Silniki stało-prądowe z bezpośrednim napędem serii TYDP to silniki PMSM z bezpośrednim napędem przeznaczone do przemysłowego sprzętu o niskiej prędkości obrotowej i wysokim momencie obrotowym. Zaprojektowane są tak, aby dostarczać moment obrotowy bezpośrednio na wał napędzany, co zmniejsza konieczność stosowania przekładni tam, gdzie układ mechaniczny i warunki eksploatacji pozwalają na bezprzekładniową pracę. Zakres tych bezprzekładniowych silników można rozważyć m.in. w wentylatorach wież chłodniczych, młynach kulowych, mieszalnikach, taśmociągach i urządzeniach pompujących z prętem ssawnym. Qingdao Enneng Motor CO., Ltd. dobiera konfigurację silnika do cyklu pracy, wymaganego momentu obrotowego, prędkości obrotowej, interfejsu mechanicznego oraz warunków środowiskowych na miejscu instalacji.
Silnik PMSM z bezpośrednim napędem wykorzystuje wirnik z wielobiegunowymi magnesami trwałymi do generowania momentu obrotowego przy niskich prędkościach obrotowych bez tradycyjnego zestawu silnik–skrzynia biegów. W projekcie przemysłowym wartość silnika bez przekładni zależy od całego układu napędowego: maszyny napędzanej, połączenia wałowego, konstrukcji nośnej, układu sterowania, metody chłodzenia oraz dostępności do konserwacji – wszystkie te elementy należy przeanalizować przed dokonaniem wyboru.
Projekt silnika PMSM z bezpośrednim napędem
Seria TYDP to silnik o niskiej prędkości obrotowej i wysokim momencie obrotowym, wykorzystujący magnesy trwałe z neodymu, żelaza i boru (NdFeB) oraz wielobiegunową konstrukcję wirnika. Silnik PMSM z bezpośrednim napędem można skonfigurować na prędkości znamionowe wynoszące 20, 50, 100, 200 lub 500 obr./min. Dzięki temu seria ta jest odpowiednia w przypadkach, gdy maszyna wymaga kontrolowanej rotacji przy niskich prędkościach obrotowych, a bezpośrednie połączenie wałowe jest technicznie uzasadnione. Ostateczny moment obrotowy, wymiary obudowy oraz układ chłodzenia należy dobierać na podstawie rzeczywistego profilu obciążenia, a nie wyłącznie na podstawie prędkości obrotowej.
Jako silnik bez przekładni, seria TYDP może uprościć ścieżkę transmisji mechanicznej poprzez usunięcie skrzyni biegów w odpowiednich projektach urządzeń. Nie oznacza to jednak, że każdą maszynę należy przekształcić w napęd bezpośredni. Należy ocenić istniejącą przestrzeń montażową, dokładność wyrównania, moment rozruchowy, bezwładność, wymagania hamulcowe oraz proces eksploatacyjny. Qingdao Enneng Motor CO., Ltd. wykorzystuje te dane we współpracy z klientem do oceny, czy silnik PMSM z napędem bezpośrednim jest odpowiedni dla nowej instalacji lub modernizacji.
Główne cechy
Architektura silnika PMSM z napędem bezpośrednim przeznaczona do zastosowań przemysłowych przy niskich prędkościach.
Opcje silników o niskiej prędkości obrotowej i wysokim momencie obrotowym z prędkościami znamionowymi od 20 do 3000 obr/min.
Znamionowy moment obrotowy powyżej 100 000 N·m dla odpowiednich, wybranych konfiguracji.
Zakres mocy od 5,5 kW do 6300 kW oraz wielkości obudów od 132 do 710.
Opcje silników o sprawności IE4 / IE5 do porównania w ramach oceny energetycznej na poziomie całego systemu.
Opcje ochrony IP55 / IP56, izolacja klasy F oraz opcje chłodzenia IC411, IC416 lub IC71W.
Odpowiedni do regulacji prędkości z wykorzystaniem falownika przy użyciu kompatybilnego rozwiązania sterującego.
Minimalna ilość zamówienia: jedna sztuka; gwarancja jednoroczna.
Specyfikacje techniczne
Parametr |
Potwierdzona specyfikacja |
Uwaga przy doborze |
Typ produktu |
Silnik PMSM z napędem bezpośrednim |
Układ silnika bez przekładni dla odpowiednich zastosowań |
Wielkość ramki |
132–710 |
Potwierdzić wymiary montażowe |
Zakres mocy |
5,5–6300 kW (dostosowywalne) |
Możliwość dostosowania w podanym zakresie |
Prędkość nominalna |
20 / 50 / 100 / 200 / 500 obr/min (dostosowywalne) |
Wybór niskiej prędkości przez wyposażenie napędzane |
Moment znamionowy |
>100 000 N·m |
Dla odpowiednich wybranych konfiguracji |
Klasa efektywności |
IE4 / IE5 |
Wyniki energetyczne systemu zależą od warunków eksploatacji |
Klasa ochrony |
IP55 / IP56 |
Wybierz dla środowiska instalacji |
Metoda chłodzenia |
IC411 / IC416 / IC71W |
Obejmuje opcję chłodzenia wodą |
Temperatura pracy |
-40°C do +55°C |
Potwierdź wymagania dotyczące miejsca instalacji |
Wysokość |
≤2000 metrów |
Potwierdź warunki projektu |
Zalety inżynieryjne
Silnik o niskiej prędkości obrotowej i wysokim momencie obrotowym może zapewnić skuteczną kontrolę tam, gdzie wymagany jest wysoki moment obrotowy przy niskiej prędkości obrotowej. W układzie silnika PMSM z bezpośrednim napędem silnik jest dobierany tak, aby współpracował z obciążeniem procesowym, a nie polegał na przekładni do redukcji prędkości obrotowej. W odpowiednich zastosowaniach może to prowadzić do skrócenia układu napędowego. Rzeczywiste poziomy hałasu, wibracji, zużycia energii oraz potrzeby konserwacji zależą od konstrukcji maszyny, jakości instalacji, rodzaju obciążenia, systemu sterowania oraz środowiska eksploatacyjnego.
Klasyfikacja silnika zgodnie z normą IE5 to odniesienie na poziomie silnika, a nie uniwersalna obietnica oszczędności energii. Porównując silnik o sprawności IE5 z inną opcją napędu, zespoły inżynieryjne powinny uwzględnić czas pracy, pracę przy częściowym obciążeniu, ustawienia przemiennika częstotliwości (VFD), straty w przekładni mechanicznej oraz stan sprzętu bazowego. Ocena dostosowana do konkretnego miejsca zapewnia bardziej rzetelne spojrzenie na to, czy bezprzełożeniowy silnik PMSM może spełnić zamierzone cele eksploatacyjne.
W przypadku projektu z silnikiem bezprzełożeniowym planowanie konserwacji również się zmienia, ponieważ przekładnia nie jest częścią układu napędowego. Nadal ważne pozostają stan łożysk, działanie systemu chłodzenia, integralność mocowania, wyważenie oraz sterowanie elektryczne. Takie praktyczne podejście pomaga zespołom ocenić silnik o niskiej prędkości obrotowej i wysokim momencie obrotowym w kontekście planu serwisowego, który są w stanie realizować.
Typowe zastosowania
Wieżowce chłodnicze
Silnik PMSM z bezpośrednim napędem można ocenić do wentylatorów wieży chłodzącej, gdzie niskoprędkościowa rotacja wentylatora i bezstopniowy układ napędowy pasują do projektu mechanicznego. Poziom ochrony IP, sposób chłodzenia, bezwładność wentylatora, wilgotność na miejscu oraz strategia falownika VFD powinny zostać potwierdzone dla każdego projektu wieży chłodzącej.
Młynki kulowe i mieszadła
Młynki kulowe i przemysłowe mieszadła mogą wymagać kontrolowanego momentu obrotowego przy niskich prędkościach. Silnik o niskiej prędkości i wysokim momencie obrotowym może zostać wybrany po przeanalizowaniu obciążenia procesowego, warunków rozruchu, układu wału oraz systemu mechanicznego podparcia. Układ silnika bezprzełożeniowego powinien zostać oceniony jako część kompletnego napędu młynka lub mieszadła.
Duże taśmy transportowe
Dla przenośników taśmowych silnik PMSM z bezpośrednim napędem można rozważyć w przypadkach, gdy sterowanie prędkością, moment rozruchowy, obciążenie przenośnika oraz układ napędu pozwalają na bezpośrednie połączenie. Silnik, falownik VFD, układ hamowania oraz mechanika przenośnika wymagają zintegrowanego inżynierii.
Jednostki pomp do ekstrakcji oleju
Silnik bezstopniowy może zostać rozważony do zastosowania w urządzeniach pompujących z prętem ssawnym, gdy znany jest cykliczny przebieg momentu obrotowego, ekspozycja na czynniki środowiskowe, wymagania dotyczące sterowania oraz dostęp do serwisu. Konfiguracja silnika PMSM z napędem bezpośrednim powinna być dopasowana do konkretnych mechanizmów jednostki pompującej.
Wskazówki dotyczące wyboru
Aby wybrać silnik PMSM z napędem bezpośrednim, należy podać wymaganą moc, moment nominalny i maksymalny, zakres prędkości obrotowych, bezwładność obciążenia, sposób rozruchu, cykl pracy, interfejs mechaniczny, warunki obudowy, temperaturę, wysokość nad poziomem morza oraz dostępne zasilanie. Te informacje pozwalają Qingdao Enneng Motor CO., Ltd. zaproponować odpowiednią konfigurację silnika o niskiej prędkości obrotowej i wysokim momencie obrotowym.
W przypadku modernizacji porównaj istniejącą zespół silnika i przekładni z zaproponowaną konfiguracją silnika bezstopniowego. Przed podjęciem ostatecznej decyzji potwierdź wymiary, połączenie wału, fundament, zasilanie elektryczne, zgodność z przemiennikami częstotliwości (VFD), stopień ochrony oraz procedury serwisowe. Celem jest technicznie dopasowane rozwiązanie z napędem bezpośrednim, a nie ogólna wymiana.
Często zadawane pytania
P: Co to jest silnik PMSM z bezpośrednim napędem?
O: Silnik PMSM z bezpośrednim napędem to silnik synchroniczny z magnesami trwałymi zaprojektowany do bezpośredniego napędzania obciążenia w układach, w których konstrukcja urządzenia pozwala na zastosowanie rozwiązania bez przekładni.
P: Czy ten silnik bezprzekładniowy może zastąpić każdy system napędzany przekładnią?
O: Nie. Silnik bezprzekładniowy należy dobierać wyłącznie po przeanalizowaniu momentu obrotowego, prędkości obrotowej, rozwiązań mechanicznych, dostępnej przestrzeni montażowej, sterowania oraz procesu eksploatacyjnego.
P: Kiedy przydatny jest silnik o niskiej prędkości i wysokim momencie obrotowym?
O: Silnik o niskiej prędkości i wysokim momencie obrotowym może być przydatny w urządzeniach takich jak wentylatory, młyny, taśmy transportowe, mieszadła oraz agregaty pompowe, które wymagają dużego momentu obrotowego przy niższych prędkościach pracy.
P: Jak ocenić silnik o sprawności klasy IE5?
O: Klasyfikacja IE5 opisuje poziom sprawności silnika. Rzeczywiste zużycie energii w układzie zależy od stopnia obciążenia, sterowania, strat w przekładni, czasu pracy oraz stanu technicznego urządzenia.
P: Czy seria TYDP wymaga falownika (VFD)?
Silnik PMSM z bezpośrednim napędem typu A:A jest zwykle stosowany z kompatybilnym falownikiem i układem sterowania do rozruchu oraz regulacji prędkości. Ostateczną zgodność należy potwierdzić dla wybranej konfiguracji.