EN
Pri posudzovaní modernizácie priemyselného ventilátora sa často zameriava pozornosť na výrobný štítok motora. To je pochopiteľné, avšak môže zakrývať širšiu otázku týkajúcu sa celého systému: koľko elektrickej energie sa skutočne dostane k obežnému kolesu po prechode každou medzistupňovou súčasťou? PMSM pre priemyselné ventilátory môže tento reťazec zlepšiť tým, že poskytne použiteľný krútiaci moment pri nízkych otáčkach priamo ventilátoru, namiesto toho, aby výstup motora prechádzal cez redukčnú prevodovku alebo inú medzistupňovú prenosovú súčasť.
Toto nie je tvrdenie, že každý ventilátor s prevodovkou plýtvá neprijateľným množstvom energie, ani že každá modernizácia by mala viesť k priamemu pohonnej sústave. Ide o to, že prevodovka má vlastnú účinnosť, okrem toho vyžaduje mazanie, tesnenia, ložiská, presné zarovnanie a rýchlostné pomer, ktorý už nemusí zodpovedať skutočnému pracovnému cyklu. Ak je možné ventilátor poháňať priamo pri požadovanej rýchlosti a krútiacom momente, tieto straty pri prenose energie a závislosť od údržby sa dajú z konštrukcie systému úplne odstrániť.
Straty energie začínajú u celého pohonného reťazca
Zubový ventilátorový pohonný ústroj je viac než len indukčný motor spolu s impelerm. Elektrický vstup sa v motore mení na výstupný krútiaci moment na hriadeli, potom sa prenáša cez spojky a ozubené prevody a nakoniec sa dodáva do ventilátora. Každé rozhranie má trenie, odpor vzduchu, odpor ložísk, miešanie maziva alebo citlivosť na zosadenie. Celková účinnosť je súčinom účinností jednotlivých komponentov, preto dobrý motor nemôže úplne obnoviť energiu stratenu ďalej v reťazci.
Toto je najdôležitejšie v prípade, keď bolo prevodové zariadenie pôvodne inštalované na vyrovnanie vysokých otáčok motora s nižšími otáčkami impelera. Zníženie otáčok rieši mechanický problém zhody, ale zároveň vytvára trvalú stratovú cestu pri každom chode ventilátora. PMSM pre priemyselné ventilátory mení návrhové rozhodnutie: motor možno vybrať tak, aby vytváral potrebný krútiaci moment pri otáčkach, ktoré sú oveľa bližšie požadovanej prevádzkovej oblasti impelera.
Ako priamy pohonný ventilátor s trvalým magnetom (PMSM) odstraňuje cestu strát
Trvalý magnetický motor PMSM využíva magneti na rotore namiesto prúdu v rotore na vytvorenie magnetického poľa. S vhodným regulátorom dokáže poskytnúť riadený krútiaci moment v širokom rozsahu otáčok. V priamo poháňanom ventilátore je hriadeľ motora priamo spojený s impelerm alebo stredovým kolesom, takže nie je potrebný prevodový mechanizmus na premenu rýchlosti motora na rýchlosť ventilátora.
- Žiadna strata v ozubeniach: krútiaci moment neprechádza cez zasahujúce zuby a mazivové vrstvy pred tým, než dosiahne ventilátor.
- Menej rotujúcich rozhraní: odstránením prevodovky sa môžu z časti prenosu odstrániť aj príslušné ložiská, tesnenia, spojky a kontrola zarovnania.
- Lepšie prispôsobenie otáčok: riadiaca jednotka môže nastaviť otáčky ventilátora podľa potrieb vzduchového systému namiesto použitia mechanického zníženia a následného obmedzenia prietoku.
- Nižšia úroveň údržby: nie je potrebné monitorovať stav oleja v prevodovke, únik oleja ani opotrebovanie ozubených kolies.
- To neznamená, že samotný motor sa stane bezstratovým. Stále majú význam straty v medi, straty v železe, ložiská, chladenie a riadiaca jednotka. Úžitkovnejšie technické tvrdenie je úzkejšie: PMSM pre priemyselné ventilátory môžu odstrániť medzimechanický mechanizmus strát a zároveň umožniť motorovo-riadiacu súpravu prispôsobenú skutočnej záťaži ventilátora.
Prečo regulácia otáčok zvyšuje hodnotu tejto architektúry
Priemyselná ventilácia často vyžaduje premenný výkon. Pri geometricky podobnej prevádzke ventilátora uvádzajú známe afinitné vzťahy, že prietok vzduchu sa mení približne úmerné otáčkam, tlak úmerný druhej mocnine otáčok a výkon úmerný tretej mocnine otáčok. Pre plánovacie účely má ventilátor pri polovičných otáčkach idealizovaný výkon približne 12,5 % výkonu pri plných otáčkach. Skutočné systémy je potrebné overiť pomocou charakteristiky ventilátora, odporu systému, riadenia a minimálnych požiadaviek na ventiláciu, avšak smer tohto vzťahu je dôležitý.
V systéme s pevnou rýchlosťou a prevodovkou operátori často na reguláciu prietoku vzduchu používajú klapky alebo iné obmedzenia. Motor a prevodovka sa môžu naďalej otáčať rýchlosťou vyššou, ako vyžaduje daný proces. Priame pohánanie pomocou PMSM pre priemyselné ventilátory spolu s vhodným riadiacim zariadením pre premennú rýchlosť rieši namiesto toho samotný zdroj nadbytočného prietoku vzduchu: zníži sa otáčacia rýchlosť v prípade poklesu požiadavky. Priama spojka zabraňuje tomu, aby prevodovka spotrebovala vlastný podiel energie, kým ventilátor pracuje v čiastkovom zaťažení.
Priame pohánanie je rozhodnutie o systéme, nie výmena motora
Je jednoduché hovoriť o priamom poháňaní ako o výmene motora. V praxi je to však viac než to. V skutočnosti určujú, či sa konverzia úspešne uskutoční, zotrvačnosť impelera, požadovaný štartovací krútiaci moment, prevádzkové otáčky, cyklus zaťaženia, montážné rozhranie a ladenie regulátora. Ventilátor, ktorý vyžaduje vysoký štartovací krútiaci moment, časté štarty alebo dlhodobý chod pri nízkych otáčkach, potrebuje motor primeranej veľkosti a vhodný tepelný návrh.
Majú význam aj okolité podmienky. Vyššia úroveň ochrany pred prenikaním môže byť vhodná v prípade prachu alebo vlhkosti, avšak voľba krytu môže ovplyvniť odvod tepla. Považovať výkonové hodnoty motora za pevné čísla je v poriadku pre počiatočné porovnanie; ak však zohľadníme okolitú teplotu, vetranie a nepretržitý krútiaci moment pri nízkych rýchlostiach, môže sa použiteľný prevádzkový rozsah posunúť. Požiadajte o krivku krútiaceho momentu vzhľadom na otáčky a o tepelné limity za vašich skutočných miestnych podmienok, nie len o nominálnu hodnotu účinnosti.
Tam, kde sú medzizubové prevodovky najpravdepodobnejšie nevhodné
Eliminácia prevodovky je obzvlášť zaujímavá pri ventilátoroch, ktoré pracujú mnoho hodín, významnú časovú periódu pracujú pod maximálnym prietokom vzduchu alebo sa nachádzajú v prostredí, kde údržba prevodovky spôsobuje poruchy. Tento profil sa vyskytuje u veľkých cirkulačných ventilátorov, výfukových systémov a jednotiek pre technologické vetranie. Prevádzkový tím môže byť záujmový najmä znížením údržby mazaním a počtu mechanických súčiastok; inžinier môže uprednostniť rezervu krútiaceho momentu a harmonické zložky; nákupný tím môže zohľadniť celkové náklady počas životného cyklu. Užitočná analýza by mala zohľadniť všetky tri pohľady.
Existujú prípady, keď je použitie prevodovky stále odôvodnené. Napríklad existujúca geometria hriadeľa, nezvyčajné pomery otáčok, extrémne rázové zaťaženie alebo rozpočet na modernizáciu, ktorý nepovoľuje investíciu do riadiacich systémov a mechanického prekonštruovania, môžu napriek tomu predstavovať výhodu zachovania prevodovky. Použitie ozubených kolies nie je v zásade nesprávnou voľbou. Ide o komplexné porovnanie celej pohonnej sústavy – motora, riadiaceho zariadenia, prevodovky, ventilátora, riadiacich systémov, údržby a rizika výpadkov – so sústavou s priamym pohonom.
Výhoda individuálnej úpravy ENNENG
Žiadne dve priemyselné zariadenia nemajú rovnaké priestorové ani mechanické obmedzenia. eNNENG sa vyznačuje tým, že neposkytuje iba štandardné katalógové výrobky; špecializujeme sa na dodávku dodáva motor s trvalým magnetom na mieru prispôsobený vašej špecifickej aplikácii.
Podporované naším elitným výskumným a vývojovým tímom, ktorý tvoria inžinieri z Národného centra pre výskum a vývoj trvalých magnetov na báze vzácnych zemín, a podopreté desiatkami patentov, prispôsobujeme riešenia pre vysoké napätie (6 kV/10 kV) aj nízke napätie (380 V/660 V/1140 V) tak, aby zodpovedali vašej existujúcej infraštruktúre. Od čistírní vody a ropných vrtov až po výbušné ťažobné prostredia dodávame optimálny výkon tam, kde sa bežné motory nepreukážu.
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
Hlavné závery
Praktický prípad použitia PMSM pre priemyselné ventilátory nie je všeobecné tvrdenie, že trvalé magnety sú lepšie. Ide o argument týkajúci sa pohonného ústrojenstva. Keď PMSM a regulátor dokážu priamo poskytnúť impeloru požadovaný krútiaci moment pri nízkych otáčkach, medzistupňový prevodový mechanizmus už nemusí absorbovať energiu, vyžadovať údržbu ani obmedzovať reguláciu otáčok. Najskôr overte charakteristiku ventilátora, požiadavku na krútiaci moment a otáčky, prostredie a mechaniku prestavby. Ak systém podporuje priamy pohon, energetická výhoda vyplýva z prispôsobenia výroby požiadavke a odstránenia mechanického stratového úseku, ktorý ventilátor už nepotrebuje.
