Гумові внутрішні мішалки, які зазвичай називають мішалками типу «Банбері», є одним із найбільш енергоємних етапів сучасного виробництва шин. У процесі компаундування сировинну гуму, сажу та хімічні добавки змішують, що створює на привідну систему повторювані навантаження з високим крутним моментом у умовах екстремального механічного опору. Десятиліттями для цих завдань стандартним рішенням були великі двигуни постійного струму через їхню здатність забезпечувати великий крутний момент на низьких обертах. Однак приховані витрати, пов’язані з приводами постійного струму — зокрема необхідність регулярного технічного обслуговування щіток та значні втрати в збуджувальних колах — змусили світових виробників шукати більш ефективні альтернативи.
У 2023 році ENNENG преміум виробник двигунів з постійними магнітами поставлено високоефективні синхронні двигуни з постійними магнітами (PMSM) для масштабного енергозберігаючого оновлення на провідному підприємстві з виробництва шин у Шаньдуні. Замінивши чотири двигуни постійного струму потужністю 1250 кВт на внутрішніх мішалках моделі 270L на PMSM-двигуни еквівалентної потужності, компанія ENNENG продемонструвала чітко визначений шлях зниження експлуатаційних витрат і водночас підвищення надійності системи.
Чому промислові лідери замінюють традиційні двигуни постійного струму
Обмеження застарілої технології постійного струму
Хоча двигуни постійного струму традиційно забезпечували необхідний пусковий момент для важких процесів переробки гуми, їх механічна складність створює значні ризики. Знос щіток і обслуговування колектора призводять до регулярних простоїв і витрат на технічне обслуговування. У середовищі високої точності виробництва шин вуглецеве пилове забруднення від щіток також може впливати на якість продукції. Ці фактори разом із нижчою енергоефективністю порівняно з сучасними стандартами стали головними причинами, через які замовник вирішив шукати краще рішення. генератора з постійним магнітом рішення.
Сумісність інженерного розташування
Ключовим викликом у будь-якому модернізаційному проекті є фізична інтеграція. Будь-який замінний двигун має відтворювати профіль крутного моменту й швидкості оригінального постійного струму без потреби у дорогих модифікаціях існуючої основи, муфти або інтерфейсу редуктора. ENNENG вирішив цю проблему за допомогою інженерного підходу «однакова потужність, однакові габаритні розміри». Наш спеціалізований дизайн дозволив безпосередню фізичну заміну, забезпечуючи інтеграцію нової високошвидкісної магнітної технології двигуна без порушення встановленої на об’єкті компоновки.
Технічне рішення ENNENG: серія PMSM TYPCX
Для цієї модернізації потужністю 1250 кВт ENNENG використав постійний магніт синхронний двигун TYPCX-1250-6-SL6. Ця модель спеціально розроблена для заміни приводів постійного струму в важких промислових застосуваннях, таких як екструдери, прокатні стани та внутрішні мішалки.
Просунутий дизайн для завдань змішування
Серія TYPCX має внутрішню структуру ротора з постійними магнітами, що забезпечує високий крутний момент та «жорсткі» механічні характеристики, необхідні для вулканізації гуми. На відміну від традиційних асинхронних двигунів, наш генератора з постійним магнітом елімінує втрати в мідному роторі, що призводить до значно нижчого підвищення температури під час експлуатації. Це сприяє подовженню терміну служби підшипників і зменшенню теплового навантаження на ізоляцію обмоток, забезпечуючи надійність у режимі безперервної роботи S1.
Щоб витримувати непередбачувані піки навантаження під час циклу замішування, конструкція ENNENG підтримує як векторне керування з датчиком положення (PG), так і без датчика (PG-less). У конфігурації з зворотним зв’язком від енкодера двигун забезпечує перевантажувальну здатність приблизно у 2,8 раза вищу за номінальний крутний момент , що забезпечує необхідний запас безпеки для процесу вулканізації.
Результат у справі: економія енергії на 14 % у реальному виробництві
Після встановлення на чотирьох виробничих лініях клієнт зафіксував середню економію енергії на 14 % порівняно з оригінальною конфігурацією постійного струму. Цей результат відображає реальні дані експлуатації у режимі безперервного виробництва, а не ідеалізовану лабораторну оцінку.
Значення ROI
Зниження споживання електроенергії на 14 % для чотирьох двигунів потужністю 1250 кВт забезпечує значну постійну економію. Підвищення ефективності зумовлене насамперед усуненням втрат збудження постійного струму. Шляхом переходу до генератора з постійним магнітом , підприємство відокремило витрати на енергію від властивих неефективностей застарілих технологій приводів. Цей проект доводить, що високоекономічні двигуни ENNENG окуповують себе завдяки відновленню енергії та скороченню витрат на технічне обслуговування в дуже короткі терміни експлуатації.
Ширший спектр застосування: високошвидкісні завдання та функції генератора
Внутрішні мішалки — не єдиний напрямок, у якому технологія PMSM компанії ENNENG демонструє виняткові характеристики. Наша серія високошвидкісної магнітної технології двигуна розроблена для центрифугальних насосів, повітряних компресорів та високочастотних шпінделів, де надійність при високих обертах є найважливішою вимогою.
Крім того, інженери часто розглядають як електродвигун працює як генератор у промисловому відновленні. Завдяки електромагнітній симетрії наших одиниць PMSM вони є надзвичайно ефективними, коли використовуються як електродвигун як генератор . У застосуваннях, таких як конвеєри з ухилом униз або каландрувальні валки, ротор з постійними магнітами індукують напругу в статорі без потреби у зовнішньому збудженні, що дозволяє підприємствам повернути енергію до мережі. Розуміння як електродвигун працює як генератор дозволяє виробникам збирати кінетичну енергію, яку раніше було втрачено, ще більше оптимізуючи загальний енергетичний баланс підприємства.
Співпрацюйте зі спеціалізованим виробником
Модернізація потужністю 1250 кВт на шинному підприємстві в Шаньдуні демонструє, що постійні магніти синхронні двигуни ENNENG можуть безпосередньо замінювати важкі постійного струму двигуни, забезпечуючи вимірну економію енергії та покращену механічну стабільність. Як спеціалізована виробник двигунів з постійними магнітами компанія, ENNENG надає інженерну експертизу, необхідну для переходу традиційних промислових підприємств до високоефективних та сталого розвитку операцій.
Для виробників шин і гуми, які експлуатують застарілі парки постійного струму, ENNENG пропонує перевірену методологію зниження енергоспоживання без потреби повного переобладнання системи.
Зв’яжіться з ENNENG уже сьогодні, щоб обговорити ваші потреби у модернізації промислових електродвигунів.
Часті запитання
П: Чи може двигун з постійними магнітами компанії ENNENG безпосередньо замінити двигун постійного струму на внутрішній мішалці?
А: Так. Ми проектуємо наші двигуни так, щоб вони відповідали оригінальним показникам крутного моменту, швидкості та розмірів кріплення, забезпечуючи безпосередню заміну «з встановленням на місце» без необхідності змінювати фундаменти.
П: Якому стандарту ефективності відповідає серія TYPCX?
А: Він відповідає класу ефективності IE4 і вище (класифікація GB1 високої ефективності) й значно перевершує традиційні двигуни постійного струму та асинхронні двигуни.
П.: Якого зниження споживання енергії було досягнуто в проекті потужністю 1250 кВт?
А: На підприємстві досягнуто середнього зниження споживання електроенергії на 14 % у чотирьох мішалках.
П.: Як електродвигун працює як генератор у промислових умовах?
А: Коли ротор з постійними магнітами приводиться в рух зовнішньою механічною силою, у статорі наводиться струм. Це робить наші двигуни ідеальними для відновлення енергії в застосуваннях із регенеративним навантаженням.
П.: Чи підтримує двигун високе перевантаження під час циклів перемішування?
А: Так. Зі зворотним зв’язком від енкодера наші двигуни можуть витримувати перевантаження до 2,8 раза більші за номінальний крутний момент, забезпечуючи стійку роботу під час стрибків навантаження.
EN
