มอเตอร์พีเอ็มเอสเอ็มสำหรับคอมเพรสเซอร์อากาศควรมีมาตรการป้องกันใดบ้างสำหรับสภาวะการใช้งานที่มีแรงกระแทกบ่อยครั้ง

การป้องกันมอเตอร์พีเอ็มเอสเอ็มของเครื่องอัดอากาศจากโหลดกระแทกรุนแรง

โรงงานผลิตภาชนะแก้วแบบอัตโนมัติที่ใช้เครื่องอัดอากาศแบบลูกสูบหลายขั้นตอนซึ่งมีกำลังสูง ทำงานเป็นเวลา ๘,๔๐๐ ชั่วโมงต่อปี มักประสบปัญหาความผันผวนของแรงดันอย่างรุนแรงและจุดยอดแรงบิดที่เฉียบคมในแต่ละจังหวะของลูกสูบ การขับเคลื่อนมอเตอร์พีเอ็มเอสเอ็มของเครื่องอัดอากาศภายใต้สภาวะที่ท้าทายเช่นนี้ จำเป็นต้องมีพารามิเตอร์การป้องกันที่แข็งแกร่ง เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการตัดการทำงานฉับพลันจากสาเหตุเชิงกล อุณหภูมิของโรเตอร์สูงเกินไป และการล้มเหลวอย่างร้ายแรงของฉนวนกันความร้อนบริเวณสเตเตอร์ วิศวกรของโรงงานที่กำลังปรับปรุงระบบขับเคลื่อนเครื่องอัดอากาศจึงจำเป็นต้องกำหนดมาตรการป้องกันอย่างรอบด้านทั้งด้านไฟฟ้า ด้านความร้อน และด้านเซนเซอร์ เพื่อให้มอเตอร์พีเอ็มเอสเอ็มของเครื่องอัดอากาศแต่ละตัวสามารถรักษางานเชิงกลที่เชื่อถือได้แม้ภายใต้รอบการทำงานที่รุนแรง

การรับแรงกระแทกซ้ำๆ จะทำให้ระบบขับเคลื่อนมอเตอร์ต้องเผชิญกับสัญญาณไฟฟ้าผันผวนอย่างรุนแรง การสะสมความร้อนอย่างรวดเร็ว และการสั่นสะเทือนเชิงกลอย่างเฉียบพลัน หากไม่มีเกณฑ์การป้องกันที่ออกแบบมาเฉพาะ คลื่นกระแสไฟฟ้าความถี่สูงจะทำให้แม่เหล็กเกิดความร้อนอย่างรวดเร็ว เพิ่มความล้าของตลับลูกปืนเชิงกล และก่อให้เกิดความเสี่ยงของการเสื่อมสมบัติแม่เหล็กอย่างรุนแรง ซึ่งส่งผลให้อายุการใช้งานของเครื่องจักรสั้นลง ENNENG พัฒนาเทคโนโลยีระบบขับเคลื่อนแม่เหล็กถาวรขั้นสูงที่ออกแบบมาเพื่อกำจัดจุดอ่อนต่อแรงกระแทก โดยให้ความมั่นคงทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่ผ่านการรับรองแล้ว และสามารถทำงานต่อเนื่องได้อย่างไม่หยุดชะงักในระบบน้ำยาทำความเย็นแบบอัดอากาศสำหรับอุตสาหกรรมหนัก

แรงบิดแบบเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันและอันตรายจากการเสื่อมสมบัติแม่เหล็กในการใช้งานเครื่องอัดอากาศ

คอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบและแบบสกรูหมุนก่อให้เกิดแรงต้านเชิงกลแบบเป็นจังหวะ ซึ่งแตกต่างโดยพื้นฐานจากปั๊มแบบเหวี่ยงศูนย์กลางหรือพัดลมระบายอากาศที่ทำงานอย่างสม่ำเสมอ หน่วยแบบลูกสูบสร้างช่วงพีคของทอร์กที่อาจสูงถึงสามถึงหกเท่าของทอร์กที่ระบุไว้ตามค่ามาตรฐานในระหว่างจังหวะการอัด ส่วนมอเตอร์ PMSM สำหรับเครื่องอัดอากาศไม่มีปรากฏการณ์สไลด์ (slip) ตามธรรมชาติเหมือนมอเตอร์เหนี่ยวนำแบบไม่สมมาตร จึงทำให้การตอบสนองของทอร์กแม่เหล็กไฟฟ้าเกิดขึ้นเกือบจะทันทีทันใด ผลที่ตามมาคือกระแสไฟฟ้ากระชากรุนแรงจะไหลผ่านขดลวดสเตเตอร์และไปถึงแม่เหล็กโรเตอร์ภายในไม่กี่มิลลิวินาที ซึ่งจำเป็นต้องใช้ระบบป้องกันพิเศษ

การรับโหลดแบบกระแทกเป็นจังหวะและการเพิ่มกระแสในสเตเตอร์อย่างรวดเร็ว

ในระหว่างรอบการอัดแรงดันสูง ความต้านทานเชิงกลที่มอเตอร์พีเอ็มเอสเอ็มสำหรับเครื่องอัดอากาศพบเจอจะเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วภายในเศษเสี้ยวของวินาที เมื่อลูกสูบของเครื่องอัดอากาศอัดก๊าซที่ใช้ในกระบวนการ ระบบขับเคลื่อนจะได้รับแรงโหลดแบบทันทีทันใด ซึ่งบังคับให้อินเวอร์เตอร์จ่ายกระแสไฟฟ้าจำนวนมากเพื่อสร้างทอร์ก หากมอเตอร์พีเอ็มเอสเอ็มสำหรับเครื่องอัดอากาศทำงานโดยไม่มีการปรับค่าจำกัดกระแสให้เหมาะสม กระแสไฟฟ้าที่พุ่งสูงขึ้นอย่างรวดเร็วนี้จะทำให้อินเวอร์เตอร์ตัดการทำงานผิดพลาดจากภาวะกระแสเกิน หรือก่อให้เกิดความเครียดทางความร้อนอย่างรุนแรงต่อขดลวด

ยิ่งไปกว่านั้น กระแสไฟฟ้าที่พุ่งสูงซ้ำๆ จะก่อให้เกิดแรงแม่เหล็กไฟฟ้าขนาดใหญ่ระหว่างตัวนำของขดลวดสเตเตอร์ ในมอเตอร์แบบ PMSM สำหรับคอมเพรสเซอร์อากาศที่ไม่มีการเสริมความแข็งแรง แรงแม่เหล็กไฟฟ้าแบบจังหวะที่เปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลานี้จะทำให้เกิดการสั่นสะเทือนเชิงกลระหว่างขดลวดที่อยู่ติดกัน ส่งผลให้ฉนวนกันไฟฟ้าบริเวณร่องค่อยเป็นค่อยไปเสื่อมสภาพ และนำไปสู่วงจรลัดวงจรระหว่างเฟสก่อนกำหนด การใช้มอเตอร์แบบ PMSM สำหรับคอมเพรสเซอร์อากาศรุ่นขั้นสูงที่ออกแบบมาอย่างพิถีพิถันด้วยโครงสร้างยึดขดลวดที่เสริมความแข็งแรงและกระบวนการอัดแน่นด้วยความดันสุญญากาศแบบไม่มีช่องว่าง จะช่วยขจัดการเคลื่อนตัวของตัวนำทั้งหมด จึงรักษาความสมบูรณ์ของฉนวนกันไฟฟ้าไว้ได้แม้ภายใต้สภาวะโหลดที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วซ้ำๆ

ขอบเขตการสูญเสียความต้านทานการถูกแม่เหล็กถูกถอดถอนโดยธรรมชาติและการถูกถอดแม่เหล็ก

ความเสี่ยงในการดำเนินงานที่รุนแรงที่สุดต่อมอเตอร์ PMSM สำหรับเครื่องอัดอากาศภายใต้การรับโหลดกระแทก คือ การถูกทำลายแม่เหล็กของโรเตอร์อย่างถาวร แม่เหล็กเนโอดิเมียม-เหล็ก-โบรอน ซึ่งเป็นแม่เหล็กธาตุหายาก มีค่าความต้านทานการถูกทำลายแม่เหล็กโดยธรรมชาติที่ลดลงเมื่ออุณหภูมิภายในโรเตอร์เพิ่มสูงขึ้น เมื่อมอเตอร์ PMSM สำหรับเครื่องอัดอากาศเผชิญกับความเค้นจากความร้อนร่วมกับสนามแม่เหล็กของสเตเตอร์ที่มีทิศตรงข้ามอย่างรุนแรงในช่วงโหลดกระแทกสูงสุด จุดทำงานของสนามแม่เหล็กอาจลดต่ำกว่าค่าเกณฑ์วิกฤตที่ทำให้เกิดการถูกทำลายแม่เหล็ก

เมื่อผ่านค่าเกณฑ์นี้ไปแล้ว จะส่งผลให้ฟลักซ์แม่เหล็กภายในมอเตอร์ PMSM สำหรับเครื่องอัดอากาศลดลงอย่างถาวร ทำให้ความสามารถในการสร้างทอร์กลดลง และทำให้กระแสไฟฟ้าขณะใช้งานเพิ่มสูงขึ้น เพื่อให้สามารถทำงานเชิงกลในระดับเดียวกันได้ การป้องกันไม่ให้สมบัติแม่เหล็กลดลงจำเป็นต้องเลือกมอเตอร์ PMSM สำหรับเครื่องอัดอากาศที่ติดตั้งแม่เหล็กชนิด UH หรือ EH ซึ่งมีค่าความต้านทานการถูกทำลายแม่เหล็กสูง พร้อมทั้งตั้งค่าขีดจำกัดทอร์กของอินเวอร์เตอร์ให้สอดคล้องกับขอบเขตแม่เหล็กที่ปรับตามอุณหภูมิอย่างเหมาะสม โซลูชันมอเตอร์ประหยัดพลังงานที่ผ่านการปรับแต่งอย่างดีจะรับประกันว่า แรงดันโหลดชั่วคราวจะไม่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพแม่เหล็กในระยะยาว

การตั้งค่าอินเวอร์เตอร์ระดับไดร์ฟและการป้องกันทางไฟฟ้าของมอเตอร์

การรักษาความปลอดภัยมอเตอร์แบบ PMSM สำหรับเครื่องอัดอากาศเริ่มต้นที่อินเทอร์เฟซของอินเวอร์เตอร์ความถี่แปรผัน เนื่องจากมอเตอร์แบบ PMSM สำหรับเครื่องอัดอากาศต้องอาศัยการควบคุมเวกเตอร์แบบอิเล็กทรอนิกส์ที่แม่นยำ อินเวอร์เตอร์จึงทำหน้าที่เป็นแนวป้องกันหลักต่อแรงกระแทกเชิงกลและแรงเกินทางไฟฟ้า

การจำกัดกระแสอย่างรวดเร็วและการจำกัดทอร์กแบบประสานงาน

การตั้งค่ามอเตอร์ที่รองรับ VFD สำหรับงานคอมเพรสเซอร์ จำเป็นต้องกำหนดค่าเพดานขีดจำกัดกระแสแบบไดนามิก เพื่อดูดซับแรงดันพุ่งสูงอย่างรวดเร็วโดยไม่ก่อให้เกิดความผิดพลาดเทียม สำหรับมอเตอร์ PMSM ที่ใช้กับคอมเพรสเซอร์อากาศ ขีดจำกัดกระแสในการทำงานต่อเนื่องควรตั้งไว้ระหว่างร้อยยี่สิบถึงร้อยห้าสิบเปอร์เซ็นต์ของค่ากระแสตามมาตรฐาน ในขณะที่ขีดจำกัดกระแสสูงสุดชั่วคราวควรตั้งไว้ระหว่างร้อยยี่สิบถึงร้อยยี่สิบห้าเปอร์เซ็นต์ สำหรับช่วงเวลาไม่เกินสองวินาที การตั้งค่าเกณฑ์เหล่านี้จะป้องกันไม่ให้มีการดึงกระแสเกินขนาด ขณะเดียวกันก็ยังคงให้มอเตอร์ PMSM ที่ใช้กับคอมเพรสเซอร์อากาศสามารถทำงานผ่านจังหวะการอัดสูงสุดได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ต้องปรับขีดจำกัดของทอร์กให้สอดคล้องกับเส้นโค้งการถอดแม่เหล็กจริงของมอเตอร์แบบ PMSM สำหรับเครื่องอัดอากาศ ระบบอินเวอร์เตอร์แบบดิจิทัลรุ่นใหม่สามารถคำนวณกระแสในแกน d และแกน q แบบเรียลไทม์ ซึ่งช่วยป้องกันไม่ให้ขดลวดสเตเตอร์ป้อนสนามแม่เหล็กที่ทำลายการเหนี่ยวนำเข้าสู่โรเตอร์มากเกินไป การควบคุมแบบประสานงานนี้รักษาการจัดแนวแม่เหล็กแบบซิงโครนัสไว้ในมอเตอร์แบบ PMSM สำหรับเครื่องอัดอากาศ ทำให้สามารถส่งมอบทอร์กอย่างสม่ำเสมอโดยไม่เสี่ยงต่อการเสื่อมสภาพของสมบัติแม่เหล็กแม้ในช่วงที่ความดันเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรง

การกำหนดโปรไฟล์การเร่งแบบไดนามิกและการตั้งค่าหน่วยความจำความร้อน

การสตาร์ตมอเตอร์แบบ PMSM สำหรับเครื่องอัดอากาศภายใต้ความดันคงเหลือในระบบ จำเป็นต้องปรับอัตราการเร่งให้เหมาะสม หากอัตราการเร่งเร็วเกินไป จะก่อให้เกิดกระแสสูงสุดชั่วคราวขนาดใหญ่ ในขณะที่หากอัตราการเร่งช้าเกินไป มอเตอร์แบบ PMSM สำหรับเครื่องอัดอากาศอาจหยุดหมุนก่อนที่จะสร้างความดันปล่อยที่มั่นคงได้ การใช้โปรไฟล์การเร่งแบบ S-curve ช่วยให้มอเตอร์แบบ PMSM สำหรับเครื่องอัดอากาศเริ่มหมุนออกได้อย่างราบรื่น โดยทำให้ขั้วของโรเตอร์จับคู่กันอย่างถูกต้องก่อนที่จะเพิ่มความเร็วไปยังระดับการปฏิบัติงาน

ยิ่งไปกว่านั้น การป้องกันการโหลดเกินแบบอิเล็กทรอนิกส์ต้องมีอัลกอริทึมหน่วยความจำความร้อนแบบแอคทีฟ สำหรับแอปพลิเคชันแบบไส้เลื่อนที่มีรอบการทำงานสูง ซึ่งจัดอยู่ในกลุ่ม S4 หรือ S6 ตามมาตรฐาน IEC 60034-1 มอเตอร์ PMSM สำหรับเครื่องอัดอากาศจะได้รับแรงกระแทกความร้อนซ้ำ ๆ จากการสตาร์ตและหยุดบ่อยครั้ง การเปิดใช้งานหน่วยความจำความร้อนทำให้ไดรเวอร์สามารถติดตามการกระจายความร้อนสะสมตลอดหลายรอบการทำงาน แทนที่จะรีเซ็ตตัวนับความร้อนหลังการปิดเครื่องแต่ละครั้ง ซึ่งช่วยป้องกันไม่ให้มอเตอร์ PMSM สำหรับเครื่องอัดอากาศร้อนสะสมเกินขีดจำกัด

ผลิตภัณฑ์มอเตอร์ ENNENG ถูกออกแบบให้รองรับระดับแรงดันไฟฟ้าที่เป็นเอกภาพตั้งแต่ 110 V ถึง 690 V และระดับกำลังไฟฟ้าที่เป็นเอกภาพตั้งแต่ 5 kW ถึง 5 MW เพื่อให้ได้โซลูชันไดรเวอร์สำหรับงานอัดอากาศที่ต้องการประสิทธิภาพสูง สำหรับสถานีตรวจสอบระยะไกลที่ไม่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าหลัก และระบบพลังงานสะอาดแบบกระจายตัว ENNENG ยังให้บริการระบบกังหันลมแกนตั้งที่มีกำลังไฟฟ้าตั้งแต่ 1 kW ถึง 10 kW โดยเน้นแพลตฟอร์ม 3 kW, 5 kW และ 10 kW เพื่อให้มั่นใจว่าสามารถผลิตไฟฟ้าใช้งานได้อย่างเชื่อถือได้

คำปรึกษาด้านวิศวกรรมและการสอบถามเกี่ยวกับการป้องกันไดรเวอร์

การจัดทำแผนการป้องกันที่เหมาะสมสำหรับมอเตอร์ PMSM ของเครื่องอัดอากาศ จำเป็นต้องประเมินวัฏจักรการอัดของเครื่องอัดอากาศ อัตราส่วนแรงบิดสูงสุด และระบบจ่ายไฟฟ้าภายในโรงงาน การปรับปรุงอุปกรณ์เครื่องอัดอากาศด้วย มอเตอร์แบบ PMSM สำหรับเครื่องอัดอากาศ ช่วยลดการใช้พลังงานไฟฟ้า ขจัดปัญหาความผันผวนของแรงดัน และรับประกันความน่าเชื่อถือในการทำงานเชิงกลอย่างต่อเนื่อง แม้ภายใต้สภาวะโหลดกระแทกหนัก ผู้เชี่ยวชาญด้านเทคนิคให้บริการแบบครบวงจร ได้แก่ การจำลองการสั่นสะเทือนแบบบิด การจับค่าพารามิเตอร์อินเวอร์เตอร์ให้สอดคล้องกัน และการออกแบบระบบขับเคลื่อนแบบครบวงจร ติดต่อผู้เชี่ยวชาญด้านการประยุกต์ใช้งานในวันนี้ เพื่อวิเคราะห์ความต้องการด้านการอัดอากาศของโรงงาน และรับคำแนะนำเฉพาะทางเกี่ยวกับการป้องกันระบบขับเคลื่อน

• วอตส์แอป: +86 18562780228
• อีเมล:  [email protected]
• โทรศัพท์: +86 532 66000559

F AQ

คำถาม: มอเตอร์ PMSM ของเครื่องอัดอากาศป้องกันการสูญเสียแม่เหล็กถาวรอย่างไม่สามารถเรียกคืนได้ในระหว่างการรับโหลดกระแทกได้อย่างไร?

A: มอเตอร์แบบ PMSM สำหรับคอมเพรสเซอร์อากาศใช้แม่เหล็กถาวรจากธาตุหายากซีรีส์ UH หรือ EH ที่มีความต้านทานการแปรผันของสนามแม่เหล็กสูง สามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิสูงสุดถึง ๑๘๐°ซ โดยไม่สูญเสียค่าฟลักซ์ นอกจากนี้ อุปกรณ์ขับเคลื่อนความถี่แปรผันยังใช้อัลกอริทึมควบคุมเวกเตอร์แบบเร็ว ซึ่งคำนวณเวกเตอร์กระแสที่อาจทำให้แม่เหล็กสูญเสียสมบัติอย่างต่อเนื่อง การจำกัดกระแสสูงสุดชั่วคราวให้ต่ำกว่าค่ากระแสที่ทำให้แม่เหล็กสูญเสียสมบัติอย่างถาวร จะช่วยให้มั่นใจได้ว่าภาระที่ต้องการแรงบิดสูงจะไม่ทำให้สมบัติแม่เหล็กลดลง

คำถาม: ทำไมการตรวจสอบอุณหภูมิของขดลวดโดยตรงจึงจำเป็นสำหรับมอเตอร์แบบ PMSM สำหรับคอมเพรสเซอร์อากาศ

A:เนื่องจากมอเตอร์แบบ PMSM สำหรับเครื่องอัดอากาศมีมวลความร้อนของโรเตอร์ต่ำกว่ามอเตอร์แบบเหนี่ยวนำทั่วไป แรงกระแทกซ้ำๆ จึงทำให้เกิดจุดร้อนเฉพาะที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วกว่าที่เซ็นเซอร์กระแสภายนอกจะตรวจจับได้ การฝังตัวตรวจวัดอุณหภูมิแบบ PT100 ไว้โดยตรงภายในขดลวดปลายสแตเตอร์จึงให้ข้อมูลอุณหภูมิแบบทันทีทันใด การวัดโดยตรงนี้ช่วยให้ระบบขับเคลื่อนสามารถแจ้งเตือนความร้อนเกินและทำการปิดระบบอย่างควบคุมได้ก่อนที่ความร้อนส่วนเกินจะทำลายฉนวนหุ้มขดลวดหรือลดประสิทธิภาพของแม่เหล็กโรเตอร์

คำถาม: ต้องใช้มาตรการป้องกันใดบ้างสำหรับเอนโค้เดอร์หรือระบบป้อนกลับในมอเตอร์แบบ PMSM สำหรับเครื่องอัดอากาศที่ใช้งานในสภาพแวดล้อมที่มีการสั่นสะเทือนสูง

A:แรงกระแทกแบบกลับไปกลับมาอย่างรุนแรงที่เกิดขึ้นกับคอมเพรสเซอร์อาจทำให้แผ่นกระจกที่บอบบางภายในเอนโค้เดอร์ออปติคัลแบบมาตรฐานแตกร้าวได้ ดังนั้นมอเตอร์พีเอ็มเอสเอ็ม (PMSM) สำหรับคอมเพรสเซอร์อากาศที่ทำงานภายใต้สภาวะที่มีแรงกระแทกควรใช้เรโซลเวอร์แม่เหล็กที่ทนทานหรือเอนโค้เดอร์แบบเหนี่ยวนำชนิดหนักเป็นพิเศษ นอกจากนี้ สายส่งสัญญาณย้อนกลับต้องมีฉนวนถักที่ต่อสายดินไว้ที่ปลายอินเวอร์เตอร์ และต้องจัดวางให้แยกจากสายไฟเลี้ยงมอเตอร์อย่างชัดเจน เพื่อป้องกันไม่ให้สัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าเข้าไปรบกวนสัญญาณตำแหน่งของโรเตอร์