В сравнение с асинхронните двигатели, синхронните двигатели с постоянен магнит имат предимствата на висок коефициент на мощност, висока ефективност, измерими параметри на ротора, голяма въздушна междина между статора и ротора, добро управление, малък размер, леко тегло, проста структура, високо съотношение на въртящ момент/инерция , и т.н. Те се използват все по-широко в областта на петрола, химическата промишленост, текстила, минното дело, машинните инструменти с ЦПУ, роботите и т.н. и се развиват към висока мощност (висока скорост, висок въртящ момент), висока функционалност и миниатюризация.
Синхронните двигатели с постоянен магнит се състоят от статори и ротори. Статорът е същият като асинхронните двигатели, състоящ се от трифазни намотки и статорни ядра. На ротора са монтирани предварително магнетизирани (магнетизирани) постоянни магнити и в околното пространство може да се създаде магнитно поле без външна енергия, което опростява структурата на двигателя и спестява енергия. Тази статия обяснява всеобхватните ползи от насърчаването на синхронни двигатели с постоянен магнит въз основа на характеристиките на синхронните двигатели с постоянен магнит.
1. Изключителни предимства на синхронния двигател с постоянен магнит
(1) Тъй като роторът е направен от постоянни магнити, плътността на магнитния поток е висока, не е необходим ток на възбуждане и загубата на възбуждане е елиминирана. В сравнение с асинхронните двигатели, токът на възбуждане на намотката на статора и загубите на мед и желязо на ротора са намалени, а реактивният ток е значително намален. Тъй като магнитните потенциали на статора и ротора са синхронизирани, сърцевината на ротора няма фундаментални загуби на вълново желязо, така че ефективността (свързана с активната мощност) и факторът на мощността (свързан с реактивната мощност) са по-високи от тези на асинхронните двигатели. Синхронните двигатели с постоянен магнит обикновено са проектирани да имат висок коефициент на мощност и ефективност, дори когато работят под леко натоварване.
Когато скоростта на натоварване на обикновените асинхронни двигатели е по-малка от 50%, тяхната работна ефективност и фактор на мощността намаляват значително. Когато степента на натоварване на синхронните двигатели с постоянен магнит Mingteng е 25% -120%, тяхната работна ефективност и фактор на мощността не се променят много, а ефективността на работа е> 90%, а факторът на мощността е> 0,85. Енергоспестяващият ефект е значителен при леко натоварване, променливо натоварване и пълно натоварване.
(2) Синхронните двигатели с постоянен магнит имат относително твърди механични свойства и са по-устойчиви на смущения на въртящия момент на двигателя, причинени от промени в натоварването. Сърцевината на ротора на синхронен двигател с постоянен магнит може да бъде направена в куха структура, за да се намали инерцията на ротора, а времето за стартиране и спиране е много по-бързо от това на асинхронен двигател. Високото съотношение на въртящ момент/инерция прави синхронните двигатели с постоянен магнит по-подходящи за работа при условия на бърза реакция от асинхронните двигатели.
(3) Размерът на синхронните двигатели с постоянен магнит е значително по-малък от този на асинхронните двигатели и теглото им също е относително по-леко. При същите условия на разсейване на топлината и изолационни материали, плътността на мощността на синхронните двигатели с постоянен магнит е повече от два пъти по-голяма от тази на трифазните асинхронни двигатели.
(4) Структурата на ротора е значително опростена, което е лесно за поддръжка и подобрява стабилността на работа.
Тъй като трифазните асинхронни двигатели трябва да бъдат проектирани с по-висок фактор на мощността, въздушната междина между статора и ротора трябва да бъде много малка. В същото време еднаквостта на въздушната междина също е от решаващо значение за безопасната работа и вибрационния шум на двигателя. Следователно изискванията за толеранс на формата и позицията и концентричността на монтажа на асинхронния двигател са относително строги и свободата на избор на хлабина на лагера е относително малка. Асинхронните двигатели с по-големи основи обикновено използват лагери за смазване в маслена баня, които трябва да бъдат напълнени със смазочно масло в рамките на определеното работно време. Изтичането на масло или ненавременното запълване на маслената кухина ще ускори повредата на лагера. При поддръжката на трифазните асинхронни двигатели голяма част заема поддръжката на лагерите. В допълнение, поради наличието на индуциран ток в ротора на трифазния асинхронен двигател, проблемът с електрическата корозия на лагера също е засегнат от много изследователи през последните години.
Синхронните двигатели с постоянен магнит нямат такива проблеми. Поради голямата въздушна междина на синхронния двигател с постоянен магнит, горните проблеми, причинени от малката въздушна междина на асинхронния двигател, не са очевидни в синхронния двигател. В същото време лагерите на синхронния двигател с постоянен магнит използват смазани с грес лагери с капаци против прах. Лагерите са запечатани с подходящо количество висококачествена грес при напускане на завода. Срокът на експлоатация на лагерите на синхронния двигател с постоянен магнит е много по-висок от този на асинхронния двигател.
За да се предотврати корозията на лагера от тока на вала, двигателят с постоянен магнит Anhui Mingteng приема изолационен дизайн за лагерния възел в задния край, който може да постигне ефекта на изолиране на лагера и цената е много по-ниска от тази на изолацията лагера. За да се осигури нормален експлоатационен живот на лагера на двигателя, роторната част на всички синхронни двигатели с директно задвижване с постоянен магнит на Anhui Mingteng има специална опорна структура и подмяната на лагерите на място е същата като тази на асинхронните двигатели. По-късната подмяна и поддръжка на лагери може да спести логистични разходи, да спести време за поддръжка и да гарантира по-добре производствената надеждност на потребителя.
2. Типични приложения на синхронни двигатели с постоянни магнити, заместващи асинхронни двигатели
2.1 Регулиране на скоростта с променлива честота Високо напрежение, ултрависоко ефективен трифазен синхронен двигател с постоянен магнит за вертикална мелница в циментовата промишленост
Вземете ултра-високоефективния синхронен двигател с постоянен магнит TYPKK1000-6 5300kW 10kV трансформация на асинхронен двигател като пример. Този продукт е първият местен двигател с постоянен магнит с високо напрежение над 5 MW за трансформация на вертикална мелница, предоставен от Anhui Mingteng за компания за строителни материали през 2021 г. В сравнение с оригиналната асинхронна двигателна система, степента на пестене на енергия достига 8%, а производството се увеличава може да достигне 10%. Средната степен на натоварване е 80%, ефективността на двигателя с постоянен магнит е 97,9%, а годишните разходи за пестене на енергия са: (18,7097 милиона юана ÷ 0,92) × 8% = 1,6269 милиона юана; разходите за пестене на енергия за 15 години са: (18,7097 милиона юана ÷ 0,92) × 8% × 15 години = 24,4040 милиона юана; заместващата инвестиция се възстановява за 15 месеца, а възвръщаемостта на инвестицията се получава за 14 последователни години.
Anhui Mingteng предостави пълен комплект оборудване за трансформация на вертикална мелница за компания за строителни материали в Шандонг (TYPKK1000-6 5300kW 10kV)
2.2 Нисковолтов самостартиращ ултрависоко ефективен трифазен синхронен двигател с постоянен магнит за миксери в химическата промишленост
Вземете за пример ултра-високоефективния синхронен двигател с постоянен магнит TYCX315L1-4 160kW 380V за трансформация на асинхронен двигател. Този продукт беше предоставен от Anhui Mingteng през 2015 г. за трансформиране на двигатели на миксери и трошачки в химическата промишленост. TYCX315L1-4 160kW 380V е подходящ за условия на работа на миксер. Чрез изчисляване на консумацията на енергия на тон за единица време, потребителят изчислява, че синхронният двигател с постоянен магнит от 160kw спестява 11,5% повече електроенергия от оригиналния асинхронен двигател със същата мощност. След девет години действителна употреба, потребителите са много доволни от степента на пестене на енергия, повишаването на температурата, шума, тока и други показатели на синхронния двигател с постоянен магнит Mingteng в реална работа.
Anhui Mingteng предостави поддръжка за модификация на миксер за химическа компания в Гуейджоу (TYCX315L1-4 160kW 380V)
3. Проблеми, които интересуват потребителите
3.1 Живот на двигателя Животът на целия двигател зависи от живота на лагера. Корпусът на двигателя приема ниво на защита IP54, което може да бъде увеличено до IP65 при специални обстоятелства, отговаряйки на изискванията за използване в повечето прашни и влажни среди. При условие за осигуряване на добра коаксиалност на удължителната инсталация на вала на двигателя и подходящо радиално натоварване на вала, минималният експлоатационен живот на лагера на двигателя е повече от 20 000 часа. Второто е животът на охлаждащия вентилатор, който е по-дълъг от този на двигателя, работещ с кондензатор. Когато работите продължително време в прашна и влажна среда, е необходимо редовно да отстранявате лепкавите вещества, прикрепени към вентилатора, за да предотвратите изгарянето на вентилатора поради претоварване.
3.2 Повреда и защита на материалите с постоянен магнит
Значението на материалите с постоянен магнит за двигателите с постоянен магнит е очевидно и тяхната цена представлява повече от 1/4 от материалната цена на целия двигател. Anhui Mingteng ротор с постоянен магнит Ротор с постоянни магнити използва продукт с висока магнитна енергия и синтерован NdFeB с висока вътрешна коерцитивност, а конвенционалните класове включват N38SH, N38UH, N40UH, N42UH и т.н. Компанията е проектирала професионални инструменти и направляващи приспособления за сглобяване на магнитна стомана и качествено анализира полярността на сглобената магнитна стомана с разумни средства, така че стойността на относителния магнитен поток на всяка слотова магнитна стомана да е близка, което гарантира симетрията на магнитната верига и качеството на сглобяването на магнитната стомана.
Настоящите материали с постоянен магнит могат да работят дълго време при максимално допустимото повишаване на температурата на намотката на двигателя, а естествената скорост на размагнитване на магнитната стомана не е по-висока от 1 ‰. Конвенционалните материали с постоянен магнит изискват повърхностното покритие да издържи тест със солен спрей за повече от 24 часа. За среди със силна окислителна корозия, потребителите трябва да се свържат с производителя, за да изберат материали с постоянни магнити с технология за по-висока защита.
4. Как да изберем двигател с постоянен магнит за замяна на асинхронен двигател
4.1 Определете вида на товара
Различните товари, като топкови мелници, водни помпи и вентилатори, имат различни изисквания за производителност на двигателите, така че типът товар е много важен за проектирането или избора.
4.2 Определете състоянието на натоварване на двигателя при нормална работа
Моторът работи ли непрекъснато при пълно натоварване или леко натоварване? Или понякога това е тежък товар, а понякога лек товар, и колко дълъг е цикълът на смяна на лекия и тежък товар?
4.3 Определете въздействието на други състояния на натоварване върху двигателя
Има много специални случаи на натоварване на двигателя на място. Например натоварването на лентовия транспортьор трябва да понесе радиална сила и може да се наложи двигателят да се регулира от сачмени лагери към ролкови лагери; ако има много прах или масло, трябва да подобрим нивото на защита на двигателя.
4.4 Околна температура
Температурата на околната среда на място е това, върху което трябва да се съсредоточим по време на процеса на избор на двигател. Нашите конвенционални двигатели са проектирани за околна температура от 0~40 ℃ или по-ниска, но често срещаме ситуации, при които околната температура е по-висока от 40 ℃. В този момент трябва да изберем двигател с по-висока мощност или специално проектиран двигател.
4.5 Метод на монтаж на място, инсталационни размери на двигателя
Методът на инсталиране на място, размерите на монтаж на двигателя, методът на монтаж на място и размерите на монтаж също са данни, които трябва да бъдат получени, или оригиналния чертеж на външния вид на двигателя, или размерите на интерфейса за инсталиране, размерите на основата и местоположението на пространството за поставяне на двигателя. Ако има ограничения в пространството на място, може да се наложи промяна на метода на охлаждане на двигателя, местоположението на кабелната кутия на двигателя и т.н.
4.6 Други фактори на околната среда
Много други фактори на околната среда оказват влияние върху избора на мотор, като прах или замърсяване с масло, влияещи върху нивото на защита на мотора; например, в морска среда или среда с високо pH, двигателят трябва да бъде проектиран за защита от корозия; в среда с висока вибрация и голяма надморска височина има различни съображения за проектиране.
4.7 Изследване на първоначалните параметри на асинхронния двигател и условията на работа
(1) Данни от табелката: номинално напрежение, номинална скорост, номинален ток, номинален фактор на мощността, ефективност, модел и други параметри
(2) Метод на инсталиране: вземете оригиналния чертеж на външния вид на двигателя, снимки за монтаж на място и др.
(3) Действителни работни параметри на оригиналния двигател: ток, мощност, фактор на мощността, температура и др.
Заключение
Синхронните двигатели с постоянни магнити са особено подходящи за интензивно стартиране и леки приложения. Насърчаването и използването на синхронни двигатели с постоянен магнит има положителни икономически и социални ползи и е от голямо значение за енергоспестяването и намаляването на емисиите. По отношение на надеждността и стабилността, синхронните двигатели с постоянен магнит също имат ценни предимства. Изборът на високоефективни синхронни двигатели с постоянен магнит е еднократна инвестиция с дългосрочни ползи.
Anhui Mingteng Permanent Magnet Electromechanical Equipment Co., Ltd. （https://www.mingtengmotor.com/）се фокусира върху изследванията, разработването, производството и продажбите на ултрависокоефективни синхронни двигатели с постоянен магнит в продължение на 17 години. Нейните продукти покриват пълна гама от машини с високо напрежение, ниско напрежение, постоянна честота, променлива честота, конвенционални, взривозащитени, директно задвижващи, електрически ролки и всичко-в-едно машини, целящи да осигурят по-ефективна движеща сила за промишлеността оборудване.
Двигателите с постоянен магнит на Anhui Mingteng имат същите външни монтажни размери като широко използваните в момента асинхронни двигатели и могат напълно да заменят асинхронните двигатели. Освен това има професионален технически екип, който проектира и предоставя на клиентите безплатни решения за трансформация. Ако имате нужда от трансформация на асинхронни двигатели, моля не се колебайте да се свържете с нас и ние ще ви услужим от сърце!
Време на публикуване: 23 август 2024 г