Цялостен анализ на ползите от замяната на асинхронни двигатели със синхронни двигатели с постоянни магнити.
Започваме с характеристиките на синхронния двигател с постоянни магнити, комбинирани с практическото приложение, за да обясним всеобхватните ползи от популяризирането на синхронния двигател с постоянни магнити.
Синхронният двигател в сравнение с асинхронния двигател има предимства като висок коефициент на мощност, висока ефективност, измерване на параметрите на ротора, голяма въздушна междина между статора и ротора, добри контролни характеристики, малък размер, леко тегло, проста структура, високо съотношение въртящ момент/инерция и др. В петролната, химическата промишленост, лекия текстил, минното дело, CNC машините, роботите и други области, все по-широко се използва, както и за висока мощност (висока скорост, висок въртящ момент), висока функционалност и миниатюризация.
Синхронният двигател с постоянни магнити се състои от статор и ротор. Статорът е същият като асинхронния двигател и се състои от трифазни намотки и статорно ядро. Статорът е същият като асинхронния двигател, който се състои от три намотки и статорно ядро. Роторът е оборудван с предварително намагнетизирани (магнитизирани) постоянни магнити, които могат да установят магнитно поле в околното пространство без външна енергия, опростявайки структурата на двигателя и спестявайки енергия.
Изключителни предимства на синхронния двигател с постоянен магнит
(1) Тъй като роторът е изработен от постоянни магнити, плътността на магнитния поток е висока и не е необходим възбуждащ ток, като по този начин се елиминират загубите от възбуждане. В сравнение с асинхронния двигател, това намалява възбуждащия ток на намотката от страната на статора и загубите в мед и желязо от страната на ротора, като значително намалява реактивния ток. Поради синхронизацията на потенциалите на статора и ротора, няма фундаментални загуби в желязо в сърцевината на ротора, така че ефективността (спрямо активната мощност) и коефициентът на мощност (спрямо реактивната мощност) са по-високи от тези на асинхронния двигател. Синхронните двигатели с постоянни магнити обикновено са проектирани да имат по-висок коефициент на мощност и ефективност дори при работа с леко натоварване.
(2) Синхронните двигатели с постоянни магнити имат твърди механични характеристики и силна устойчивост на смущения в въртящия момент на двигателя, причинени от промени в натоварването. Роторното ядро на синхронния двигател с постоянни магнити може да бъде направено в куха структура, за да се намали инерцията на ротора, а времената за стартиране и спиране са много по-бързи, отколкото при асинхронните двигатели. Високото съотношение въртящ момент/инерция прави синхронните двигатели с постоянни магнити по-подходящи за работа при условия на бърза реакция, отколкото асинхронните двигатели.
(3) Размерът на синхронните двигатели с постоянни магнити е значително намален в сравнение с асинхронните двигатели, а теглото им също е относително намалено. Плътността на мощността на синхронните двигатели с постоянни магнити при същите условия на разсейване на топлината и изолационни материали е повече от два пъти по-висока от тази на трифазните асинхронни двигатели.
(4) Структурата на ротора е значително опростена, лесна за поддръжка и подобрява стабилността на работа.
(5) Поради високия коефициент на мощност, необходим за проектирането на трифазни асинхронни двигатели, е необходимо въздушната междина между статора и ротора да се поддържа много малка. В същото време, равномерността на въздушната междина е от решаващо значение за безопасната работа и шума от вибрации на двигателя. Следователно, асинхронните двигатели имат сравнително строги изисквания за формата и допустимото положение на компонентите и концентричността на сглобката, а има сравнително малко степени на свобода за избор на хлабина на лагерите. Асинхронните двигатели с голяма рамка обикновено използват лагери, смазвани с маслени вани. Необходимо е да се добавя смазочно масло в рамките на определените работни часове. Изтичането на масло или ненавременното пълнене в маслената камера може да ускори повредата на лагерите. При поддръжката на трифазни асинхронни двигатели поддръжката на лагерите представлява голяма част. Освен това, поради наличието на индуциран ток в ротора на трифазните асинхронни двигатели, въпросът за електрическата корозия на лагерите също е от значение за много изследователи през последните години.
(6) Синхронните двигатели с постоянни магнити нямат такива проблеми. Проблемите, причинени от голямата въздушна междина на синхронните двигатели с постоянни магнити и малката въздушна междина на гореспоменатите асинхронни двигатели, не са очевидни при синхронните двигатели. В същото време лагерите на синхронните двигатели с постоянни магнити използват смазочни лагери с капаци против прах. Лагерите са фабрично запечатани с подходящо количество висококачествена смазочна грес, която не изисква поддръжка през целия си живот.
Епилог
От гледна точка на икономическите ползи, синхронните двигатели с постоянни магнити са особено подходящи за сценарии на тежък старт и лека работа. Насърчаването на използването на синхронни двигатели с постоянни магнити има положителни икономически и социални ползи и е от голямо значение за пестенето на енергия и намаляването на емисиите. По отношение на надеждността и стабилността, синхронните двигатели с постоянни магнити също имат ценни предимства. Изборът на високоефективни синхронни двигатели с постоянни магнити е еднократна инвестиция и дългосрочен процес на печалба.
След 16 години технологично натрупване, Anhui Mingteng Permanent-Magnetic Machinery&Electrical Equipment Co., Ltd разполага с научноизследователски и развойни възможности за пълна гама от двигатели с постоянни магнити, обхващащи различни индустрии като стоманодобив, цимент и въглищни мини, и може да отговори на нуждите на различни работни условия и оборудване. В сравнение с асинхронните двигатели със същите спецификации, продуктите на компанията имат по-висока ефективност, по-широк икономически диапазон на работа и значителни енергоспестяващи ефекти. Очакваме с нетърпение все повече предприятия да използват двигатели с постоянни магнити възможно най-скоро, за да намалят потреблението и да увеличат производството!
Време на публикуване: 08 ноември 2023 г.