Aké miestne obmedzenia je potrebné dôkladne zohľadniť pred začiatkom rekonštrukcie indukčného motora na PMSM

Zložitosť prevodu v teréne pri modernizácii priemyselných motorov

Modernizácia starších indukčných strojov na vysokú účinnosť pomocou technológie trvalých magnetov ponúka obrovské úspory energie v továrňach. V továrni na výrobu celulózy a papiera, kde sa nepretržite premiešali nádrže na uskladnenie surovín, projektoví inžinieri zahájili priamu výmenu motorov bez predchádzajúcej auditu infraštruktúry na mieste. Po mechanickom namontovaní technici zistili, že výška osi hriadeľa nového motora nezodpovedala vstupným spojkám existujúceho prevodovníka o dvadsať milimetrov, zatiaľ čo existujúca rozvádzačová skriňa riadenia motorov (MCC) nemala schopnosť riadiť vektorové pohony. V dôsledku toho došlo k oneskoreniam spôsobeným mechanickým vyrovnávaním a núdzovým elektrickým úpravám, čo predĺžilo výpadok výrobného riadku o štrnásť dní a zvýšilo počiatočné rozpočtové položky projektu. Dosiahnutie bezproblémového Retrofit indukčného motora na PMSM projektu vyžaduje dôkladnú predstavbu pred výstavbou týkajúcu sa mechanických, elektrických, tepelných a automatizačných obmedzení na mieste.

Priemyselné projekty modernizácie sú komplexné elektromechanické integračné programy, nie jednoduché zámeny typu plug-and-play. Hoci synchrónne motory s trvalými magnetmi poskytujú výnimočnú účinnosť, ich základný elektromagnetický princíp činnosti sa úplne líši od bežných asynchrónnych motorov s krátou klietkou. Ak sa počas predbežného inžinierskeho návrhu neprijmú opatrenia proti nesprávnemu dimenzovaniu, nedostatočnej tuhosti základov alebo obmedzeniam elektrických káblov, môže to ohroziť dodržanie harmonogramu projektu. Úspešná iniciatíva modernizácie asynchrónneho motora na motor s trvalými magnetmi vyžaduje štruktúrovanú fyzickú verifikáciu ešte pred demontážou starých prevádzkových zariadení.

Mechanické rozmery a tolerancie dĺžky hriadeľa

Štandardné indukčné motory podľa noriem IEC a NEMA dodržiavajú štandardizované rozmery rámov, napríklad rozostupy montážnych otvorov pre nožičky, výšky osí a priemery výstupov hriadeľa. Vysokokrútiace motory s trvalými magnetmi však často poskytujú rovnaký výkon v rámoch, ktoré sú o jednu až dve veľkosti kompaktnejšie. Pri plánovaní výmeny Retrofit indukčného motora na PMSM musia inžinieri vyrobiť presné prechodové montážne dosky alebo overiť, či sa nožičky motora zhodujú s existujúcimi základovými skrutkami. Priemery hriadeľa, profily drážok pre kľúč a axiálne vzdialenosti spojok je nutné overiť, aby sa predišlo ničivým previslým zaťaženiam hriadeľa.

Architektúra riadenia meničom a obmedzenia štartovacieho krútiaceho momentu

Štandardné indukčné motory sa často spúšťajú priamo cez elektrickú sieť (DOL) pomocou elektromechanických kontaktorov alebo základných mäkkých štartérov. Naopak, synchrónny motor s trvalými magnetmi nemôže zrýchliť pri štandardnej frekvencii siete striedavého prúdu bez posúvania pólov a zastavenia, ak nie je vybavený špeciálnymi rotorovými tyčami pre štartovanie zo siete. Komplexný Retrofit indukčného motora na PMSM plán musí zohľadniť rozpočet na špeciálne premenné frekvenčné meniče vybavené algoritmami riadenia orientovaného na permanentný magnet (FOC), aby sa zabezpečil kontrolovateľný nárast krútiaceho momentu.

Napäťové zaťaženie izolácie statora a harmonické zložky vysokofrekvenčných meničov

Nahradenie indukčných motorov napájaných priamo zo siete motorom s permanentnými magnetmi napájaným cez menič spôsobuje rýchle časy nárastu pulzného šírkovo-modulovaného (PWM) napätia (dV/dt) na existujúcich kábloch pre motory. Pri dlhých káblových trasách nad päťdesiat metrov sa môžu javy odrazu napäťových vĺn dvojnásobne zvýšiť vrcholové napätie na svorkách motora, čím sa poškodí staršia izolácia kábla. Overenie dielektrických hodnôt kábla a inštalácia filtrov dV/dt alebo reaktorov so sinusovým výstupným napätím predstavujú kľúčové elektrické obmedzenia pri plánovaní prechodu.

Bezproblémová modernizácia pomocou technológie priameho pohonu ENNENG

Prekonanie obmedzení miesta vyžaduje prispôsobiteľné konštrukcie motorov, ktoré sú prispôsobené existujúcim rozmerom priemyselných strojov. ENNENG poskytuje pokročilé riešenia s trvalými magnetmi a synchrónnymi motormi, ktoré sú navrhnuté pre rýchlu montáž do existujúcich systémov a špeciálne mechanické modernizácie. Retrofit indukčného motora na PMSM realizácia programu s vybavením ENNENG vedie k okamžitým zníženiam spotreby energie o 10 až 40 percent.

Jednotná výrobná matica spoločnosti ENNENG pokrýva široké spektrum výkonov od 5 kW až po 5 MW s plnou prispôsobiteľnosťou prevádzkového napätia v rozsahu od 110 V do 690 V. Individuálne nožné montáže, špeciálne príruby a špeciálne predĺženia hriadeľa umožňujú priamu mechanickú výmenu starších indukčných motorov bez nutnosti invazívnych úprav na základniach.

Modernizácia na architektúru priameho pohonu bez prevodovky

Pri výmene indukčného motora majú inžinieri často možnosť úplne odstrániť mechanické prevodovky, ktoré sú zdrojom porúch. Nahradenie vysokorýchlostného indukčného motora a pravouhlého reduktora systémom ENNENG s nízkou rýchlosťou a vysokým krútiacim momentom Retrofit indukčného motora na PMSM eliminuje straty v dôsledku záberu ozubených kolies, zníži trenie v pohonnej sústave a odstráni nebezpečenstvo kontaminácie výrobných priestorov mazacím olejom.

Nízky tepelný signál v obmedzených výrobných priestoroch

V uzavretých spracovateľských miestnostiach alebo nevetilovaných priemyselných pivniciach prebytočné teplo z motora zaťažuje vetilačný systém pomocných priestorov. Trvalé magnetické motory ENNENG pracujú s nárastom teploty pod 60 K v dôsledku zanedbateľných strat v medenom rotore. Toto znížené tepelné zaťaženie uľahčuje požiadavky na vetiláciu a chráni susedné priemyselné elektronické zariadenia pred prehriatím.

Autoritatívne normy a kódy pre modernizáciu predpisov

Projekty výmeny priemyselných motorov sa musia riadiť prísnymi technickými pokynmi stanovenými medzinárodnými normalizačnými organizáciami. Špecifikácie výkonového zaťaženia a limity nárastu teploty musia zodpovedať norme IEC 60034-1, zatiaľ čo testovanie strát motora musí vyhovovať norme IEC 60034-2-1.

Inštalácie elektrických pohonných systémov s premennou rýchlosťou musia spĺňať normu IEC 61800-3 týkajúcu sa elektromagnetickej kompatibility (EMC). V severoamerických zariadeniach musia všetky úpravy elektrického rozvádzača striktne dodržiavať pravidlá Národnej elektrickej normy NFPA 70, najmä článok 430, ktorý sa týka vetiev motorových obvodov a tepelnej ochrany proti preťaženiu. Overenie základných hodnôt mechanických vibrácií po Retrofit indukčného motora na PMSM prestavbe musí spĺňať limity zóny A podľa normy ISO 10816-3, čím sa potvrdí, že rýchlosti vibrácií zostávajú pod hodnotou 1,4 mm/s RMS. Okrem toho musí bezpečnosť pracovníkov počas prestavbových prác dodržiavať postupy uzamknutia/označenia podľa OSHA 1910.147, aby sa zabránilo nezámernému zapnutiu počas mechanického prepínania.

Komplexný kontrolný zoznam predstavby na mieste

Dôsledné vykonávanie projektu zabraňuje drahým oneskoreniam na stavenisku. Pred fyzickým vyraďovaním zariadenia dodržiavajte tento technický kontrolný zoznam.

Kontrola mechanického skidu a zarovnania

Preveriť existujúce oceľové nosné základne na koroziu, únavu zváraných spojov a geometrickú rovinatosť. Použiť presné ručičkové indikátory na kontrolu stavu „mäkkých nôh“ základne a zabezpečiť, aby rovinatosť podstavca zostala v rámci 0,05 mm na všetkých oporách. Potvrdiť, že vybraný Retrofit indukčného motora na PMSM model poskytuje dostatočný priestor pre orientáciu svorkovnice a neobmedzený prívod chladiaceho vzduchu.

Elektrická infraštruktúra a overenie dĺžky káblov

Preskúmať existujúcu elektrickú rozvodnú skrinku, aby sa potvrdili hodnoty vypínacích prúdov ističov a prierezy káblov. Zmerať celkové dĺžky káblov medzi skriňou frekvenčného meniča a polohou motora. Ak dĺžka napájacích káblov presahuje päťdesiat metrov, vyhradiť rozpočet na výstupné zaťažovacie reaktory na potlačenie napäťových špičiek. Nainštalovať izolované ložiskové súpravy a kefky na uzemnenie hriadeľa, aby sa ochránili ložiská motora pred spoločnými modálnymi prúdmi indukovanými meničom.

Kontaktujte nás

Ak chcete preskúmať konfigurácie náhrady typu „drop-in“ a technické špecifikácie, navštívte Katalógu produktov ENNENG a prehliadnite riešenia prostredníctvom ENNENG Retrofit Engineering .

Pre technickú podporu pri auditoch vhodnosti miesta alebo výpočtoch náhrady indukčných motorov kontaktujte spoločnosť ENNENG:

• WhatsApp:+86 18562780228
• E-mail: [email protected]
• Telefón: +86 532 66000559

Často kladené otázky

Otázka: Môže permanentný magnetický motor využívať existujúcu elektrickú štartovaciu rozvádzačovú techniku?

A: Štandardné elektromechanické kontaktory, hviezda-trojuholník štartéry a základné mäkké štartéry nemôžu prevádzkovať synchrónny permanentný magnetický motor. Keďže rotory s permanentnými magnetmi nemajú počiatočný šmykový prúd, priamo zapojenie do siete spôsobuje ničivé prúdové rázy a kmitanie krútiaceho momentu. Úspešný projekt náhrady indukčného motora za PMSM vyžaduje frekvenčný menič s vektorovými algoritmami pre motory s permanentnými magnetmi.

Otázka: Ako sa porovnávajú fyzické rozmery medzi indukčnými motormi a jednotkami PMSM?

A: Pretože synchrónne motory s trvalými magnetmi poskytujú výrazne vyššiu hustotu výkonu a krútiaceho momentu, ich fyzické kľúčové časti sú zvyčajne o jednu až dve veľkostné triedy menšie ako ekvivalentné indukčné motory. Pri prevádzke úpravy indukčného motora na PMSM používajú inžinieri špeciálne prispôsobené pripojovacie dosky alebo objednávajú špeciálne obrábané nohy motorov, aby zarovnali výšku osi hriadeľa s existujúcim poháňaným zariadením.

Otázka: Ako zariadenie zvláda vysoké napätia spätného EMF počas voľného brzdenia motora?

Akeď sa motor s trvalými magnetmi otáča voľne v dôsledku mechanickej zotrvačnosti zaťaženia, rotujúce magnetické rotory generujú napätie spätného EMF na svorkách motora. Riadiace zariadenia frekvenčných meničov musia obsahovať obvody ochrany proti prenapätiu a dynamické brzdné odpory. Pre záťaže s vysokou zotrvačnosťou a prevažne prevažujúcim pohonom sa uistite, že elektrický izolačný vypínač je vybavený pomocnými kontaktmi, ktoré bezpečne odpoja elektroniku meniča počas núdzového vypnutia.