Jämfört med asynkronmotorer har permanentmagnetsynkronmotorer fördelarna med hög effektfaktor, hög verkningsgrad, mätbara rotorparametrar, stort luftgap mellan stator och rotor, god styrprestanda, liten storlek, låg vikt, enkel struktur, högt vridmoment/tröghetsförhållande, etc. De har använts alltmer inom områdena petroleum, kemisk industri, textil, gruvdrift, CNC-maskiner, robotar, etc., och utvecklas mot hög effekt (hög hastighet, högt vridmoment), hög funktionalitet och miniatyrisering.
Permanentmagnetsynkronmotorer består av statorer och rotorer. Statorn är densamma som asynkronmotorer och består av trefaslindningar och statorkärnor. Förmagnetiserade permanentmagneter är installerade på rotorn, och ett magnetfält kan etableras i det omgivande utrymmet utan extern energi, vilket förenklar motorstrukturen och sparar energi. Den här artikeln förklarar de omfattande fördelarna med att marknadsföra permanentmagnetsynkronmotorer baserat på egenskaperna hos permanentmagnetsynkronmotorer.
1. Enastående fördelar med permanentmagnetsynkronmotor
(1) Eftersom rotorn är tillverkad av permanentmagneter är den magnetiska flödestätheten hög, ingen excitationsström krävs och excitationsförlusten elimineras. Jämfört med asynkronmotorer minskas excitationsströmmen i statorlindningen och rotorns koppar- och järnförluster, och den reaktiva strömmen minskas kraftigt. Eftersom statorns och rotorns magnetiska potentialer är synkroniserade har rotorkärnan ingen grundläggande vågjärnsförlust, så verkningsgraden (relaterad till aktiv effekt) och effektfaktorn (relaterad till reaktiv effekt) är högre än för asynkronmotorer. Permanentmagnetsynkronmotorer är generellt konstruerade för att ha hög effektfaktor och verkningsgrad även vid drift under lätt belastning.
När belastningshastigheten för vanliga asynkronmotorer är mindre än 50 % sjunker deras driftseffektivitet och effektfaktor avsevärt. När belastningshastigheten för Mingteng permanentmagnetsynkronmotorer är 25 %–120 % förändras deras driftseffektivitet och effektfaktor inte mycket, och driftseffektiviteten är >90 % och effektfaktorn är >0,85. Energibesparande effekten är betydande vid lätt belastning, variabel belastning och full belastning.
(2) Permanentmagnetsynkronmotorer har relativt styva mekaniska egenskaper och är mer motståndskraftiga mot motormomentstörningar orsakade av belastningsförändringar. Rotorkärnan i en permanentmagnetsynkronmotor kan tillverkas i en ihålig struktur för att minska rotorns tröghet, och start- och bromstiden är mycket snabbare än för en asynkronmotor. Det höga vridmoment/tröghetsförhållandet gör permanentmagnetsynkronmotorer mer lämpade för drift under snabba responsförhållanden än asynkronmotorer.
(3) Permanentmagnetsynkronmotorer har en betydligt mindre storlek än asynkronmotorer, och deras vikt är också relativt lägre. Med samma värmeavledningsförhållanden och isoleringsmaterial är effekttätheten hos permanentmagnetsynkronmotorer mer än dubbelt så hög som hos trefas asynkronmotorer.
(4) Rotorstrukturen är kraftigt förenklad, vilket är lätt att underhålla och förbättrar driftsstabiliteten.
Eftersom trefasiga asynkronmotorer behöver konstrueras med en högre effektfaktor, måste luftgapet mellan statorn och rotorn göras mycket litet. Samtidigt är luftgapets jämnhet också avgörande för säker drift och vibrationsbuller från motorn. Därför är kraven på form- och positionstolerans samt monteringskoncentricitet hos asynkronmotorn relativt strikta, och friheten i valet av lagerspel är relativt liten. Asynkronmotorer med större baser använder vanligtvis oljebadssmörjlager, som måste fyllas med smörjolja inom den angivna arbetstiden. Oljeläckage eller för tidig fyllning av oljehåligheten kommer att påskynda lagrets haveri. Vid underhåll av trefasiga asynkronmotorer står underhållet av lagren för en stor andel. Dessutom, på grund av förekomsten av inducerad ström i rotorn hos trefasiga asynkronmotorer, har problemet med elektrisk korrosion av lagret också varit oroande för många forskare de senaste åren.
Permanentmagnetsynkronmotorer har inte sådana problem. På grund av det stora luftgapet i permanentmagnetsynkronmotorer är ovanstående problem som orsakas av det lilla luftgapet i asynkronmotorer inte uppenbara i synkronmotorer. Samtidigt använder lagren i permanentmagnetsynkronmotorer fettsmorda lager med dammskydd. Lagren har förseglats med en lämplig mängd högkvalitativt fett när de lämnar fabriken. Livslängden för permanentmagnetsynkronmotorlager är mycket högre än för asynkronmotorer.
För att förhindra att axelströmmen korroderar lagret, använder Anhui Mingtengs permanentmagnetmotor en isoleringsdesign för lageraggregatet i bakänden, vilket kan uppnå en isoleringseffekt för lagret, och kostnaden är mycket lägre än för att isolera lagret. För att säkerställa motorlagrets normala livslängd har rotordelen av alla permanentmagnetiska synkrona direktdrivna motorer från Anhui Mingteng en speciell stödstruktur, och lagerbyte på plats är detsamma som för asynkronmotorer. Senare lagerbyte och underhåll kan spara logistikkostnader, spara underhållstid och bättre garantera användarens produktionstillförlitlighet.
2. Typiska tillämpningar för permanentmagnetsynkronmotorer som ersätter asynkronmotorer
2.1 Variabel frekvens- och hastighetsreglerande högspännings-ultrahögeffektiv trefas-permanentmagnetsynkronmotor för vertikal kvarn i cementindustrin
Ta den ultrahögeffektiva permanentmagnetsynkronmotorn TYPKK1000-6 5300kW 10kV som ersättning för asynkronmotortransformation som ett exempel. Denna produkt är den första inhemska högspänningspermanentmagnetmotorn över 5MW för vertikal kvarntransformation som Anhui Mingteng tillhandahöll för ett byggmaterialföretag år 2021. Jämfört med det ursprungliga asynkronmotorsystemet når energibesparingen 8 % och produktionsökningen kan nå 10 %. Den genomsnittliga belastningshastigheten är 80 %, permanentmagnetmotorns verkningsgrad är 97,9 % och den årliga energibesparingskostnaden är: (18,7097 miljoner yuan ÷ 0,92) × 8 % = 1,6269 miljoner yuan; energibesparingskostnaden på 15 år är: (18,7097 miljoner yuan ÷ 0,92) × 8 % × 15 år = 24,4040 miljoner yuan; Ersättningsinvesteringen är återbetald på 15 månader och avkastningen på investeringen erhålls under 14 år i följd.
Anhui Mingteng levererade en komplett uppsättning utrustning för vertikal kvarntransformation till ett byggmaterialföretag i Shandong (TYPKK1000-6 5300kW 10kV)
2.2 Lågspännings självstartande ultrahögeffektiv trefas permanentmagnetsynkronmotor för blandare inom kemisk industri
Ta den ultrahögeffektiva permanentmagnetsynkronmotorn TYCX315L1-4 160kW 380V som ersättning för asynkronmotortransformation som exempel. Denna produkt tillhandahölls av Anhui Mingteng 2015 för transformation av mixer- och krossmotorer inom kemisk industri. TYCX315L1-4 160kW 380V är lämplig för mixerns arbetsförhållanden. Genom att beräkna energiförbrukningen per ton per tidsenhet beräknade användaren att 160kw permanentmagnetsynkronmotorn sparar 11,5 % mer el än den ursprungliga asynkronmotorn med samma effekt. Efter nio års faktisk användning är användarna mycket nöjda med energibesparingen, temperaturökningen, bullernivån, strömstyrkan och andra indikatorer för Mingtengs permanentmagnetsynkronmotor i faktisk drift.
Anhui Mingteng tillhandahöll support för modifiering av blandare för ett kemiföretag i Guizhou (TYCX315L1-4 160kW 380V)
3. Problem som användare bryr sig om
3.1 Motorns livslängd Hela motorns livslängd beror på lagrets livslängd. Motorhuset har skyddsnivån IP54, som kan ökas till IP65 under speciella omständigheter, vilket uppfyller användningskraven i de flesta dammiga och fuktiga miljöer. Under förutsättning att god koaxialitet hos motoraxelförlängningen och lämplig radiell belastning på axeln säkerställs, är motorlagrets minsta livslängd mer än 20 000 timmar. För det andra är kylfläktens livslängd längre än för kondensatordrivna motorer. Vid långvarig drift i en dammig och fuktig miljö är det nödvändigt att regelbundet avlägsna klibbiga ämnen som sitter fast på fläkten för att förhindra att fläkten bränns vid på grund av överbelastning.
3.2 Fel och skydd av permanentmagnetmaterial
Permanentmagnetmaterialens betydelse för permanentmagnetmotorer är uppenbar, och deras kostnad står för mer än 1/4 av materialkostnaden för hela motorn. Anhui Mingtengs permanentmagnetmotorrotorer använder sintrad NdFeB med hög magnetisk energiprodukt och hög inneboende koercitivitet, och konventionella kvaliteter inkluderar N38SH, N38UH, N40UH, N42UH, etc. Företaget har designat professionella verktyg och styrfixturer för montering av magnetiskt stål och kvalitativt analyserat polariteten hos det monterade magnetiska stålet med rimliga metoder, så att det relativa magnetiska flödesvärdet för varje spårmagnetiskt stål är nära, vilket säkerställer symmetrin i den magnetiska kretsen och kvaliteten på monteringen av det magnetiska stålet.
Nuvarande permanentmagnetmaterial kan användas under lång tid vid motorlindningens maximalt tillåtna temperaturökning, och den naturliga avmagnetiseringshastigheten för magnetstålet är inte högre än 1‰. Konventionella permanentmagnetmaterial kräver att ytbeläggningen motstår ett saltspraytest i mer än 24 timmar. För miljöer med allvarlig oxidativ korrosion måste användare kontakta tillverkaren för att välja permanentmagnetmaterial med högre skyddsteknik.
4. Hur man väljer en permanentmagnetmotor för att ersätta en asynkronmotor
4.1 Bestäm lasttyp
Olika laster som kulkvarnar, vattenpumpar och fläktar har olika prestandakrav för motorer, så lasttypen är mycket viktig för design eller val.
4.2 Bestäm motorns belastningstillstånd vid normal drift
Går motorn kontinuerligt med full belastning eller lätt belastning? Eller är det ibland tung belastning och ibland lätt belastning, och hur lång är växlingscykeln för lätt och tung belastning?
4.3 Bestäm påverkan av andra belastningstillstånd på motorn
Det finns många specialfall av lasttillståndet för motorn på plats. Till exempel måste bandtransportörens last bära radiell kraft, och motorn kan behöva justeras från kullager till rullager; om det finns mycket damm eller olja måste vi förbättra motorns skyddsnivå.
4.4 Omgivningstemperatur
Omgivningstemperaturen på plats är det vi behöver fokusera på under motorvalsprocessen. Våra konventionella motorer är konstruerade för en omgivningstemperatur på 0~40 ℃ eller lägre, men vi stöter ofta på situationer där omgivningstemperaturen är högre än 40 ℃. Vid denna tidpunkt behöver vi välja en motor med högre effekt eller en specialdesignad motor.
4.5 Installationsmetod på plats, motorinstallationsmått
Installationsmetod på plats, motorns installationsmått, installationsmetod på plats och installationsmått är också data som måste erhållas, antingen den ursprungliga ritningen för motorns utseende eller mått för installationsgränssnittet, fundamentets mått och motorns placeringsutrymme. Om det finns utrymmesbegränsningar på plats kan det vara nödvändigt att ändra motorns kylningsmetod, placeringen av motorns ledningsbox etc.
4.6 Andra miljöfaktorer
Många andra miljöfaktorer påverkar motorvalet, såsom damm- eller oljeföroreningar som påverkar motorns skyddsnivå; till exempel i marina miljöer eller miljöer med högt pH-värde måste motorn konstrueras för korrosionsskydd; i miljöer med höga vibrationer och hög höjd finns det andra designöverväganden.
4.7 Undersökning av ursprungliga asynkronmotorparametrar och driftsförhållanden
(1) Märkskyltsdata: märkspänning, märkhastighet, märkström, märkeffektfaktor, verkningsgrad, modell och andra parametrar
(2) Installationsmetod: erhåll originalritningen av motorns utseende, bilder på installationen på plats etc.
(3) Faktiska driftsparametrar för originalmotorn: ström, effekt, effektfaktor, temperatur etc.
Slutsats
Permanentmagnetsynkronmotorer är särskilt lämpliga för tillämpningar med hög start och låg drift. Främjandet och användningen av permanentmagnetsynkronmotorer har positiva ekonomiska och sociala fördelar och är av stor betydelse för energibesparing och utsläppsminskning. När det gäller tillförlitlighet och stabilitet har permanentmagnetsynkronmotorer också värdefulla fördelar. Valet av högeffektiva permanentmagnetsynkronmotorer är en engångsinvestering med långsiktiga fördelar.
Anhui Mingteng Permanent Magnet Electromechanical Equipment Co., Ltd. (https://www.mingtengmotor.com/) har i 17 år fokuserat på forskning, utveckling, produktion och försäljning av ultrahögeffektiva synkronmotorer med permanentmagneter. Dess produkter täcker ett komplett sortiment av högspännings-, lågspännings-, konstantfrekvens-, variabelfrekvens-, konventionella, explosionssäkra, direktdrivna, elektriska rullar och allt-i-ett-maskiner, med målet att ge en effektivare drivkraft för industriell utrustning.
Anhui Mingtengs permanentmagnetmotorer har samma externa installationsmått som de för närvarande allmänt använda asynkronmotorerna och kan helt ersätta asynkronmotorer. Dessutom finns det ett professionellt tekniskt team som designar och förser kunder med kostnadsfria transformationslösningar. Om du har behov av att transformera asynkronmotorer, tveka inte att kontakta oss, så hjälper vi dig helhjärtat!
Publiceringstid: 23 augusti 2024