Silnik przemysłowy TYB z magnesami trwałymi (PMSM) do pomp, wentylatorów i sprężarek

Ocena silnika PMSM do zastosowania przemysłowego zwykle zaczyna się od ceny. Jest to uzasadnione, ale różnica cenowa na etapie zakupu między silnikiem synchronicznym z magnesami trwałymi a standardowym silnikiem indukcyjnym rzadko oddaje pełny obraz sytuacji. To koszty energii przez lata ciągłej eksploatacji, koszty konserwacji i pracy serwisowej oraz straty wynikające z nieplanowanych przestojów decydują o tym, czy wybór silnika był trafny, czy nie. Wysokosprawne silniki serii TYB firmy Enneng są przeznaczone dla klientów, którzy potrzebują kompleksowego spojrzenia na całość.

Seria TYB to standardowy typ silnika synchronicznego z magnesami trwałymi (PMSM), certyfikowany zgodnie ze standardami wydajności Ultra-Premium IE4 i IE5. Wielkości obudów obejmują zakres od 90 do 710, zakres mocy od 5,5 kW do 6300 kW, prędkości znamionowe wynoszą 3000, 1500, 1000 i 750 obr/min – wszystkie są dostosowalne. Stopień ochrony IP55, klasa izolacji F, cykl pracy S1 ciągły. Opcje napięcia znamionowego: 380 V, 690 V, 3300 V i 10000 V prądu przemiennego.

Dlaczego sprawność przy częściowym obciążeniu decyduje o rzeczywistych kosztach eksploatacji

Prawdą jest, że silniki z magnesami trwałymi wiążą się z wyższym początkowym kosztem niż silniki indukcyjne o równoważnych parametrach; w przypadku zastosowań pracujących stale w pełnym obciążeniu premia za wydajność może nie wystarczyć do pokrycia tej różnicy. Jednak w większości środowisk przemysłowych silniki nie pracują w pełnym obciążeniu przez większość czasu. Pompy zmniejszają przepływ przy spadku zapotrzebowania. Sprężarki pracują cyklicznie. Wentylatory dostosowują moc do zmian pory roku. Silnik oszczędzający energię serii TYB utrzymuje wydajność klasy IE5 w całym zakresie pracy, w tym przy częściowym obciążeniu wynoszącym 25 % – dokładnie tam, gdzie tradycyjne silniki indukcyjne tracą wydajność najbardziej stromo. W obiektach, w których silniki pracują zwykle w zakresie od 40 % do 70 % nominalnej mocy, osiąga się mierzalne oszczędności w kilowatogodzinach na każdej fakturze za energię elektryczną.

Główne cechy techniczne

1. Klasyfikacja efektywności IE5 – najwyższa klasa efektywności energetycznej

Seria TYB spełnia i przekracza wymagania dotyczące najwyższej klasy efektywności – IE5 Ultra-Premium Efficiency – uznawanej w międzynarodowych standardach maszyn elektrycznych. W porównaniu ze standardowym silnikiem asynchronicznym klasy IE3 ten wysokiej wydajności silnik PMSM zapewnia zwiększenie efektywności o 15–35% przy pełnym obciążeniu. Gdy temperatura otoczenia na miejscu pracy pozostaje poniżej 40 °C, ta wartość może być wiarygodnym parametrem do modelowania kosztów energii. Dla pojedynczego urządzenia o mocy 100 kW pracującego w trybie ciągłym różnica rocznych kosztów energii wynosi kilka tysięcy dolarów.

2. Kompaktowa konstrukcja o wysokiej gęstości mocy

Silnik synchroniczny z magnesami trwałymi serii TYB ma objętość o około 35 % mniejszą i masę o około 40 % niższą niż odpowiedni silnik indukcyjny. W projektach modernizacyjnych istniejących zestawów pompowych i komór wentylatorowych często występują ścisłe ograniczenia wymiarowe, które wymagają ponownego zaprojektowania elementów mechanicznych. Kompaktowe wymiary serii TYB rozwiązuje większość tych konfliktów bez konieczności modyfikacji konstrukcji, co zmniejsza ukryte koszty projektu, przez co programy modernizacji silników stają się droższe, niż wydawać się mogą na pierwszy rzut oka.

3. Pełny moment obrotowy już przy prędkości bliskiej zeru

Seria TYB zapewnia stały, pełny moment obrotowy w zakresie prędkości od wartości bliskiej zeru do prędkości znamionowej. Jest to rzeczywista zaleta operacyjna w zastosowaniach wymagających dużego momentu rozruchowego – np. w przypadku przenośników, mieszarek lub maszyn do wtryskiwania tworzyw sztucznych – gdzie niewystarczający moment rozruchowy powoduje uderzenia mechaniczne lub przyspiesza zużycie łożysk. Problemy z wydajnością rozruchową pod obciążeniem zwykle pojawiają się dopiero po instalacji, w momencie, gdy ich rozwiązanie wiąże się z wysokimi kosztami.

4. Zarządzanie temperaturą w celu zapewnienia długiej trwałości eksploatacyjnej

Dostępny z chłodzeniem własnym wentylatorem IC411 lub z wymuszonym chłodzeniem wentylatorem IC416, oba zaprojektowane tak, aby utrzymywać stabilny profil termiczny przez cały okres eksploatacji silnika. Izolacja klasy F w połączeniu z niższymi temperaturami pracy wynikającymi z eliminacji strat miedziowych wirnika znacznie wydłuża żywotność łożysk i uzwojeń. Zakłady przechodzące ze standardowych silników na serię TYB zwykle zgłaszają redukcję czasu przestoju spowodowanego awaryjnymi konserwacjami o nawet 40%.

Specyfikacje techniczne

Zastosowania

Pompy przemysłowe i oczyszczanie wody

Silnik PMSM serii TYB należy do najskuteczniejszych rozwiązań oszczędzających energię przeznaczonych do pomp odśrodkowych oraz zastosowań w oczyszczalniach ścieków. Układy pompowe rzadko pracują przy pełnym obciążeniu – zapotrzebowanie na przepływ zmienia się stale w zależności od wymagań procesowych. Seria TYB utrzymuje sprawność klasy IE5 w tych zmiennych punktach pracy, podczas gdy tradycyjne silniki indukcyjne tracą jednocześnie sprawność i współczynnik mocy. Obiekty stosujące ten silnik synchroniczny z magnesami trwałymi w napędach pomp osiągają systematycznie 15–35% całkowitej oszczędności energii oraz eliminują kary za moc bierną w środowiskach o zmiennym obciążeniu.

Kompresory powietrza oraz systemy wentylacji i klimatyzacji

Śrubowe sprężarki i duże systemy wentylacyjne HVAC należą do urządzeń o najwyższym zużyciu energii elektrycznej w obiektach przemysłowych. Zastosowanie wysokosprawnych silników serii TYB w napędach sprężarek lub wentylatorów zapewnia mierzalny zwrot z inwestycji; brak strat miedzi w wirniku oraz utrzymująca się wysoka sprawność przy zmiennych prędkościach pozwalają obniżyć koszty energii potrzebnej do uzyskania powietrza sprężonego i wentylacji nawet o 20%. W zastosowaniach HVAC pełny zwrot z inwestycji osiągany jest zwykle w ciągu 6–18 miesięcy, a poprawa sprawności systemu może wynosić nawet 35% w porównaniu do starszych silników.

Co wyróżnia serię TYB

Decyzja zakupowa silnika PMSM zwykle zaczyna się od ceny jednostkowej, ale liczbą, która ostatecznie ma największe znaczenie w okresie eksploatacji trwającym od 5 do 10 lat, są koszty energii eksploatacyjnej połączone z kosztami konserwacji i obsługi. W przypadku aplikacji ciągłej pracy S1, w których silnik pracuje poniżej pełnego obciążenia przez znaczną część godzin rocznych, silnik serii TYB klasy efektywności IE5 zapewnia zawsze lepszą opłacalność całkowitego cyklu życia niż konwencjonalne alternatywy z silnikami indukcyjnymi. Wszystkie stałe magnesy neodymowo-żelazowo-borowe (NdFeB) są pokryte na poziomie molekularnym warstwą ochronną zapobiegającą demagnetyzacji spowodowanej temperaturą, wilgotnością lub narażeniem na substancje chemiczne – co rozwiązuje jedną z najczęstszych obaw klientów dotyczących niezawodności technologii silników z magnesami trwałymi.

Wszystkie silniki synchroniczne z magnesami trwałymi wymagają napędu o zmiennej częstotliwości (VFD) do rozruchu i regulacji prędkości. Seria TYB została zoptymalizowana pod kątem inwerterów wektorowych o wysokiej wydajności, zapewniając precyzyjną regulację prędkości oraz maksymalne odzyskiwanie sprawności w całym zakresie obciążenia. Silnik jest kompatybilny ze standardowymi przemysłowymi markami VFD. Globalna pomoc techniczna firmy Enneng jest dostępna dla każdej instalacji serii TYB; usługi uruchomieniowe na miejscu są oferowane w przypadku dużych projektów przemysłowych. Ze minimalną ilością zamówienia (MOQ) wynoszącą 1 sztukę oraz konfiguracjami dostosowywanymi pod kątem mocy, prędkości, napięcia i klasy sprawności seria TYB jest dostępna zarówno dla zakupów zastępczych, jak i dla specyfikacji nowych projektów.