupvirzienā.

Svarīgais nosacījums ir „pareizā slodzes ciklā“. Motoru nomaiņa nav universāls jaudas koeficienta korekcijas projekts. Mainīgās ātruma piedziņas, harmonikas, viegli slodzīta aprīkojuma, kabeļu garums, transformatora slodze un esošais kondensatoru parks visi var ietekmēt to, ko rāda rūpnīcas skaitītājs. Tāpēc noderīgākais jautājums nav vienkārši vai pastāvīgo magnētu motors (PMSM) ir efektīvs, bet vai tas samazina reaktīvo jaudu (kVAr) un strāvu, kas faktiski plūst caur konkrētu barošanas līniju.

Reaktīvā jauda ir sadalīšanas strāvas problēma, ne tikai elektroenerģijas piegādātāja rēķina skaitlis

AC motora sistēmā patiesā jauda (kW) rada vārpsta darbu, kamēr reaktīvā jauda (kVAr) nodrošina magnētiskos laukus. Kopā tās nosaka redzamo jaudu (kVA). Dotam mehāniskajam slodzei zemāks jaudas koeficients nozīmē, ka caur slēdžierīcēm, kabeļiem, transformatoriem un aizsardzības ierīcēm jāplūst lielāka strāva. Tā kā vadītāja sasilšanas zudumi pieaug ar strāvas kvadrātu, pat neliela strāvas samazināšana var samazināt zudumus un termisko slodzi smagi slodzītā ceļā.

Indukcijas dzinējiem nepieciešams magnetizējošais strāvas plūsma, lai izveidotu gaisa spraugas plūsmu. Šī strāva ir lielākoties reaktīva un īpaši redzama, kad mašīna darbojas daudz zem savas nominālās slodzes. Pastāvīgo magnētu sinhronais dzinējs rotorā ir pastāvīgos magnētus, tāpēc rotoram nepieciešamo magnētisko lauku nevajag veidot tāpat kā no statora piegādātās magnetizējošās strāvas. Stators joprojām pārvadā regulētu strāvu, un tās reaktīvā sastāvdaļa atkarīga no piedziņas, vadības režīma, ātruma, momenta un mašīnas konstrukcijas. Tomēr dzinēju var ekspluatēt tuvāk vienības pamatfrekvences jaudas koeficientam nekā salīdzināmam indukcijas dzinējam daudzās lietojumprogrammās.

Tur, kur pastāvīgo magnētu sinhronais dzinējs maina elektrisko ainu

Galvenais mehānisms ir lauka eksitācija. Parastā indukcijas dzinējā stators piegādā gan vērpes radošo strāvu, gan magnetizējošo strāvu. Pastāvīgo magnētu dzinējā (PMSM) rotoru plūsma rodas no rotorā esošajiem magnētiem. Vektorvadības vadības ierīce pēc tam var regulēt d-ass un q-ass strāvas komponentus, lai radītu nepieciešamo vērpi, vienlaikus izvairoties no liekas reaktīvās strāvas darbības robežās, kas noteiktas dzinējam un invertoram.

Tas rada trīs saistītus ieguvumus rūpnīcas sadalīšanas sistēmā:

• Zemāka barošanas līnijas strāva tam pašam vārpsta uzdevumam: kad kW pieprasījums paliek nemainīgs, bet reaktīvā sastāvdaļa samazinās, arī kVA un strāva var samazināties.
• Zemāki I²R zudumi: mazāka RMS strāva caur kabeļiem, barošanas sistēmām, transformatoru tinumiem un kontaktpretestību nozīmē zemākus strāvai atkarīgos zudumus.
• Lielāka izmantojamā sadalīšanas jauda: samazināts kVA pieprasījums var radīt rezervi citiem slodzes veidiem, neizmantojot lielāku transformatoru vai barošanas līniju.

Neviens no šiem efektiem nedrīkst tikt pieņemts tikai pēc uzlīmes. Augsta efektivitātes klase un labvēlīgs dzinēja jaudas koeficients ir noderīgi rādītāji, taču tie neaizstāj mērījumus reālajā slodzes profilā.

Kāpēc daļējas slodzes rūpnīcas bieži redz lielāko iespēju

Daudzi sūkņi, ventilatori, kompresori, transportieri un tehnoloģiskās palīgierīces neatrodas nominālajā slodzē. Ražošanas līnija var būt neaktīva starp partijām; gaisa apstrādes ierīce var sekot temperatūras kontūrai; sūknis var tikt regulēts vai palēnināts. Tieši šeit vienīgā pilnas slodzes efektivitātes salīdzināšana var paslēpt sadalījuma efektu.

Noderīgs specifikāciju pārskatīšanas veids ir jautājums, vai darbības cikls patiešām sasniedz punktu, kur norādīta maksimālā efektivitāte. Iekārtām, kas ilgu laiku darbojas daļējā slodzē, jāpārbauda efektivitātes karte, ieejas strāva un pamatfrekvences jaudas koeficients visā darbības diapazonā — ne tikai nominālajā punktā. Ja slodze ir stabila un tuvu pilnai slodzei, papildu reaktīvās jaudas priekšrocība var būt mazāka; ja slodze mainās ļoti plaši, kopējā vadības un dzinēja uzvedība var būt nozīmīgāka.

Nesajauciet dzinēja uzlabošanu ar kondensatoru bateriju korekciju

Kondensatoru baterijas kompensē induktīvos kVAr pie barošanas mezgla vai barošanas līnijas. Pastāvīgā magnēta sinhronais dzinējs samazina vai maina reaktīvo slodzi pie pašas slodzes. Šīs pieejas var papildināt viena otru, bet tās nav aizvietojamas.

Ir pievilcīgi uzskatīt Pastāvīgo magnētu mašīnu par kondensatoru baterijas aizvietojumu. Praksē rūpnīcā ir arī transformatori, citi motori, metināšanas iekārtas un piedziņas ar savu jaudas kvalitātes uzvedību. Jebkuras kondensatoru baterijas izmaiņas jāveic pēc koordinētas jaudas kvalitātes pētniecības, īpaši tad, ja bieži tiek izmantotas mainīgās frekvences piedziņas.

Praktisks verifikācijas plāns rūpnīcas barošanas līnijai

Sāciet ar bāzes līmeni, nevis kataloga salīdzinājumu. Mēriet barošanas līniju, kas nodrošina mērķa aprīkojumu, pārstāvīgos ražošanas režīmos: neaktīvajā režīmā, tipiskā slodzē, maksimālajā slodzē un jebkurās bieži sastopamās ātruma vērtībās. Reģistrējiet kW, kVAr, kVA, RMS strāvu, spriegumu, pamatfrekvences jaudas koeficientu, kopējo jaudas koeficientu un strāvas THD. Ja rūpnīca izmanto pieprasījuma maksājumus vai līgumā noteiktus jaudas koeficienta ierobežojumus, reģistrējiet arī fakturēšanas intervāla datus.

• Uzzīmēt slodzes profilu. Noteikt, cik stundas notiek katrā ātruma un momenta diapazonā; viena punktveida mērījuma parasti nav pietiekami.
• Apstiprināt sistēmas robežu. Izlemt, vai salīdzinājums tiek veikts pie dzinēja kontaktiem, VFD ieejas, vietējās paneļa vai galvenās sadalīšanas skapja līmenī.
• Salīdzināt līdzvērtīgus izvadus. Pārbaudīt vārpstas ātrumu, procesa caurlaidību, spiedienu, plūsmu vai pārvadāto masu, lai zemāks strāvas patēriņš nebūtu vienkārši zemāka ražošana.
• Pārbaudīt dzinēja puses barošanas kvalitāti. Pārskatīt ieejas reaktorus, filtrus, līdzstrāvas barošanas līnijas uzvedību un harmonisko komponentu robežas kopā ar pamatfrekvences kVAr.
• Pārvērtēt kondensatoru pakāpju iestatījumus. Kad jaunie ekspluatācijas dati ir stabilizējušies, noskaidrot, vai esošie kompensācijas pakāpju iestatījumi joprojām ir piemēroti.

Specifikācijas detaļas, kas nosaka, vai ieguvums ir reāls

Lūgt piegādātājiem efektivitātes un strāvas datus visā paredzētajā ātruma un momenta diapazonā, ne tikai nominālajā punktā. Apstiprināt invertora savietojamību, atļauto pārslēgšanās frekvenci, dzesēšanas metodi, izolācijas sistēmu, kabeļa garuma ierobežojumus un aizsardzības iestatījumus. IEC efektivitātes klasifikācijas nodrošina noderīgu kontekstu salīdzināšanai, taču atbilstības apgalvojumus jāpārbauda pret precīzo motoru un attiecīgo standarta darbības jomu.

Pastāvīgā magnēta sinhronā motora nodošana ekspluatācijā: pārbaudes saraksts

Izmantot šo kompaktāko pārbaudes sarakstu, lai salīdzinājumu turētu saistītu ar rūpnīcas iegūtajiem datiem, nevis plāksnītes norādītajām vērtībām:

• Pastāvīgā magnēta sinhronais dzinējs: reģistrēt kW, kVAr, kVA, strāvu un ražošanas ātrumu pie VFD ieejas.
• Pastāvīgā magnēta dzinējs (PMSM): salīdzināt atbilstošus ātruma/momenta punktus, pamatfrekvences un kopējo jaudas koeficientu, strāvas THD, kabeļa temperatūru un barošanas līnijas robežu.
• Sinhrondzēts pastāvīgā strāva dzinējs: pārbaudīt dzinēja iestatījumus, filtrus, kondensatoru baterijas reakciju, salīdzināmos patēriņa intervālus un pieņemšanas rādījumus.

PM sinhrono motoru var uzskatīt par kredītējamu tikai tad, ja tā elektriskās un ražošanas robežas ir salīdzināmas.

Kad arguments ir visvairāk pārliecinošs — un kad tas nav

PM sinhrono motoru visvairāk vērts izpētīt tur, kur liels indukcijas motoru skaits darbojas ilgas stundas, kur slodzes bieži darbojas zem nominālā punkta, kur barošanas līnijas strāva vai transformatora slodze ir ierobežota un kur jau ir nepieciešama mainīgā ātruma vadība. Parasti šādiem mērķiem piemēroti ventilatori, sūkņi, kompresori un nepārtraukti darbojošās materiālu apstrādes iekārtas, ja process un piedziņas arhitektūra atbilst prasībām.

Gadījums ir vājāks, ja esošais motors jau darbojas tuvu optimālam punktam, darbības laiks ir īss, sadalīšanas zudumu ceļš ir īss vai arī VFD izraisītās jaudas kvalitātes problēmas nav tikušas inženieriski risinātas. Šī tehnoloģija nav īss ceļš ap nepietiekami bieziem kabeļiem, sliktu sprieguma līdzsvaru vai nekontrolētām harmonikām.

ENNENG pielāgošanas priekšrocība

Ne divas rūpnieciskās iekārtas nav vienādas telpiskās vai mehāniskās ierobežojumu ziņā. ENNENG izceļas, jo mēs ne tikai piegādājam gatavus kataloga produktus; mēs specializējamies piegādā pielāgotu pastāvīgā magnēta motoru pielāgotu jūsu konkrētajai lietojumprogrammai.

Mūsu elite R&D komandu veido inženieri no Nacionālā retzemju pastāvīgo magnētu inženierzinātņu centra, un mūsu risinājumus atbalsta desmitiem patentu. Mēs pielāgojam augstsprieguma (6 kV/10 kV) un zemsprieguma (380 V/660 V/1140 V) risinājumus, lai tie precīzi atbilstu jūsu esošajai infrastruktūrai. No ūdens attīrīšanas iekārtām un naftas akām līdz sprādzienbīstamām kalnraktuvju vides, mēs nodrošinām optimālu veiktspēju tur, kur universālie motori neveicas.

Ja Jūs novērtējat komerciālos pastāvīgo magnētu elektromotorus pārdošanai un nepieciešams inženieru izstrādāts piedziņas risinājums, kas garantē efektivitāti un ilgmūžību, ENNENG ir Jūsu uzticamais partneris. Sazinieties ar ENNENG jau šodien .Piesakieties mūsu tehniskās inženierijas komandai, lai saņemtu pielāgotu piedziņas priekšlikumu.

• Whatsapp:+86 18562780228
• E-pasts:  [email protected]
• Tālrunis:  +86 532 66000559