ניתוח תועלת מקיף של מנועים סינכרוניים מגנטים קבועים המחליפים מנועים אסינכרוניים

בהשוואה למנועים אסינכרוניים, למנועים סינכרוניים מגנט קבוע יש את היתרונות של גורם הספק גבוה, יעילות גבוהה, פרמטרי רוטור מדידים, מרווח אוויר גדול בין הסטטור לרוטור, ביצועי בקרה טובים, גודל קטן, קל משקל, מבנה פשוט, יחס מומנט/אינרציה גבוה. , וכו'. הם נמצאים בשימוש נרחב יותר ויותר בתחומי הנפט, התעשייה הכימית, הטקסטיל, הכרייה, כלי מכונת CNC, רובוטים וכו', והם מתפתחים לקראת הספק גבוה (מהירות גבוהה, מומנט גבוה), פונקציונליות גבוהה ומיעוט.
מנועים סינכרוניים מגנט קבוע מורכבים מסטטורים ורוטורים. הסטטור זהה למנועים אסינכרוניים, המורכב מפיתולים תלת פאזיים וליבות סטטור. על הרוטור מותקנים מגנטים קבועים מראש (ממוגנטים) וניתן ליצור שדה מגנטי בחלל שמסביב ללא אנרגיה חיצונית, מה שמפשט את מבנה המנוע וחוסך באנרגיה. מאמר זה מסביר את היתרונות המקיפים של קידום מנועים סינכרוניים מגנט קבוע בהתבסס על המאפיינים של מנועים סינכרוניים מגנט קבוע.

1. יתרונות בולטים של מנוע סינכרוני מגנט קבוע

(1) מכיוון שהרוטור עשוי ממגנטים קבועים, צפיפות השטף המגנטי גבוהה, אין צורך בזרם עירור ואובדן עירור מתבטל. בהשוואה למנועים אסינכרוניים, זרם העירור של מתפתל הסטטור והפסדי הנחושת והברזל של הרוטור מופחתים, והזרם התגובתי מופחת מאוד. מכיוון שהפוטנציאל המגנטי של הסטטור והרוטור מסונכרנים, בליבת הרוטור אין אובדן ברזל בסיסי, ולכן היעילות (קשורה להספק פעיל) ומקדם ההספק (הקשור להספק תגובתי) גבוהים מאלה של מנועים אסינכרוניים. מנועים סינכרוניים מגנט קבוע מתוכננים בדרך כלל להיות בעלי מקדם הספק ויעילות גבוהים גם כאשר הם פועלים תחת עומס קל.

כאשר קצב העומס של מנועים אסינכרוניים רגילים הוא פחות מ-50%, יעילות הפעולה ומקדם ההספק שלהם יורדים באופן משמעותי. כאשר קצב העומס של מנועים סינכרוניים מגנט קבוע של Mingteng הוא 25%-120%, יעילות הפעולה ומקדם ההספק שלהם אינם משתנים הרבה, ויעילות הפעולה היא >90%, ומקדם ההספק הוא >0.85. אפקט החיסכון באנרגיה הוא משמעותי בעומס קל, בעומס משתנה ובעומס מלא.

(2) מנועים סינכרוניים מגנט קבוע הם בעלי תכונות מכניות קשיחות יחסית והם עמידים יותר בפני הפרעות מומנט המנוע הנגרמות כתוצאה משינויי עומס. ניתן להפוך את ליבת הרוטור של מנוע סינכרוני מגנט קבוע למבנה חלול כדי להפחית את אינרציית הרוטור, וזמן ההתנעה והבלימה מהירים הרבה יותר מזה של מנוע אסינכרוני. יחס המומנט/אינרציה הגבוה הופך את המנועים הסינכרוניים של מגנט קבוע למתאימים יותר לפעולה בתנאי תגובה מהירה מאשר מנועים אסינכרוניים.
(3) גודלם של מנועים סינכרוניים מגנט קבוע קטן משמעותית מזה של מנועים אסינכרוניים, ומשקלם גם קל יותר יחסית. עם אותם תנאי פיזור חום וחומרי בידוד, צפיפות ההספק של מנועים סינכרוניים מגנט קבוע היא יותר מפי שניים מזו של מנועים אסינכרוניים תלת פאזיים.
(4) מבנה הרוטור מפושט מאוד, קל לתחזוקה ומשפר את יציבות הפעולה.

מכיוון שצריך לתכנן מנועים אסינכרוניים תלת פאזיים עם מקדם הספק גבוה יותר, יש להקטין את מרווח האוויר בין הסטטור לרוטור. יחד עם זאת, אחידות מרווח האוויר חיונית גם לפעולה בטוחה ולרעש הרטט של המנוע. לכן, הדרישות של סובלנות הצורה והמיקום וריכוזיות ההרכבה של המנוע האסינכרוני הן קפדניות יחסית, והחופש של בחירת מרווח המיסבים קטן יחסית. מנועים אסינכרוניים עם בסיס גדול יותר משתמשים בדרך כלל במיסבי שימון אמבט שמן, אותם יש למלא בשמן סיכה תוך זמן העבודה שצוין. דליפת שמן או מילוי בטרם עת של חלל השמן יאיץ את כשל המיסב. בתחזוקה של מנועים אסינכרוניים תלת פאזיים, תחזוקת המיסבים מהווה חלק גדול. בנוסף, עקב קיומו של זרם מושרה ברוטור של המנוע האסינכרוני התלת פאזי, בעיית הקורוזיה החשמלית של המיסב מודאגת גם על ידי חוקרים רבים בשנים האחרונות.
למנועים סינכרוניים מגנט קבוע אין בעיות כאלה. בשל מרווח האוויר הגדול של המנוע הסינכרוני המגנט הקבוע, הבעיות הנ"ל הנגרמות על ידי מרווח האוויר הקטן של המנוע האסינכרוני אינן ברורות במנוע הסינכרוני. במקביל, המסבים של המנוע הסינכרוני המגנט הקבוע משתמשים במיסבים משומנים בשומן עם מכסי אבק. המסבים נאטמו בכמות מתאימה של גריז איכותי בעת היציאה מהמפעל. חיי השירות של מיסבי המנוע הסינכרוני המגנט הקבוע גבוה בהרבה מזה של המנוע האסינכרוני.
על מנת למנוע מזרם הפיר לשתות את המיסב, מנוע המגנט הקבוע Anhui Mingteng מאמץ עיצוב בידוד למכלול המיסבים בקצה הזנב, אשר יכול להשיג את האפקט של בידוד המיסב, והעלות נמוכה בהרבה מזו של בידוד. המיסב. כדי להבטיח את חיי השירות הרגילים של מיסב המנוע, לחלק הרוטור של כל מנועי ההנעה הישירה הסינכרונית של מגנט קבוע של Anhui Mingteng יש מבנה תמיכה מיוחד, והחלפת מיסבים באתר זהה לזה של מנועים אסינכרוניים. החלפה ותחזוקה של מיסבים מאוחרים יותר יכולים לחסוך בעלויות לוגיסטיות, לחסוך בזמן תחזוקה ולהבטיח טוב יותר את אמינות הייצור של המשתמש.

2. יישומים אופייניים של מנועים סינכרוניים מגנט קבוע המחליפים מנועים אסינכרוניים

2.1 ויסות מהירות תדר משתנה במתח גבוה יעילות גבוהה במיוחד תלת פאזי מגנט קבוע מנוע סינכרוני לטחינה אנכית בתעשיית המלט
קח כדוגמה את המנוע הסינכרוני המגנט הקבוע היעיל במיוחד TYPKK1000-6 5300kW 10kV החלפת מנוע אסינכרוני. מוצר זה הוא מנוע המגנט הקבוע הביתי הראשון במתח גבוה מעל 5MW עבור טרנספורמציה של טחנת אנכית שסופק על ידי Anhui Mingteng עבור חברת חומרי בניין בשנת 2021. בהשוואה למערכת המנוע הא-סינכרוני המקורית, שיעור החיסכון בחשמל מגיע ל-8%, והגידול בייצור יכול להגיע ל-10%. קצב העומס הממוצע הוא 80%, היעילות של מנוע המגנט הקבוע היא 97.9%, ועלות החיסכון בחשמל השנתית היא: (18.7097 מיליון יואן ÷ 0.92) × 8% = 1.6269 מיליון יואן; עלות החיסכון בחשמל תוך 15 שנים היא: (18.7097 מיליון יואן ÷ 0.92) × 8% × 15 שנים = 24.4040 מיליון יואן; ההשקעה החלופית מוחזרת תוך 15 חודשים, והתשואה על ההשקעה מתקבלת במשך 14 שנים רצופות.

Anhui Mingteng סיפקה סט שלם של ציוד טרנספורמציה לטחנה אנכית עבור חברת חומרי בניין בשאנדונג (TYPKK1000-6 5300kW 10kV)

2.2 מנוע סינכרוני תלת פאזי תלת פאזי מתניע עצמי במתח נמוך למערבלים בתעשייה הכימית
קח כדוגמה את המנוע הסינכרוני המגנט הקבוע היעיל במיוחד TYCX315L1-4 160kW 380V החלפת מנוע אסינכרוני. מוצר זה סופק על ידי Anhui Mingteng בשנת 2015 להפיכת מנועי מיקסר ומגרסה בתעשייה הכימית. TYCX315L1-4 160kW 380V מתאים לתנאי עבודה של מיקסר. על ידי חישוב צריכת האנרגיה לטון ליחידת זמן, המשתמש חישב שהמנוע הסינכרוני של מגנט קבוע 160kw חוסך 11.5% יותר חשמל מאשר המנוע האסינכרוני המקורי עם אותו הספק. לאחר תשע שנים של שימוש בפועל, המשתמשים מרוצים מאוד מקצב החיסכון בחשמל, עליית הטמפרטורה, הרעש, הזרם ואינדיקטורים אחרים של מנוע סינכרוני מגנט קבוע של Mingteng בפעולה בפועל.

Anhui Mingteng סיפקה תמיכה בשינוי מיקסר עבור חברת כימיקלים בגוויג'ואו (TYCX315L1-4 160kW 380V)

3. נושאים שאכפת להם מהמשתמשים

3.1 חיי מנוע חיי המנוע כולו תלויים בחיי המיסב. בית המנוע מאמץ את רמת ההגנה IP54, אותה ניתן להגדיל ל-IP65 בנסיבות מיוחדות, ועומדת בדרישות השימוש של רוב הסביבות המאובקות והלחות. בתנאי של הבטחת קואקסיאליות טובה של התקנת הארכת פיר המנוע ועומס רדיאלי מתאים של הפיר, חיי השירות המינימליים של מיסב המנוע הם יותר מ-20,000 שעות. השני הוא חיי מאוורר הקירור, שהוא ארוך יותר מזה של המנוע המופעל בקבלים. בעת ריצה ממושכת בסביבה מאובקת ולחה, יש צורך להסיר באופן קבוע את החומרים הדביקים המחוברים למאוורר כדי למנוע שריפת המאוורר עקב עומס יתר.

3.2 כשל והגנה על חומרי מגנט קבוע
החשיבות של חומרי מגנט קבוע למנועי מגנט קבוע ברורה מאליה, ועלותם מהווה יותר מ-1/4 מעלות החומר של המנוע כולו. Anhui Mingteng מנוע מגנט קבוע בחומרי מגנט קבועים רוטור משתמש במוצר אנרגיה מגנטית גבוהה ובכפיות פנימית גבוהה מחוטאת NdFeB, והדרגות הקונבנציונליות כוללות N38SH, N38UH, N40UH, N42UH וכו'. החברה עיצבה מתקנים מקצועיים ומנחים להרכבת פלדה מגנטית, וכן ניתח באופן איכותי את הקוטביות של הפלדה המגנטית המורכבת באמצעים סבירים, כך שערך השטף המגנטי היחסי של כל פלדה מגנטית חריץ קרוב, מה שמבטיח את הסימטריה של המעגל המגנטי ואת האיכות של מכלול הפלדה המגנטית.
חומרי המגנט הקבוע הנוכחי יכולים לפעול לאורך זמן תחת עליית הטמפרטורה המקסימלית המותרת של פיתול המנוע, וקצב הדה-מגנטיזציה הטבעי של הפלדה המגנטית אינו גבוה מ-1‰. חומרי מגנט קבועים קונבנציונליים דורשים שציפוי פני השטח יעמוד במבחן התזת מלח של יותר מ-24 שעות. עבור סביבות עם קורוזיה חמצונית חמורה, המשתמשים צריכים ליצור קשר עם היצרן כדי לבחור חומרים מגנטים קבועים עם טכנולוגיית הגנה גבוהה יותר.

4. כיצד לבחור מנוע מגנט קבוע להחליף מנוע אסינכרוני

4.1 קבע את סוג העומס
לעומסים שונים כגון טחנות כדורים, משאבות מים ומאווררים יש דרישות ביצועים שונות למנועים, כך שסוג העומס חשוב מאוד לתכנון או לבחירה.
4.2 קבע את מצב העומס של המנוע בפעולה רגילה
האם המנוע פועל ברציפות בעומס מלא או בעומס קל? או שזה לפעמים עומס כבד ולפעמים קל, וכמה זמן מחזור החלפת עומס קל וכבד?
4.3 קבע את ההשפעה של מצבי עומס אחרים על המנוע
ישנם מקרים מיוחדים רבים של מצב העומס של המנוע באתר. לדוגמה, עומס מסוע החגורה צריך לשאת כוח רדיאלי, וייתכן שיהיה צורך לכוונן את המנוע ממיסבים כדוריים למיסבי גלילה; אם יש הרבה אבק או שמן, אנחנו צריכים לשפר את רמת ההגנה של המנוע.
4.4 טמפרטורת הסביבה
טמפרטורת הסביבה באתר היא מה שעלינו להתמקד בה בתהליך בחירת המנוע. המנועים הקונבנציונליים שלנו מתוכננים לטמפרטורת סביבה של 0~40 ℃ או מתחת, אך לעתים קרובות אנו נתקלים במצבים שבהם טמפרטורת הסביבה גבוהה מ-40 ℃. בשלב זה, עלינו לבחור מנוע בעל הספק גבוה יותר או מנוע שתוכנן במיוחד.
4.5 שיטת התקנה במקום, מידות התקנת מנוע
שיטת ההתקנה במקום, מידות התקנת המנוע, שיטת ההתקנה במקום וממדי ההתקנה הם גם נתונים שיש להשיג, או את שרטוט המראה המקורי של המנוע, או מידות ממשק ההתקנה, מידות היסוד ומיקום חלל מיקום המנוע. אם יש מגבלות מקום באתר, ייתכן שיהיה צורך לשנות את שיטת קירור המנוע, מיקום תיבת ההובלה של המנוע וכו'.

4.6 גורמים סביבתיים אחרים
לגורמים סביבתיים רבים אחרים יש השפעה על בחירת המנוע, כגון זיהום אבק או שמן המשפיעים על רמת ההגנה על המנוע; לדוגמה, בסביבות ימיות או בסביבות עם pH גבוה, המנוע צריך להיות מתוכנן להגנה מפני קורוזיה; בסביבות עם רטט גבוה וגובה רב, ישנם שיקולי עיצוב שונים.
4.7 חקירת פרמטרים מקוריים של מנוע אסינכרוני ותנאי הפעלה
(1) נתוני לוחית שם: מתח מדורג, מהירות מדורגת, זרם נקוב, גורם הספק מדורג, יעילות, דגם ופרמטרים אחרים
(2) שיטת התקנה: השג את ציור המראה המקורי של המנוע, תמונות התקנה באתר וכו'.
(3) פרמטרי הפעלה בפועל של המנוע המקורי: זרם, הספק, גורם הספק, טמפרטורה וכו'.

מַסְקָנָה
מנועים סינכרוניים מגנט קבוע מתאימים במיוחד ליישומי התנעה כבדה והפעלה קלה. לקידום והשימוש במנועים סינכרוניים מגנט קבוע יש יתרונות כלכליים וחברתיים חיוביים והם בעלי משמעות רבה לחיסכון באנרגיה והפחתת פליטות. מבחינת אמינות ויציבות, למנועים סינכרוניים מגנט קבוע יש גם יתרונות חשובים. הבחירה במנועים סינכרוניים מגנט קבוע ביעילות גבוהה היא השקעה חד פעמית עם יתרונות לטווח ארוך.
Anhui Mingteng Permanent Magnet Electromechanical Equipment Co., Ltd. (https://www.mingtengmotor.com/) מתמקדת במחקר, פיתוח, ייצור ומכירה של מנועים סינכרוניים מגנט קבוע ביעילות גבוהה במיוחד במשך 17 שנים. מוצריה מכסים מגוון רחב של מתח גבוה, מתח נמוך, תדר קבוע, תדר משתנה, קונבנציונלי, חסין פיצוץ, הנעה ישירה, גלילים חשמליים ומכונות הכל-ב-אחד, במטרה לספק כוח הנעה יעיל יותר לתעשייתי. צִיוּד.
למנועי המגנט הקבוע של Anhui Mingteng יש את אותם ממדי התקנה חיצוניים כמו המנועים האסינכרוניים הנפוצים כיום, והם יכולים להחליף באופן מלא מנועים אסינכרוניים. בנוסף, קיים צוות טכני מקצועי לתכנון ולספק ללקוחות פתרונות טרנספורמציה בחינם. אם יש לך צורך לשנות מנועים אסינכרוניים, אנא אל תהסס לפנות אלינו, ואנו נשרת אותך מכל הלב!