Aké kľúčové výhody by mal mať kvalifikovaný permanentný magnetický motor (PMSM) pre náročné priemyselné aplikácie

Skúsenosti z praxe: Oceľový valcovací závod a banícka dopravná páska

Oceľový valcovací závod využíval svoje pohony pri extrémnych zmenách zaťaženia, pričom staršie indukčné motory prehrievajú rotor počas vrcholov obrátenia smeru otáčania, a preto sa výrobná linka znížila na ochranu vinutí. Vedúci údržby zaznamenal výkyvy teploty a zistil, že teplo sa počas každého obrátenia smeru koncentruje na tyčiach klietkového rotora. Ťažobný dopravník hlásil rovnaké zaťaženie, avšak v inom smere: pás sa rozbiehal proti plnému zaťaženiu a motor prechádzal najvyšším prúdom v najmenej vhodnom okamihu. V oboch prípadoch sa vyhodnotenie permanentného magnetického motora (PMSM) začalo od cyklu zaťaženia, nie od menovitých hodnôt uvedených na typovom štítku, pretože slabiny sa prejavili práve pri vrcholovom zaťažení a obrátení smeru, nie pri ustálenom chode. V každom prípade tím nameral krútiaci moment v závislosti od času a následne pozoroval, ako sa tepelná rezerva zväčší po výmene tepelne citlivého klietkového rotora za nízkopotencionový rotor s permanentnými magnetmi. Potvrdenie tepelnej rezervy pomocou permanentného magnetického motora (PMSM) bolo možné až po zaznamenaní cyklu zaťaženia.

Analýza rizík: Náklady spojené s nedostatočne špecifikovaným motorom

Bežnou chybou je vybrať motor podľa výkonu uvedeného na typovom štítku a ignorovať tvar zaťaženia, čo následne vedie k jeho poruche počas záručnej doby pri špičkovom zaťažení, pre ktoré nebol vôbec navrhnutý. Ťažké zaťaženie zosilňuje každý tepelný aj krútiaci nedostatok, pretože špičky sa vyskytujú často a kontaktné napätie zostáva vysoké. ENNENG toto rieši permanentný magnetický motor PMSM, ktorý je skonštruovaný ako nízkorotujúci permanentnomagnetický stroj, ktorého rotor zostáva chladný aj pri reverzii a udržiava krútiaci moment bez použitia prevodovky. Riziko tepelnej ochrany klesá, ak sa znížia straty v rotore, a jediným zostávajúcim mechanickým spojom je ložisko. Výmena za indukčný motor za permanentný magnetický motor PMSM tiež odstraňuje prevodovku, ktorá doteraz koncentrovala poruchy, pretože medzi magnetickým poľom a zaťažením už nie je potrebná žiadna redukčná stupeň. Výrobná základňa, ktorá si ponecháva indukčné motory, zdedia tepelný limit, ktorý obmedzuje rýchlosť čiary, a náklady na prepôžičanie vinutia, ktoré sa opakujú každých niekoľko sezón.

Technická analýza: Čo robí motor kvalifikovaným

Trvalý magnetový motor PMSM získava svoje miesto v ťažkej prevádzke vďaka sade presne meraných vlastností, nie jedinému číslu. ENNENG trvalého magnetu používa vysoceenergetické magnety s bezpečnostnou rezervou proti demagnetizácii výrazne prekračujúcou najhorší prevádzkový bod, takže magnetické pole prežije zablokovanie aj reverzný prúd. Rotor sa pri rovnakej výkonnej odberovej moci chladí lepšie, pretože straty vznikajú v statori, kde ich môže chladiaca konštrukcia odviesť, a nie v skrytom klietkovom vinutí. V reálnej aplikácii v valcovni sa teplota vinutia trvalého magnetového motora udržiavala približne o 15 °C nižšie ako u alternatívneho indukčného motora počas vrcholového reverzného zaťaženia – práve táto teplotná rezerva umožnila udržať výrobnú linku v plnej rýchlosti. Trvalý magnetový motor PMSM poskytuje tiež vyššiu krútiacu momentovú hustotu, takže rovnaký kôrpus vyvíja väčší krútiaci moment a má kratšiu dĺžku v porovnaní s nahrádzaným motorom. Trvalý magnetový motor PMSM teda spĺňa požiadavky z hľadiska tepelnej, magnetickej aj mechanickej odolnosti súčasne – presne to vyžaduje ťažký prevádzkový cyklus.

Trieda magnetu a záloha proti demagnetizácii

Najviac profitovali tie miesta, ktoré najskôr analyzovali graf krútiaceho momentu v závislosti od času, pretože táto záloha presne odmeňuje vrcholy reverzie, ktoré väčšina ponúk ignoruje. Na valcovej linke umožnila záloha proti demagnetizácii motoru prežiť prúd zablokovania, ktorý by oslabil lacnejší magnet. U trvalého magnetického motora PMSM sa táto záloha objavuje v skúšobnom správe, pretože intenzita magnetického poľa sa meria, nie predpokladá. Výhody má aj údržba: keď je prevodovka odstránená, tepelné aj mechanické miesta poruchy sa zredukuje na jedno ložisko a jeden hriadeľ, takže zoznam kontrolného prehliadania posádky sa skráti na jednu os.

Autoritatívne normy za týmto tvrdením

Náročný požiadavok vyžaduje odkazy, ktoré posúdiť môže recenzent. Norma IEC 60034-1 definuje skúšku výkonu, ktorá preukazuje, že permanentný magnetový motor (PMSM) spĺňa požadovaný krútiaci moment pri reverzii. Norma IEC 60034-30-1 stanovuje triedu účinnosti IE, preto je na typovom štítku jednotky uvedená trieda IE4 alebo IE5. Norma IEC 60079 sa týka konštrukcie Ex, ktorá je potrebná, ak motor vstupuje do nebezpečnej zóny – ako napríklad dopravník v baní. Norma IEC 61800-5-1 stanovuje bezpečnostné pravidlá pre pohony, čím je definovaná reakcia riadenia pri poruche. Norma ISO 9001 podporuje systém zabezpečenia kvality výroby, čo je dôležité, keď motor pracuje bez dozoru. Norma IEC 61800-5-1 umožňuje overiť reakciu pri poruche permanentného magnetového motora (PMSM) proti definovanej skúške, takže bezpečnostný prípad je auditovateľný. Návrh založený na týchto odkazoch prežije prevádzkovú revíziu, pretože každá vlastnosť je spojená s presnou metódou, nie len s označením.

Praktická príručka: Ako ho špecifikovať a udržiavať

Rozmery by mali vychádzať z cyklu zaťaženia, nie z maximálneho výkonu v kilowattoch, pretože reverzné zaťaženie vyžaduje menovitý krútiaci moment v nepríjemnom okamihu pred čímkoľvek iným. Permanentný magnetový motor PMSM navrhnutý podľa profilu krútiaceho momentu, nie podľa katalógového maxima, sa vyhne tepelnej kapacite, ktorá obmedzuje výkon. ENNENG možno nastaviť počet pólov podľa rýchlosti bubna alebo skrutky a potvrdiť prírubu podľa výkresu poháňanej strojného zariadenia ešte pred výrobou. Montáž stále vyžaduje rovný hriadeľ a čistú povrch spojky, avšak žiadne ozubené koleso sa nemusí zarovnávať. Počas prvého mesiaca zaznamenávajte teplotu ložísk raz týždenne – priame pripojenie hriadeľa ukazuje chybu opotrebovania vo forme tepla oveľa skôr, než by ju zakryl spojený prevodový systém. Ponúka by mala uviesť bezpečnostnú medzeru proti demagnetizácii, ktorú má permanentný magnetový motor PMSM, aby sa bezpečnostné zhodnotenie odrazilo na papieri namiesto toho, aby zostalo len v predajnej prezentácii. Uchovajte záznam krútiacich momentov spolu s plánom údržby a po prvých 200 hodinách prevádzky znovu utiahnite základné skrutky.

Uvedenie do prevádzky za zaťaženia

Trvalý magnetový motor PMSM vyžaduje menej pomocných komponentov ako prevodovka, ktorú nahradí, avšak pohonná jednotka a snímač stále vyžadujú pozornosť. Kalibrujte tenzometrický snímač podľa harmonogramu, ktorý ENNENG tlačí v balíčku na uvádzanie do prevádzky, a potom zaznamenajte trend krútiaceho momentu, aby sa akékoľvek posuny prejavili čo najskôr. Závod, ktorý považuje jednotku za kontrolovaný aktív, zvyčajne definitívne zruší kontrolný zoznam pre prevodovku, pretože jediné položky údržby, ktoré zostávajú, sú ložisko a pohonná jednotka. Rozsah práce sa zužuje na niekoľko položiek, ktoré väčšina tímov zvládne počas jednej smeny, a po 200 hodinách prevádzky stačí znovu utiahnuť spojenia a vykonať kontrolu vibrácií podľa normy ISO 10816, aby stroj mohol postupovať podľa rutinného postupu, ktorý si miestny tím udržiava.

Kontaktovať ENNENG

Začnite diskusiu o trvalom magnetovom motore PMSM popisom cyklu zaťaženia, nie číslom modelu: pošlite inžinierskemu tímu profil krútiaceho momentu v závislosti od času a rýchlosť zaťaženia. ENNENG odpovie návrhom založeným na nízkorotujúcom trvalomagnetovom stroji, kde rezerva je meraná voči špičkovému zaťaženiu pri obrátení smeru otáčania, nie odhadnutá z menovitých hodnôt na typovom štítku.

• WhatsApp:+86 18562780228
• E-mail: [email protected]
• Telefón: +86 532 66000559
• Webová stránka: global.ennengmotor.com

Často kladené otázky

Q: Akú triedu magnetov by mal používať jednotka pre ťažké zaťaženie?

A:Kvalifikovaný trvalý magnetický motor (PMSM) využíva vysokej energie magnety, ktoré sú špecifikované s bezpečnou rezervou proti demagnetizácii nad najhorším prevádzkovým bodom, vrátane zablokovania a spätného prúdu. ENNENG túto rezervu dokumentuje v skúšobnom správe, aby ju kupujúci videl ako nameranú, nie predpokladanú, intenzitu magnetického poľa. Práve táto rezerva umožňuje motoru prežiť špičkové zaťaženia, ktoré vznikajú pri ťažkom prevádzkovom režime, a oddeľuje skutočnú priemyselnú jednotku od ľahkej jednotky premenovanej na rovnakom rozmerovom rámiku.

Q: Ako si môže kupujúci overiť triedu účinnosti IE?

A:Trieda účinnosti IE je definovaná normou IEC 60034-30-1, preto by trvalý magnetický motor (PMSM) mal mať na typovom štítku označenie IE4 alebo IE5 spolu so skúšobným správom. ENNENG dodáva nameranú krivku účinnosti, aby si továreň mohla overiť číselné hodnoty podľa štandardnej metódy. Kupujúci by mal požadovať údaje pri plnom zaťažení aj pri čiastkovom zaťažení, pretože práve pri čiastkovom zaťažení sa návrhy s trvalými magnetmi jasne vyznačujú oproti indukčným motorom rovnakej prevádzkovej triedy.

Q: Vyžaduje motor Ex certifikáciu pre nebezpečné priestory?

A:V prípade vstupu motora do nebezpečného priestoru musí permanentný magnetový motor (PMSM) spĺňať normu IEC 60079 pre Ex konštrukciu, ako je to vyžadované napríklad pri ťažobnom dopravníku. Spoločnosť ENNENG vyrobuje kryt podľa zóny a skupiny plynov, ktoré sú na mieste špecifikované, takže zariadenie je certifikované pre dané umiestnenie. Objednávateľ by mal vopred uviesť zónu a skupinu plynov, pretože postup certifikácie sa líši podľa triedy oblasti a mení rozsah krytu.