Μεταβλητή ταχύτητα μόνιμος μαγνήτης κινητήρας εναλλασσόμενου ρεύματος για δεξαμενή ανάμειξης

Στον γενικό βιομηχανικό τομέα, η αντικατάσταση των χαμηλής τάσης (380/660/1140 V) υψηλής απόδοσης ασυνήθιστων κινητήρων, το σύστημα εξοικονομεί 5% έως 30% ενέργεια,και τους υψηλής τάσης (6kV/10kV) υψηλής απόδοσης ασυνήθεις κινητήρες, το σύστημα εξοικονομεί 2% έως 10%.

Πλεονεκτήματα των κινητήρων μόνιμων μαγνητών:

1. Υψηλότερη αποτελεσματικότητα: Οι κινητήρες μόνιμων μαγνητών είναι γνωστοί για την υψηλή τους αποτελεσματικότητα.μειώνοντας τις ενεργειακές απώλειες που σχετίζονται με την διέγερσηΑυτό έχει ως αποτέλεσμα τη βελτίωση της απόδοσης και τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας, καθιστώντας τους κινητήρες μόνιμων μαγνητών πιο ενεργειακά αποδοτικούς από άλλους τύπους κινητήρων.

2Υψηλή πυκνότητα ισχύος: Οι κινητήρες μόνιμων μαγνητών έχουν υψηλή πυκνότητα ισχύος, πράγμα που σημαίνει ότι μπορούν να παράγουν υψηλή ποσότητα ροπής σε σχέση με το μέγεθος και το βάρος τους.Αυτό τα καθιστά ιδανικά για εφαρμογές όπου ο χώρος και το βάρος είναι περιορισμένα, όπως στα ηλεκτρικά οχήματα ή στα μικρομεσαία μηχανήματα.

3- Συμπίεση και ελαφρύτητα: Η απουσία τροχιάς διέγερσης και η χρήση μόνιμων μαγνητών συμβάλλουν στο συμπαγές και ελαφρύ σχεδιασμό των κινητήρων μόνιμων μαγνητών.Αυτό καθιστά ευκολότερη την ενσωμάτωσή τους σε διάφορα συστήματα και μειώνει το συνολικό βάρος της εφαρμογής.

4Βελτιωμένη δυναμική απόκριση: Οι κινητήρες μόνιμων μαγνητών έχουν συνήθως ταχύτερη δυναμική απόκριση σε σύγκριση με άλλους τύπους κινητήρων.που τους καθιστούν κατάλληλους για εφαρμογές που απαιτούν ακριβή και γρήγορο έλεγχο της ταχύτητας και της θέσης του κινητήρα.

5. Μειωμένη συντήρηση: Οι κινητήρες μόνιμων μαγνητών έχουν λιγότερα εξαρτήματα σε σύγκριση με άλλους τύπους κινητήρων, με αποτέλεσμα να μειώνονται οι απαιτήσεις συντήρησης.δεν χρειάζεται τακτική αντικατάσταση βούρτσας ή συντήρηση του διακόπτηΑυτό οδηγεί σε χαμηλότερα έξοδα συντήρησης και αυξημένη αξιοπιστία.

6Ευρύ φάσμα ταχυτήτων: Οι κινητήρες μόνιμων μαγνητών μπορούν να λειτουργούν σε ευρύ φάσμα ταχυτήτων, από χαμηλές έως υψηλές ταχύτητες, χωρίς να θυσιάζονται η αποτελεσματικότητα ή η απόδοση.Αυτή η ευελιξία τους καθιστά κατάλληλους για μια ποικιλία εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένων των μηχανημάτων χαμηλών και υψηλών ταχυτήτων.

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι τα ειδικά πλεονεκτήματα των κινητήρων μόνιμων μαγνητών μπορεί να ποικίλλουν ανάλογα με την εφαρμογή και τον συγκεκριμένο σχεδιασμό και τη διαμόρφωση του κινητήρα.την υψηλή τους απόδοση, συμπαγή, πυκνότητα ισχύος και χαμηλές απαιτήσεις συντήρησης τους καθιστούν προτιμώμενη επιλογή σε πολλές βιομηχανικές, εμπορικές και αυτοκινητοβιομηχανικές εφαρμογές.

Εφαρμογή:

Οι συγχρονισμένοι κινητήρες με μόνιμους μαγνήτες μπορούν να συνδυαστούν με μετατροπείς συχνότητας για να σχηματίσουν το καλύτερο σύστημα ελέγχου ταχύτητας ανοιχτού βρόχου χωρίς βήματα,που χρησιμοποιείται ευρέως για εξοπλισμό μεταφοράς ελέγχου ταχύτητας στην πετροχημική βιομηχανία, χημικές ίνες, κλωστοϋφαντουργία, μηχανήματα, ηλεκτρονική, γυαλί, καουτσούκ, συσκευασία, εκτύπωση, χαρτοπλαστική, εκτύπωση και βαφή, μεταλλουργία και άλλες βιομηχανίες.

Ένας κινητήρας μόνιμου μαγνήτη (που ονομάζεται επίσης PM) μπορεί να διαχωριστεί σε δύο κύριες κατηγορίες: εσωτερικός μόνιμος μαγνήτης (IPM) και επιφανειακός μόνιμος μαγνήτης (SPM).Και οι δύο τύποι παράγουν μαγνητική ροή από τους μόνιμους μαγνήτες που τοποθετούνται στο ή στο εσωτερικό του περιστροφίου.

SPM

ΕΠΕΡΙΧΕΙΣΜΟΣ ΜΕΤΑΜΑΓΝΗΤΟΣ

Τύπος κινητήρα στον οποίο οι μόνιμοι μαγνήτες συνδέονται με την περιφέρεια του περιστροφίου.

Οι κινητήρες SPM έχουν μαγνήτες που τοποθετούνται στο εξωτερικό της επιφάνειας του περιστροφίου, η μηχανική τους αντοχή είναι πολύ ασθενέστερη από αυτή του IPM.Η εξασθενημένη μηχανική αντοχή περιορίζει τη μέγιστη ασφαλή μηχανική ταχύτητα του κινητήραΕπιπλέον, οι κινητήρες αυτοί παρουσιάζουν πολύ περιορισμένη μαγνητική προεξοχή (Ld ≈ Lq).Εξαιτίας της σχεδόν ενιαίας αναλογίας προεξοχής, τα σχέδια κινητήρων SPM βασίζονται σημαντικά, αν όχι εντελώς, στο μαγνητικό στοιχείο ροπής για την παραγωγή ροπής.

ΔΕΠ

Εσωτερικός μόνιμος μαγνήτης

Ένας τύπος κινητήρα που έχει έναν ρότορα ενσωματωμένο με μόνιμους μαγνήτες ονομάζεται IPM.

Οι κινητήρες IPM έχουν μόνιμο μαγνήτη ενσωματωμένο στον ίδιο τον ρότορα.και κατάλληλο για λειτουργία σε πολύ υψηλές ταχύτητεςΟι κινητήρες αυτοί καθορίζονται επίσης από την σχετικά υψηλή σχέση μαγνητικής προεξοχής τους (Lq > Ld).ένας κινητήρας IPM έχει την ικανότητα να παράγει ροπή αξιοποιώντας τόσο τα μαγνητικά όσο και τα συστατικά ροπής απροθυμίας του κινητήρα.

Γιατί να επιλέξετε έναν κινητήρα IPM αντί για έναν SPM;

1Η υψηλή ροπή επιτυγχάνεται με τη χρήση ροπής αναιρέσεως επιπλέον της μαγνητικής ροπής.

2Οι κινητήρες IPM καταναλώνουν έως και 30% λιγότερη ενέργεια σε σύγκριση με τους συμβατικούς ηλεκτρικούς κινητήρες.

3Η μηχανική ασφάλεια βελτιώνεται καθώς, σε αντίθεση με ένα SPM, ο μαγνήτης δεν αποσπάται λόγω της φυγοκεντρικής δύναμης.

4Μπορεί να ανταποκριθεί στην υψηλής ταχύτητας περιστροφή του κινητήρα με τον έλεγχο των δύο τύπων ροπής χρησιμοποιώντας έλεγχο φορέα.

Οι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη (PM) χωρίς βούρτσα λειτουργούν με τροφοδοσία εναλλασσόμενου ρεύματος και επομένως αναφέρονται συχνά ως κινητήρες PMAC.Η χρήση μόνιμων μαγνητών εξαλείφει την ανάγκη για αγωγούς (ράβδους rotor) έτσι οι απώλειες rotor εξαλείφονταιΓια μικρά μεγέθη κινητήρων, η απόδοση του κινητήρα PM είναι ίσως 10% έως 15% μεγαλύτερη από την παλαιότερη.κινητήρες τυπικής απόδοσης στο ίδιο σημείο φόρτωσηςΟι αυξήσεις αυτές της απόδοσης ισχύουν σε ολόκληρο το εύρος των τυπικών φορτίων του κινητήρα.

Πώς να βελτιωθεί η απόδοση του κινητήρα;

Για τη βελτίωση της απόδοσης του κινητήρα, η ουσία είναι να μειωθεί η απώλεια του κινητήρα.για ασύγχρονο κινητήρα εναλλασσόμενου ρεύματος, το ρεύμα περνά μέσα από τους τυλιγμούς του στατήρα και του περιστροφίου, γεγονός που θα προκαλέσει απώλεια χαλκού και απώλεια αγωγού, ενώ το μαγνητικό πεδίο είναι στο σίδερο.Θα προκαλέσει κύματα που θα προκαλέσουν απώλεια υστερέζης., οι υψηλές αρμονικές του αέρα μαγνητικού πεδίου θα δημιουργήσουν απώλειες απόκλισης στο φορτίο και θα υπάρξουν απώλειες φθοράς κατά την περιστροφή των ρουλεάντων και των ανεμιστήρων.

Για να μειωθεί η απώλεια του περιστροφίου, μπορείτε να μειώσετε την αντίσταση του περιστροφίου του περιστροφίου, να χρησιμοποιήσετε ένα σχετικά παχύ σύρμα με χαμηλή αντίσταση ή να αυξήσετε την περιοχή της διατομής της τρύπας του περιστροφίου.- Φυσικά.Οι σημερινοί ασύγχρονοι κινητήρες είναι βασικά αλουμινένιοι, οι οποίοι χρησιμοποιούνται για την κατασκευή των κινητήρων.Έτσι η αποδοτικότητα δεν είναι τόσο υψηλή..

Ομοίως, υπάρχει απώλεια χαλκού στον στατήρα, ο οποίος μπορεί να αυξήσει το πρόσωπο του σχισμάτων του στατήρα, να αυξήσει την αναλογία πλήρους σχισμάτων του στατήρα και να συντομεύσει το μήκος του τερματικού περιτύλιγματος του στατήρα.Εάν χρησιμοποιείται μόνιμος μαγνήτης για την αντικατάσταση της περιτύλιξης του στατορίουΦυσικά, η απόδοση μπορεί να βελτιωθεί προφανώς, ο οποίος είναι ο βασικός λόγος για τον οποίο ο συγχρονικός κινητήρας είναι πιο αποδοτικός από τον ασύγχρονο κινητήρα.

Για την απώλεια σιδήρου του κινητήρα, μπορούν να χρησιμοποιηθούν υψηλής ποιότητας φύλλα από σιδήρο από πυρίτιο για τη μείωση της απώλειας υστερέσης ή το μήκος του πυρήνα σιδήρου μπορεί να παραταθεί,που μπορεί να μειώσει την πυκνότητα της μαγνητικής ροήςΕπιπλέον, η διαδικασία θερμικής επεξεργασίας είναι επίσης κρίσιμη.

Η απόδοση εξαερισμού του κινητήρα είναι πιο σημαντική.Η αντίστοιχη δομή ψύξης ή η πρόσθετη μέθοδος ψύξης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μείωση της απώλειας τριβής.

Τα αρμονικά υψηλής τάξης θα προκαλέσουν απώλειες σε περιστροφή και πυρήνα σιδήρου, τα οποία μπορούν να βελτιώσουν την περιστροφή του στατορίου και να μειώσουν την παραγωγή αρμονικών υψηλής τάξης.Η θεραπεία μόνωσης μπορεί επίσης να εκτελεστεί στην επιφάνεια της τρύπας του περιστροφίου, και η μαγνητική λάσπη σχισμών μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μείωση του μαγνητικού αποτελέσματος σχισμών.

Λόγω της ανάγκης για μια κίνηση ή έναν ελεγκτή, οι κινητήρες PMAC μεταβλητής ταχύτητας κοστίζουν πολύ περισσότερο από τους κινητήρες επαγωγής Premium Efficiency σταθερής ταχύτητας.το ίδιο ισχύει και για ισοδύναμες αντικαταστάσεις ηλεκτρονικής μονάδας μεταβλητής συχνότητας (VFD) που ελέγχει έναν νέο κινητήρα μετατροπέα υψηλής απόδοσηςΚατά την αντικατάσταση κινητήρων σταθερής ταχύτητας σε εφαρμογές μεταβλητής ροής,η εξοικονόμηση ενέργειας λόγω της δυνατότητας μεταβλητής ταχύτητας του κινητήρα PMAC θα υπερβαίνει κατά πολύ την εξοικονόμηση λόγω της αυξημένης απόδοσης του ίδιου του κινητήραΟι κινητήρες μόνιμων μαγνητών παρέχουν βελτιωμένη απόδοση σε ολόκληρο το εύρος λειτουργίας τους και πληρούν ή υπερβαίνουν τα πρότυπα απόδοσης IE4 της Διεθνούς Ηλεκτροτεχνικής Επιτροπής (IEC).