Prečo synchronný motor s permanentnými magnetmi (PM) zníži poškodenie mechanického priemyselného vybavenia v dôsledku nárazového zaťaženia na strane prívodu aj odberu

Prečo synchronný motor s permanentnými magnetmi (PM) zníži poškodenie mechanického priemyselného vybavenia v dôsledku nárazového zaťaženia na strane prívodu aj odberu

Keď sa zasekne dopravník, miešačka sa spustí proti ťažkej zmesi alebo čerpadlová sústava zažije náhly technologický výpadok, poškodenie zvyčajne neostáva len na jednej súčasti. Obrátenie krútiaceho momentu a rýchle zrýchlenie sa môžu šíriť cez hriadeľ, spojky, prevodovky, remeňové prenosy, ložiská a poháňaný stroj. Synchrónneho motora s permanentnými magnetmi pM synchrónny motor Synchrónneho motora s permanentnými magnetmi pM synchrónny motor

Z hľadiska aplikácie technického projektovania prvou otázkou nie je: „Je tento motor účinný?“ Je to skôr: „Ako sa zaťaženie správa počas štartov, zastavení, zaseknutí a obrátení smeru otáčania?“ Tento posun je dôležitý, pretože poškodenie spôsobené nárazom je zvyčajne spôsobené prechodným krútiacim momentom, nie len ustáleným výkonom. Správne aplikovaný Synchrónneho motora s permanentnými magnetmi môže tieto prechodné javy tvarovať, kým sa nestanú poškodzujúcimi impulzmi v pripojenom zariadení.

Ako nárazové zaťaženia poškodzujú priemyselný pohonný ústroj

Nárazové zaťaženie vzniká, keď sa prenášaný krútiaci moment mení rýchlejšie, ako mechanický systém dokáže absorbovať alebo preniesť. Náhodný príkaz, zaseknutý mechanizmus na výstupe, vychýlenie pri prevádzke alebo zle naladená rýchlostná slučka môžu spôsobiť nárazový nárast krútiaceho momentu. Najprv reaguje hriadeľ motora, potom spojka a prevodovka zažívajú torzné zrýchlenie a poháňané zariadenie môže poruchu prijať až po krátkom oneskorení. Opakujúce sa udalosti môžu prispieť k frettingu, uvoľneniu spojovacích prostriedkov, poškodeniu zubov, poškodeniu ložísk a nesúhlasu osí.

ASynchrónneho motora s permanentnými magnetmi neprekonáva zotrvačnosť ani nerobí tuhý vlak pružný. To, čo dokáže, je poskytnúť ovládateľný elektromagnetický krútiaci moment. Pri vhodnom vektorovom riadení môže pohonný systém obmedziť požiadavku na krútiaci moment, predvídateľne zvyšovať alebo znížiť rýchlosť a reagovať na signál preťaženia bez okamžitého použitia maximálneho dostupného krútiaceho momentu. Toto rozlíšenie je kľúčové: ovládaný krútiaci moment znižuje závažnosť udalosti; mechanický návrh stále určuje, čo vlak vydrží.

Prečo riadenie synchrónneho motora s permanentnými magnetmi môže zmierňovať prechodné krútiace momenty

1. Krútiaci moment sa dá riadiť nezávisle od pevnej odpovede na sieťovú rýchlosť

ASynchrónneho motora s permanentnými magnetmi prevádzkovaný s kompatibilným pohonom s premennou frekvenciou dokáže regulovať prúd tvoriaci krútiaci moment aj rýchlosť súčasne. V praxi si inžinier môže nastaviť zrýchlenie, spomalenie, obmedzenia krútiaceho momentu, obmedzenia prúdu a reakcie na poruchy podľa skutočného prevádzkového cyklu. Namiesto toho, aby sa náhla korekcia rýchlosti stala plným mechanickým nárazom, Synchrónneho motora s permanentnými magnetmi systém môže túto korekciu vykonať v rámci ovládanej časovej periódy.

Toto je obzvlášť užitočné v prípadoch, keď proces často začína, keď sa menia zaťaženia materiálom alebo keď sa vyskytujú občasné prekážky. Správny interval nie je univerzálny. Rampa, ktorá chráni ľahký pásový dopravník, môže byť príliš pomalá pre linku citlivú na napätie, zatiaľ čo rýchla rampa, ktorá spĺňa ciele výkonu, môže prekročiť zaťaženie miešačky s vysokou zotrvačnosťou. Pre dané použitie je potrebná analýza krútiaceho momentu v závislosti od času, nie všeobecné nastavenie skopírované z iného stroja.

2. Rýchla spätná väzba dokáže zistiť poruchu ešte predtým, než sa z nej stane opakujúci sa náraz

ASynchrónneho motora s permanentnými magnetmi pohonný systém zvyčajne pracuje zo spätnoväzbovej rýchlosti alebo polohy a odhaduje alebo meria premenné súvisiace s krútiacim momentom. Ak sa skutočná rýchlosť počas zablokovania odchyľuje od požadovanej hodnoty, riadiaca logika môže znížiť požiadavku, udržať bezpečnú hranicu krútiaceho momentu alebo aktivovať vypnutie podľa zvolenej stratégie ochrany. To nezaručuje nulové poškodenie počas zablokovania, ale môže zabrániť opakovanému správaniu „tláč silnejšie“, ktoré zvyšuje zaťaženie zariadení v predchádzajúcich a nasledujúcich stupňoch.

Z tohto dôvodu Motor s permanentnými magnetmi (PMSM) riešenie by malo byť špecifikované spolu s blokovaním pohonnej jednotky, preťažením a logikou opätovného štartu. Automatický opätovný štart môže byť užitočný pri nezávažnej poruche procesu, avšak je nesprávnou odpoveďou v prípadoch, keď je potrebné najskôr preskúmať zásah operátora, hromadenie výrobkov alebo mechanicky zablokované zaťaženie.

3. Hladký krútiaci moment pri nízkych rýchlostiach môže znížiť udalosti pri preberaní hrebeňového hrania

Mnohé problémy s nárazom sú najviditeľnejšie v blízkosti nulovej rýchlosti: ozubený dopravník preberá voľnosť, dvíhací stroj sa zaťaží alebo čerpadlová sústava prechádza stavom s nízkym prietokom. A Synchrónneho motora s permanentnými magnetmi môže dodávať riadený krútiaci moment pri nízkych rýchlostiach, ak je riadiaci systém a výber motora vhodný pre túto prevádzku. Hladké aplikovanie krútiaceho momentu môže znížiť náhle preberanie hrebeňového hrania, čo pomáha chrániť spojky a ozubené prevody pred opakujúcimi sa nárazovými zaťaženiami.

To povedané, prevádzka pri nízkych rýchlostiach mení podmienky chladenia a tepelného zaťaženia. Je potrebné skontrolovať výkonové hodnotenie motora, jeho kryt, usporiadanie chladenia a kompatibilitu s meničom. Norma IEC 60034-1 poskytuje všeobecný kontext pre výkonové hodnotenie a výkon rotujúcich elektrických strojov; je užitočným východiskovým bodom na potvrdenie prevádzkového režimu, nie však náhradou za prechodnú mechanickú analýzu.

Tam, kde je ochranný účinok najviac dôveryhodný

Prípad pre Synchrónneho motora s permanentnými magnetmi je najsilnejší, keď je zaťaženie pri náraze spojené so riaditeľnou zmenou rýchlosti alebo krútiaceho momentu. Typickými príkladmi sú dopravníky s premenným zaťažením, miešače s vysokým štartovacím krútiacim momentom, drviče alebo dávkovače s občasnými prekážkami, čerpadlá vystavené náhlym zmenám technologického procesu a stroje, ktoré sa musia otáčať v opačnom smere bez nárazu do prevodovky. V týchto prípadoch môže byť Synchrónneho motora s permanentnými magnetmi súčasťou koordinovanej stratégie, ktorá zníži náraz pri zrýchľovaní a obmedzí krútiaci moment za abnormálnych podmienok.

Výhoda je menej priama, keď ide o čisto vonkajšiu udalosť: klesajúcu záťaž, náraz potrubia, zrážku alebo mechanické poškodenie v nižšej časti systému. A Synchrónneho motora s permanentnými magnetmi sa stále môže naprogramovať tak, aby reagovala rýchlo, avšak nemôže nahradiť obmedzovač krútiaceho momentu, bezpečnostnú spojku, hydraulický tlmič, pružnú spojku, poistný kolík ani prevodovku s vhodným stupňom zaťaženia, ak sú tieto komponenty vyžadované.

Navrhnite motor, pohonný systém a mechaniku ako jeden integrovaný ochranný systém

Najspoľahlivejší prístup je mapovať celú dráhu prenosu zaťaže. Začnite od napájania a pohonného systému, pokračujte cez Synchrónneho motora s permanentnými magnetmi , hriadeľ, spojku, prevodovku a poháňaný stroj, potom identifikujte miesta, kde môže prechodný jav vzniknúť, a miesta, kde ho možno bezpečne obmedziť. Zohľadnite odrazenú zotrvačnosť, torznú tuhosť, výkyvy, bezpečnostný faktor, toleranciu nesúhlasu spojky a čas potrebný na účinné vykonanie ochranného príkazu.

• Definujte normálne a abnormálne obaly krútiaceho momentu. Zahrňte štart, zastavenie, obrátenie smeru otáčania, podmienky zablokovania (plugged) a realistické scenáre zaseknutia.
• Nastavte limity krútiaceho momentu a prúdu úmyselne. Nepredpokladajte, že vysoká dostupná rezervná krútiaca moment je automaticky výhodná pre stroj.
• Súlad rampy zrýchlenia a spomalenia. Kontrolovaný Synchrónneho motora s permanentnými magnetmi rampa by mala zodpovedať technologickému procesu a torzným limitom pohonnej sústavy.
• Mechanickú ochranu vyberte samostatne. Používajte pružné spojky alebo zariadenia na obmedzenie krútiaceho momentu tam, kde dôsledky nárazu tieto opatrenia ospravedlňujú.
• Overte podmienky napájania a chladenia. Odporúčania NEMA zdôrazňujú dôležitosť vyváženosti napätia na svorkách a zohľadnenia nárastu teploty; elektrická kvalita môže ovplyvniť bezpečnostnú rezervu pri náročnom prevádzkovom zaťažení.

Kontrolné úkony pri uvádzaní do prevádzky, ktoré bránia poškodeniu aj pri dobre navrhnutom riešení

ASynchrónneho motora s permanentnými magnetmi inštaláciu je potrebné odovzdať s dôkazmi, nie len úspešným bezťažobným behom. Zaznamenajte príkaz rýchlosti, skutočnú rýchlosť, priebeh prúdu alebo krútiaceho momentu a odozvu vibrácií počas najnáročnejších povolených prechodov. Skontrolujte, či je správanie obmedzenia krútiaceho momentu stabilné, či pohonný systém nekmitá okolo nastavenej rýchlosti a či obnova po chybe nemôže spôsobiť opätovné spustenie do nebezpečnej prekážky.

Technické údaje samy o sebe nemôžu určiť niekoľko hraničných podmienok, preto skontrolujte: teplotu okolia, chladenie pri nízkych rýchlostiach, zarovnanie hriadeľa, stav spojky, výkyv prevodovky a tuhosť základne. A Synchrónneho motora s permanentnými magnetmi môže byť veľmi reaktívny, avšak voľný základ alebo opotrebovaná spojka môžu aj mierne zmeny príkazu premieniť na mechanickú udalosť.

Kontaktujte nás

Ak hodnotíte komerčné trvalé magnetické motory na predaj a potrebujete technicky navrhnuté pohonné riešenie, ktoré zaručuje účinnosť a dlhú životnosť, ENNENG je váš dôveryhodný partner. Kontaktujte ENNENG už dnes .Porozprávajte sa s naším technickým inžinierskym tímom, aby ste dostali prispôsobený návrh pohonnej sústavy.

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

Praktický záver výberu

ASynchrónneho motora s permanentnými magnetmi najúčinnejšie znižuje poškodenie spôsobené nárazovým zaťažením, keď sa jeho regulovateľný krútiaci moment využíva na riadenie príčiny nárazu: agresívne štartovanie, náhle zastavenie, reakcia na zaseknutie alebo vyrovnanie hrebeňového hrebeňa. Technická hodnota neleží len v tom, že motor je založený na trvalých magnetoch. Vychádza z kombinácie Synchrónneho motora s permanentnými magnetmi s vhodne naladeným riadením, overením príslušného prevádzkového režimu a mechanickými ochranami, ktoré zvládajú zaťaženia, ktoré elektronika absorbovať nemôže.

Pred tým, než vyberiete Synchrónneho motora s permanentnými magnetmi , požiadajte o cyklus zaťaženia, údaje o zotrvačnosti, očakávané nezvyčajné udalosti, požadované správanie pri opätovnom štarte a limity každej súčasti v ceste prenosu výkonu. S týmito informáciami môže tím špecifikovať Synchrónneho motora s permanentnými magnetmi systém, ktorý chráni výrobné zariadenia namiesto toho, aby len poskytoval rotáciu.