Vi hjälper världen att växa sedan 2007

Omfattande nyttoanalys av synkronmotorer med permanentmagneter som ersätter asynkronmotorer

Jämfört med asynkronmotorer har permanentmagnetsynkronmotorer fördelarna med hög effektfaktor, hög effektivitet, mätbara rotorparametrar, stort luftgap mellan stator och rotor, bra kontrollprestanda, liten storlek, lätt vikt, enkel struktur, högt vridmoment/tröghetsförhållande. , etc. De har använts i allt större utsträckning inom petroleum, kemisk industri, textil, gruvdrift, CNC-verktygsmaskiner, robotar, etc., och utvecklas mot hög effekt (hög hastighet, högt vridmoment), hög funktionalitet och miniatyrisering.
Permanentmagnet synkronmotorer är sammansatta av statorer och rotorer. Statorn är densamma som asynkronmotorer, bestående av trefaslindningar och statorkärnor. Förmagnetiserade (magnetiserade) 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 främja permanentmagnetsynkronmotorer baserat på egenskaperna hos permanentmagnetsynkronmotorer.

1. Enastående fördelar med permanentmagnet synkronmotor

(1) Eftersom rotorn är gjord av permanentmagneter är den magnetiska flödestätheten hög, ingen excitationsström krävs och excitationsförluster elimineras. Jämfört med asynkronmotorer reduceras excitationsströmmen för statorlindningen och rotorns koppar- och järnförluster, och den reaktiva strömmen reduceras kraftigt. Eftersom statorns och rotorns magnetiska potentialer är synkroniserade, har rotorkärnan ingen grundläggande vågjärnsförlust, så effektiviteten (relaterad till aktiv effekt) och effektfaktor (relaterad till reaktiv effekt) är högre än för asynkronmotorer. Permanentmagnet synkronmotorer är generellt utformade för att ha hög effektfaktor och effektivitet även när de körs under lätt belastning.

图片1图片2

När belastningsgraden för vanliga asynkronmotorer är mindre än 50 %, sjunker deras driftseffektivitet och effektfaktor avsevärt. När belastningshastigheten för Mingteng permanentmagnet synkronmotorer är 25% -120%, förändras deras driftseffektivitet och effektfaktor inte mycket, och driftseffektiviteten är >90% och effektfaktorn är >0,85. Den energibesparande effekten är betydande vid lätt belastning, variabel belastning och full belastning.

(2) Permanentmagnetiska synkronmotorer har relativt stela mekaniska egenskaper och är mer motståndskraftiga mot motorvridmomentstörningar orsakade av belastningsförändringar. Rotorkärnan i en permanentmagnetsynkronmotor kan göras till 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 svarsförhållanden än asynkronmotorer.
(3) Storleken på permanentmagnetsynkronmotorer är betydligt mindre än den för asynkronmotorer, och deras vikt är också relativt lättare. Med samma värmeavledningsförhållanden och isoleringsmaterial är effekttätheten för permanentmagnetsynkronmotorer mer än dubbelt så stor som för trefasasynkrona motorer.
(4) Rotorstrukturen är mycket förenklad, vilket är lätt att underhålla och förbättrar driftstabiliteten.

Eftersom trefasasynkronmotorer behöver konstrueras med högre effektfaktor måste luftgapet mellan statorn och rotorn göras mycket litet. Samtidigt är likformigheten i luftgapet också avgörande för säker drift och vibrationsljud hos motorn. Därför är kraven på form- och positionstoleransen och monteringskoncentriciteten för asynkronmotorn relativt strikta, och friheten för valet av lagerspel är relativt liten. Asynkronmotorer med större baser använder vanligtvis oljebadssmörjlager, som måste fyllas med smörjolja inom angiven arbetstid. Oljeläckage eller otidig fyllning av oljekaviteten kommer att påskynda felet i lagret. Vid underhåll av trefas asynkronmotorer står underhållet av lager för en stor del. Dessutom, på grund av förekomsten av inducerad ström i rotorn på den trefasiga asynkronmotorn, har problemet med elektrisk korrosion av lagret också berörts av många forskare under de senaste åren.
Permanentmagnet synkronmotorer har inte sådana problem. På grund av det stora luftgapet hos den permanentmagnetiska synkronmotorn är ovanstående problem orsakade av det lilla luftgapet i asynkronmotorn inte uppenbara i synkronmotorn. Samtidigt använder lagren i den permanentmagnetiska synkronmotorn fettsmorda lager med dammskydd. Lagren har tätats med en lämplig mängd högkvalitativt fett när de lämnar fabriken. Livslängden för de permanentmagnetiska synkronmotorlagren är mycket längre än den för asynkronmotorn.
För att förhindra att axelströmmen korroderar lagret, antar Anhui Mingteng permanentmagnetmotor en isoleringsdesign för lagerenheten vid bakänden, vilket kan uppnå effekten av att isolera lagret, och kostnaden är mycket lägre än för isolering lagret. För att säkerställa motorlagrets normala livslängd har rotordelen av alla synkrona direktdrivna permanentmagnetmotorer i Anhui Mingteng en speciell stödstruktur, och bytet av lager på plats är detsamma som för asynkronmotorer. Senare lagerbyte och underhåll kan spara logistikkostnader, spara underhållstid och bättre garantera användarens produktionstillförlitlighet.

2. Typiska tillämpningar av permanentmagnet synkronmotorer som ersätter asynkronmotorer

2.1 Variabel frekvenshastighetsreglering högspänning ultrahögeffektiv trefas permanentmagnet synkronmotor för vertikal kvarn i cementindustrin
Ta den ultrahögeffektiva permanentmagnetsynkronmotorn TYPKK1000-6 5300kW 10kV ersättande asynkronmotortransformation som ett exempel. Denna produkt är den första inhemska högspänningsmotorn för permanentmagneter över 5 MW för vertikal kvarntransformation tillhandahållen av Anhui Mingteng för ett byggmaterialföretag 2021. Jämfört med det ursprungliga asynkrona motorsystemet når energibesparingsgraden 8% och produktionen ökar kan nå 10%. Den genomsnittliga belastningshastigheten är 80%, effektiviteten för permanentmagnetmotorn 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 återvinns på 15 månader och avkastningen på investeringen erhålls under 14 år i följd.

图片3

Anhui Mingteng tillhandahöll en komplett uppsättning vertikal kvarntransformeringsutrustning för ett byggmaterialföretag i Shandong (TYPKK1000-6 5300kW 10kV)

2.2 Lågspännings självstartande ultrahögeffektiv trefas permanentmagnetsynkronmotor för kemisk industriblandare
Ta den ultrahögeffektiva permanentmagnetsynkronmotorn TYCX315L1-4 160kW 380V ersättande asynkronmotortransformation som ett exempel. Denna produkt tillhandahölls av Anhui Mingteng 2015 för omvandling av blandar- och krossmotorer i den kemiska industrin. TYCX315L1-4 160kW 380V är lämplig för blandarens arbetsförhållanden. Genom att beräkna energiförbrukningen per ton per tidsenhet, beräknade användaren att synkronmotorn med permanentmagnet på 160 kw sparar 11,5 % mer el än den ursprungliga asynkronmotorn med samma effekt. Efter nio år av faktisk användning är användarna mycket nöjda med energibesparingshastigheten, temperaturökningen, brus, ström och andra indikatorer för Mingteng permanentmagnet synkronmotor i faktisk drift.

图片4

Anhui Mingteng gav stöd för mixermodifiering för ett kemiföretag i Guizhou (TYCX315L1-4 160kW 380V)

3. Frågor som användarna bryr sig om

3.1 Motorns livslängd Hela motorns livslängd beror på lagrets livslängd. Motorhuset har IP54 skyddsnivå, som kan höjas till IP65 under speciella omständigheter, vilket uppfyller användningskraven i de flesta dammiga och fuktiga miljöer. Under villkoret att säkerställa god koaxialitet hos motoraxelförlängningsinstallationen och lämplig radiell belastning av axeln, är motorlagrets minimilivslängd mer än 20 000 timmar. Den andra är livslängden för kylfläkten, som är längre än den kondensatordrivna motorn. Vid långvarig drift i dammig och fuktig miljö är det nödvändigt att regelbundet ta bort de klibbiga ämnen som är fästa på fläkten för att förhindra att fläkten brinner på grund av överbelastning.

3.2 Fel och skydd av permanentmagnetmaterial
Vikten av permanentmagnetmaterial för permanentmagnetmotorer är självklar, och deras kostnad står för mer än 1/4 av materialkostnaden för hela motorn. Anhui Mingteng permanent magnet motor rotor permanentmagnet material använder hög magnetisk energi produkt och hög inneboende koercivitet sintrad NdFeB, och konventionella kvaliteter inkluderar N38SH, N38UH, N40UH, N42UH, etc. Företaget har designat professionella verktyg och styrfixturer för magnetiska stålmontage, och kvalitativt analyserat polariteten hos det sammansatta magnetiska stålet med rimliga medel, så att det relativa magnetiska flödesvärdet för varje magnetiskt slitsstål är nära, vilket säkerställer symmetrin hos den magnetiska kretsen och kvaliteten på magnetisk stålmontering.
De nuvarande permanentmagnetmaterialen kan köras under lång tid under den maximalt tillåtna temperaturökningen för motorlindningen, och den naturliga avmagnetiseringshastigheten för det magnetiska stålet är inte högre än 1‰. Konventionella permanentmagnetmaterial kräver att ytbeläggningen tål ett saltspraytest på mer än 24 timmar. För miljöer med kraftig oxidativ korrosion måste användare kontakta tillverkaren för att välja permanentmagnetmaterial med högre skyddsteknik.

4. Hur man väljer permanentmagnetmotor för att ersätta asynkronmotor

4.1 Bestäm lasttypen
Olika belastningar som kulkvarnar, vattenpumpar och fläktar har olika prestandakrav för motorer, så belastningstypen 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 last och ibland lätt last, och hur lång är bytescykeln för lätt och tung last?
4.3 Bestäm påverkan av andra belastningstillstånd på motorn
Det finns många specialfall av lasttillståndet för motorn på plats. Till exempel måste bandtransportörens belastning 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
Den omgivande temperaturen på plats är vad vi måste fokusera på under motorvalsprocessen. Våra konventionella motorer är designade för en omgivningstemperatur på 0~40 ℃ eller lägre, men vi stöter ofta på situationer där omgivningstemperaturen är högre än 40 ℃. Vid denna tidpunkt måste vi välja en motor med högre effekt eller en specialdesignad motor.
4.5 Installationsmetod på plats, mått för motorinstallation
Installationsmetod på plats, motorinstallationsmått, installationsmetod på plats och installationsmått är också data som måste erhållas, antingen originalritningen för motorns utseende eller installationsgränssnittets mått, fundamentets mått och motorns placeringsutrymmesplats. Om det finns utrymmesbegränsningar på plats kan det bli nödvändigt att ändra motorns kylningsmetod, placeringen av motorledningsboxen etc.

4.6 Andra miljöfaktorer
Många andra miljöfaktorer påverkar motorvalet, såsom damm eller oljeföroreningar som påverkar motorskyddsnivån; till exempel, i marina miljöer eller miljöer med högt pH, måste motorn utformas för korrosionsskydd; i miljöer med höga vibrationer och hög höjd finns det olika designöverväganden.
4.7 Undersökning av ursprungliga asynkronmotorparametrar och driftsförhållanden
(1) Märkskyltdata: märkspänning, märkhastighet, märkström, märkeffektfaktor, effektivitet, modell och andra parametrar
(2) Installationsmetod: skaffa originalritningen av motorns utseende, installationsbilder på plats, etc.
(3) Faktiska driftsparametrar för den ursprungliga motorn: ström, effekt, effektfaktor, temperatur, etc.

Slutsats
Permanentmagnet synkronmotorer är särskilt lämpliga för applikationer med tung start och lätt körning. Marknadsföring och användning av synkronmotorer med permanentmagneter 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 fokuserat på forskning, utveckling, produktion och försäljning av ultrahögeffektiva permanentmagnetsynkronmotorer i 17 år. Dess produkter täcker ett komplett utbud av högspännings-, lågspännings-, konstantfrekvens-, variabel frekvens-, konventionella, explosionssäkra, direktdrivna maskiner, elektriska rullar och allt-i-ett-maskiner, som syftar till att tillhandahålla mer effektiv drivkraft för industriell utrustning.
Anhui Mingtengs permanentmagnetmotorer har samma yttre installationsmått som de för närvarande allmänt använda asynkronmotorerna och kan helt ersätta asynkronmotorer. Dessutom finns det ett professionellt tekniskt team för att designa och förse kunder med gratis transformationslösningar. Om du har behov av att transformera asynkronmotorer, tveka inte att kontakta oss, så hjälper vi dig helhjärtat!


Posttid: 2024-aug-23