Во споредба со асинхроните мотори, синхроните мотори со перманентни магнети имаат предности како што се висок фактор на моќност, висока ефикасност, мерливи параметри на роторот, голем воздушен јаз помеѓу статорот и роторот, добри контролни перформанси, мали димензии, мала тежина, едноставна структура, висок однос на вртежен момент/инерција итн. Тие се користат сè повеќе во областите на нафта, хемиска индустрија, текстил, рударство, CNC машини, роботи итн., и се развиваат кон висока моќност (голема брзина, висок вртежен момент), висока функционалност и минијатуризација.
Синхроните мотори со перманентни магнети се составени од статори и ротори. Статорот е ист како и асинхроните мотори, составен од трифазни намотки и статорски јадра. На роторот се инсталирани претходно магнетизирани (магнетирани) перманентни магнети, а во околниот простор може да се воспостави магнетно поле без надворешна енергија, што ја поедноставува структурата на моторот и заштедува енергија. Оваа статија ги објаснува сеопфатните придобивки од промовирањето на синхрони мотори со перманентни магнети врз основа на карактеристиките на синхроните мотори со перманентни магнети.
1. Извонредни предности на синхрониот мотор со перманентен магнет
(1) Бидејќи роторот е направен од перманентни магнети, густината на магнетниот флукс е висока, не е потребна струја на побудување и се елиминира загубата на побудување. Во споредба со асинхроните мотори, струјата на побудување на намотката на статорот и загубите на бакар и железо на роторот се намалени, а реактивната струја е значително намалена. Бидејќи магнетните потенцијали на статорот и роторот се синхронизирани, јадрото на роторот нема фундаментална загуба на железо на бранови, па затоа ефикасноста (поврзана со активната моќност) и факторот на моќност (поврзан со реактивната моќност) се повисоки од оние на асинхроните мотори. Синхроните мотори со перманентни магнети генерално се дизајнирани да имаат висок фактор на моќност и ефикасност дури и кога работат под мало оптоварување.
Кога стапката на оптоварување на обичните асинхрони мотори е помала од 50%, нивната работна ефикасност и факторот на моќност значително опаѓаат. Кога стапката на оптоварување на синхроните мотори со перманентен магнет Mingteng е 25%-120%, нивната работна ефикасност и факторот на моќност не се менуваат многу, а работната ефикасност е >90%, а факторот на моќност е >0,85. Ефектот на заштеда на енергија е значаен при мало оптоварување, променливо оптоварување и целосно оптоварување.
(2) Синхроните мотори со перманентни магнети имаат релативно крути механички својства и се поотпорни на нарушувања на вртежниот момент на моторот предизвикани од промени во оптоварувањето. Јадрото на роторот на синхрониот мотор со перманентни магнети може да се направи во шуплива структура за да се намали инерцијата на роторот, а времето на стартување и сопирање е многу побрзо од она на асинхрониот мотор. Високиот однос на вртежен момент/инерција ги прави синхроните мотори со перманентни магнети посоодветни за работа во услови на брз одзив отколку асинхроните мотори.
(3) Големината на синхроните мотори со перманентни магнети е значително помала од онаа на асинхроните мотори, а нивната тежина е исто така релативно полесна. Со исти услови на дисипација на топлина и изолациски материјали, густината на моќност на синхроните мотори со перманентни магнети е повеќе од двојно поголема од онаа на трифазните асинхрони мотори.
(4) Структурата на роторот е значително поедноставена, што е лесно за одржување и ја подобрува стабилноста на работењето.
Бидејќи трифазните асинхрони мотори треба да бидат дизајнирани со повисок фактор на моќност, воздушниот јаз помеѓу статорот и роторот мора да биде многу мал. Во исто време, униформноста на воздушниот јаз е исто така клучна за безбедното работење и бучавата од вибрации на моторот. Затоа, барањата за толеранција на обликот и положбата и концентричноста на склопувањето на асинхрониот мотор се релативно строги, а слободата на избор на простор на лежиштето е релативно мала. Асинхроните мотори со поголеми основи обично користат лежишта за подмачкување во маслена бања, кои мора да се наполнат со масло за подмачкување во рамките на наведеното работно време. Истекувањето на маслото или ненавременото полнење на празнината на маслото ќе го забрза откажувањето на лежиштето. При одржувањето на трифазните асинхрони мотори, одржувањето на лежиштата учествува во голем дел. Покрај тоа, поради постоењето на индуцирана струја во роторот на трифазниот асинхрон мотор, проблемот со електричната корозија на лежиштето е исто така загрижен од многу истражувачи во последниве години.
Синхроните мотори со перманентни магнети немаат вакви проблеми. Поради големиот воздушен јаз на синхрониот мотор со перманентни магнети, горенаведените проблеми предизвикани од малиот воздушен јаз на асинхрониот мотор не се очигледни кај синхрониот мотор. Во исто време, лежиштата на синхрониот мотор со перманентни магнети користат лежишта подмачкани со маст со капаци за прашина. Лежиштата се запечатени со соодветна количина висококвалитетна маст при напуштање на фабриката. Работниот век на лежиштата на синхрониот мотор со перманентни магнети е многу поголем од оној на асинхрониот мотор.
За да се спречи кородирање на лежиштето од струјата на вратилото, моторот со перманентен магнет Anhui Mingteng користи дизајн на изолација за склопот на лежиштето на задниот крај, со што може да се постигне ефект на изолација на лежиштето, а цената е многу пониска од онаа на изолацијата на лежиштето. За да се обезбеди нормален век на траење на лежиштето на моторот, делот од роторот на сите синхрони мотори со перманентен магнет со директен погон на Anhui Mingteng има посебна потпорна структура, а замената на лежиштата на лице место е иста како и кај асинхроните мотори. Подоцнежната замена и одржување на лежиштата може да заштеди трошоци за логистика, да заштеди време за одржување и подобро да ја гарантира сигурноста на производството на корисникот.
2. Типични примени на синхрони мотори со перманентни магнети кои ги заменуваат асинхроните мотори
2.1 Високонапонски ултра-високо ефикасен трифазен синхрон мотор со перманентен магнет со променлива фреквенција за регулирање на брзината за вертикална мелница во цементната индустрија
Да го земеме за пример ултра-високо ефикасниот синхрон мотор со перманентен магнет TYPKK1000-6 5300kW 10kV за замена на асинхрона трансформација на мотор. Овој производ е првиот домашен високонапонски перманентен магнетен мотор над 5MW за вертикална трансформација на мелница, обезбеден од Anhui Mingteng за компанија за градежни материјали во 2021 година. Во споредба со оригиналниот асинхрон моторен систем, стапката на заштеда на енергија достигнува 8%, а зголемувањето на производството може да достигне 10%. Просечната стапка на оптоварување е 80%, ефикасноста на перманентниот магнетен мотор е 97,9%, а годишните трошоци за заштеда на енергија се: (18,7097 милиони јуани ÷ 0,92) × 8% = 1,6269 милиони јуани; трошоците за заштеда на енергија за 15 години се: (18,7097 милиони јуани ÷ 0,92) × 8% × 15 години = 24,4040 милиони јуани; Инвестицијата за замена се враќа за 15 месеци, а повратот на инвестицијата се добива 14 последователни години.
„Анхуи Мингтенг“ обезбеди комплетен сет опрема за трансформација на вертикални мелници за компанија за градежни материјали во Шандонг (TYPKK1000-6 5300kW 10kV)
2.2 Нисконапонски самостартувачки ултра-високо ефикасен трифазен синхрон мотор со перманентен магнет за мешалки за хемиска индустрија
Да го земеме за пример ултра-високо ефикасниот синхрон мотор со перманентен магнет TYCX315L1-4 160kW 380V за замена на трансформација на асинхрон мотор. Овој производ е обезбеден од Anhui Mingteng во 2015 година за трансформација на мотори за мешање и дробење во хемиската индустрија. TYCX315L1-4 160kW 380V е погоден за услови на работа на миксер. Со пресметување на потрошувачката на енергија по тон по единица време, корисникот пресметал дека синхрон моторот со перманентен магнет од 160kw заштедува 11,5% повеќе електрична енергија од оригиналниот асинхрон мотор со иста моќност. По девет години реална употреба, корисниците се многу задоволни од стапката на заштеда на енергија, зголемувањето на температурата, бучавата, струјата и другите индикатори на синхрон моторот со перманентен магнет Mingteng во реална работа.
„Анхуи Мингтенг“ обезбеди поддршка за модификација на миксер за хемиска компанија во Гуиџоу (TYCX315L1-4 160kW 380V)
3. Проблеми за кои се грижат корисниците
3.1 Животен век на моторот Животниот век на целиот мотор зависи од животниот век на лежиштето. Куќиштето на моторот има ниво на заштита IP54, кое може да се зголеми на IP65 под посебни околности, задоволувајќи ги барањата за употреба во повеќето прашливи и влажни средини. Под услов да се обезбеди добра коаксијалност на инсталацијата на продолжетокот на вратилото на моторот и соодветно радијално оптоварување на вратилото, минималниот век на траење на лежиштето на моторот е повеќе од 20.000 часа. Вториот е животниот век на вентилаторот за ладење, кој е подолг од оној на моторот управуван од кондензатор. При долго време работа во прашлива и влажна средина, потребно е редовно да се отстрануваат лепливите супстанции прикачени на вентилаторот за да се спречи изгорување на вентилаторот поради преоптоварување.
3.2 Отказ и заштита на материјали со трајни магнети
Важноста на материјалите со перманентни магнети за моторите со перманентни магнети е очигледна, а нивната цена сочинува повеќе од 1/4 од цената на материјалот на целиот мотор. Материјалите со перманентни магнети на роторот на моторот со перманентни магнети на Anhui Mingteng користат синтеруван NdFeB со висока магнетна енергија и висока внатрешна коерцитивност, а конвенционалните класи вклучуваат N38SH, N38UH, N40UH, N42UH итн. Компанијата дизајнираше професионални алатки и водилки за склопување на магнетен челик и квалитативно ја анализираше поларноста на склопениот магнетен челик со разумни средства, така што релативната вредност на магнетниот флукс на секој отвор на магнетниот челик е блиска, што обезбедува симетрија на магнетното коло и квалитет на склопувањето на магнетниот челик.
Сегашните материјали со перманентни магнети можат да работат долго време под максимално дозволено зголемување на температурата на намотката на моторот, а природната стапка на демагнетизација на магнетниот челик не е поголема од 1‰. Конвенционалните материјали со перманентни магнети бараат површинскиот слој да издржи тест со солено прскање повеќе од 24 часа. За средини со тешка оксидативна корозија, корисниците треба да го контактираат производителот за да изберат материјали со перманентни магнети со повисока технологија за заштита.
4. Како да изберете мотор со перманентен магнет за замена на асинхрон мотор
4.1 Одредете го типот на оптоварување
Различните оптоварувања како што се топчестите мелници, водните пумпи и вентилаторите имаат различни барања за перформанси за моторите, па затоа типот на оптоварување е многу важен за дизајнот или изборот.
4.2 Определете ја состојбата на оптоварување на моторот при нормална работа
Дали моторот работи континуирано при полн или лесен товар? Или понекогаш е со голем, а понекогаш со мал товар, и колку трае циклусот на промена на мал и голем товар?
4.3 Определете го влијанието на другите состојби на оптоварување врз моторот
Постојат многу посебни случаи на состојбата на оптоварување на моторот на лице место. На пример, оптоварувањето на лентата за транспорт треба да издржи радијална сила, а моторот можеби ќе треба да се прилагоди од топчести лежишта на валчести лежишта; ако има многу прашина или масло, треба да го подобриме нивото на заштита на моторот.
4.4 Температура на околината
Температурата на околината на самото место е она на што треба да се фокусираме за време на процесот на избор на мотор. Нашите конвенционални мотори се дизајнирани за температура на околината од 0~40 ℃ или пониска, но честопати се среќаваме со ситуации каде што температурата на околината е повисока од 40 ℃. Во овој случај, треба да избереме мотор со поголема моќност или специјално дизајниран мотор.
4.5 Метод на инсталација на лице место, димензии на инсталација на моторот
Методот на инсталација на лице место, димензиите на инсталацијата на моторот, методот на инсталација на лице место и димензиите на инсталацијата се исто така податоци што мора да се добијат, или оригиналниот цртеж за изгледот на моторот, или димензиите на интерфејсот за инсталација, димензиите на темелите и локацијата на просторот за поставување на моторот. Доколку има ограничувања на просторот на лице место, можеби ќе биде потребно да се промени методот на ладење на моторот, локацијата на кутијата за изводи на моторот итн.
4.6 Други фактори на животната средина
Многу други фактори на животната средина имаат влијание врз изборот на моторот, како што се прашина или загадување со масло што влијаат на нивото на заштита на моторот; на пример, во морски средини или средини со висока pH вредност, моторот треба да биде дизајниран за заштита од корозија; во средини со високи вибрации и голема надморска височина, постојат различни размислувања за дизајнот.
4.7 Истражување на оригиналните параметри на асинхрониот мотор и условите за работа
(1) Податоци за натписната плочка: номинален напон, номинален број на вртежи, номинална струја, номинален фактор на моќност, ефикасност, модел и други параметри
(2) Метод на инсталација: добијте го оригиналниот цртеж за изглед на моторот, слики од инсталацијата на лице место итн.
(3) Вистински работни параметри на оригиналниот мотор: струја, моќност, фактор на моќност, температура итн.
Заклучок
Синхроните мотори со перманентни магнети се особено погодни за апликации со интензивен старт и лесен погон. Промоцијата и употребата на синхрони мотори со перманентни магнети има позитивни економски и социјални придобивки и е од големо значење за заштеда на енергија и намалување на емисиите. Во однос на сигурноста и стабилноста, синхроните мотори со перманентни магнети имаат и вредни предности. Изборот на високоефикасни синхрони мотори со перманентни магнети е еднократна инвестиција со долгорочни придобивки.
„Анхуи Мингтенг“ (https://www.mingtengmotor.com/) веќе 17 години се фокусира на истражување, развој, производство и продажба на ултра-високо ефикасни синхрони мотори со перманентни магнети. Нејзините производи опфаќаат целосен опсег на високонапонски, нисконапонски, константни фреквенции, променливи фреквенции, конвенционални, отпорни на експлозија, со директен погон, електрични ролери и машини „сè-во-едно“, со цел да се обезбеди поефикасна движечка сила за индустриска опрема.
Моторите со перманентни магнети на Anhui Mingteng имаат исти надворешни димензии за инсталација како и моментално широко користените асинхрони мотори и можат целосно да ги заменат асинхроните мотори. Покрај тоа, постои професионален технички тим кој дизајнира и им обезбедува на клиентите бесплатни решенија за трансформација. Доколку имате потреба од трансформација на асинхрони мотори, слободно контактирајте не и ние ќе ви служиме од срце!
Време на објавување: 23 август 2024 година