Przemysł dużej mocy wykorzystuje energooszczędny silnik IPM SPM

Różnice pomiędzy silnikiem magnetycznym stałym a silnikiem asynchronicznym

01Struktura wirnika

Asynchroniczny silnik: Rotor składa się z żelaznego rdzenia i uzwojenia, głównie rotorów wiewiórkowych i drutowych.Pole magnetyczne aluminiowej pręty cięcia stator napędza wirnika.

Silnik PMSM: magnesy stałe są osadzone w biegunach magnetycznych wirnika,i są napędzane do obrotu przez obracające się pole magnetyczne generowane w statorze zgodnie z zasadą biegunów magnetycznych tej samej fazy przyciągających różne odpychania.

02. Wydajność

Silniki asynchroniczne: muszą pochłaniać prąd z podniecenia sieci, co powoduje pewne straty energii, prąd reaktywny silnika i niski współczynnik mocy.

Silnik PMSM: Pole magnetyczne jest dostarczane przez magnesy stałe, wirnik nie potrzebuje prądu napędowego, a wydajność silnika jest zwiększona.

03Objętość i waga

Wykorzystanie wysokiej wydajności materiałów magnetycznych stałych sprawia, że pole magnetyczne szczeliny powietrza silników synchronicznych z magnetami stałymi jest większe niż w silnikach asynchronicznych.Wielkość i waga są zmniejszone w porównaniu z silnikami asynchronicznymiBędzie o jedną lub dwie ramy mniejsza niż silniki asynchroniczne.

04. Prąd uruchomienia silnika

silnik asynchroniczny: jest uruchamiany bezpośrednio przez prąd o częstotliwości mocy, a prąd uruchamiania jest duży, który może osiągnąć 5- do 7-krotność prądu znamionowego,który ma ogromny wpływ na sieć energetyczną w jednej chwiliDuży prąd uruchamiający powoduje, że spadek napięcia oporu przecieku owijania statora wzrasta, a moment uruchamiający jest mały, więc nie można osiągnąć startu ciężkiego.Nawet jeśli inwerter jest używany, może uruchomić się tylko w zakresie biegu wyjściowego znamionowego.

Silnik PMSM: jest napędzany przez dedykowany sterownik, który nie spełnia wymogów mocy znamionowej reduktoru.prąd jest stopniowo zwiększany w zależności od obciążenia, a moment wyjściowy jest duży.

05. Wskaźnik mocy

Silniki asynchroniczne mają niski współczynnik mocy, muszą one pochłaniać dużą ilość prądu reaktywnego z sieci energetycznej,Duży prąd startowy silników asynchronicznych spowoduje krótkoterminowy wpływ na sieć energetyczną, a długotrwałe stosowanie spowoduje pewne uszkodzenia urządzeń sieci energetycznej i transformatorów.W celu zapewnienia jakości sieci energetycznej i zwiększenia kosztów użytkowania urządzeń konieczne jest dodanie jednostek kompensacji mocy i wykonanie kompensacji mocy reaktywnej..

Nie ma prądu indukcyjnego w wirniku silnika synchronicznego z magnesem stałym, a współczynnik mocy silnika jest wysoki,który poprawia współczynnik jakości sieci elektroenergetycznej i eliminuje konieczność instalowania kompensacji.

06. utrzymanie

Asynchroniczna konstrukcja silnika + reduktoru spowoduje wibracje, ciepło, wysoki wskaźnik awarii, duże zużycie smaru i wysokie koszty ręcznej konserwacji; spowoduje to pewne straty w czasie przestoju.

Trójfazowy magnet stały napędza urządzenie bezpośrednio, ponieważ reduktor jest usunięty, prędkość wyjścia silnika jest niska, hałas mechaniczny jest niski.wibracja mechaniczna jest niewielkaCały układ napędowy jest niemal bezobsługowy.

Silniki stałego magnesu AC (PMAC) mają szeroki zakres zastosowań, w tym:

Maszyny przemysłowe: silniki PMAC są stosowane w różnych zastosowaniach maszyn przemysłowych, takich jak pompy, sprężarki, wentylatory i narzędzia maszynowe.i precyzyjne sterowanie, co czyni je idealnymi dla tych zastosowań.

Robotika: silniki PMAC wykorzystywane są w robocie i automatyce, gdzie oferują wysoką gęstość momentu obrotowego, precyzyjne sterowanie i wysoką wydajność.i inne systemy sterowania ruchem.

Systemy HVAC: Silniki PMAC są stosowane w systemach grzewczych, wentylacyjnych i klimatyzacyjnych (HVAC), gdzie zapewniają wysoką wydajność, precyzyjne sterowanie i niski poziom hałasu.Często są one stosowane w wentylatorach i pompach w tych systemach.

Systemy energii odnawialnej: silniki PMAC są stosowane w systemach energii odnawialnej, takich jak turbiny wiatrowe i śledzące słoneczne, gdzie oferują wysoką wydajność, wysoką gęstość mocy i precyzyjne sterowanie.Często są one stosowane w generatorze i systemach śledzenia w tych systemach.

Sprzęt medyczny: silniki PMAC są stosowane w sprzęcie medycznym, takim jak maszyny MRI, gdzie oferują wysoką gęstość momentu obrotowego, precyzyjną kontrolę i niski poziom hałasu.Często są one stosowane w silnikach napędzających ruchome części w tych maszynach.

Zalety:

Małe i lekkie

W specjalnej konstrukcji elektromagnetycznej i konstrukcyjnej stosunek objętości do masy zmniejsza się o 20%, długość całej maszyny zmniejsza się o 10%,i pełna częstotliwość przedziałów statora jest zwiększona do 90%.

Wysoko zintegrowane

Silnik i falownik są ściśle zintegrowane, unikając połączenia obwodu zewnętrznego pomiędzy silnikiem a falownikiem i zwiększając niezawodność produktów systemu.

Energooszczędne

Wysokiej wydajności materiał magnetyczny z rzadkich ziem, specjalny gniazdo statora i struktura wirnika sprawiają, że silnik jest wydajny do standardu IE4.

Konstrukcja niestandardowa

Niestandardowa konstrukcja i produkcja, dedykowana specjalnym maszynom, zmniejszają nadmierne funkcje i marże projektowe oraz minimalizują koszty.

Niskie wibracje i hałas

Silnik jest napędzany bezpośrednio, hałas i wibracje urządzeń są niewielkie, a wpływ na środowisko pracy budowlanej jest zmniejszony.

Bez obsługi

Brak części do biegów dużych prędkości, nie ma potrzeby regularnej wymiany smaru biegów i naprawdę bezobsługowy sprzęt.

IPM VS SPM

Silnik magnetyczny stały (zwany również PM) można podzielić na dwie główne kategorie: magnet stały wewnętrzny (IPM) i magnet stały powierzchniowy (SPM).Oba typy generują przepływ magnetyczny przez magnety stałe umieszczone na lub wewnątrz wirnika.

SPM

Płytkowy magnes

Rodzaj silnika, w którym magnety stałe są przymocowane do obwodu wirnika.

Silniki SPM mają magnesy mocowane na zewnątrz powierzchni wirnika, ich wytrzymałość mechaniczna jest tak słabsza niż silniki IPM.Osłabiona siła mechaniczna ogranicza maksymalną bezpieczną prędkość mechaniczną silnikaPonadto silniki te wykazują bardzo ograniczoną wybrzeżność magnetyczną (Ld ≈ Lq).Ze względu na blisko jednolity współczynnik wystawienia, konstrukcje silników SPM zależą w znacznym stopniu, jeśli nie całkowicie, od składnika momentu obrotowego magnetycznego w celu wytworzenia momentu obrotowego.

IPM

Wnętrze MAGNET PERMANENT

Rodzaj silnika, w którym rotor jest wbudowany w magnety stałe, nazywa się silnikiem IPM.

W przeciwieństwie do ich odpowiedników SPM, położenie magnetów stałych sprawia, że silniki IPM są bardzo mechanicznie solidne,i nadaje się do pracy przy bardzo dużych prędkościachSilniki te charakteryzują się również stosunkowo wysokim współczynnikiem wysokiej wysokości magnetycznej (Lq > Ld).silnik IPM może generować moment obrotowy, wykorzystując zarówno komponenty momentu obrotowego magnetycznego, jak i składowe momentu obrotowego niechęciowego silnika.

Jaki jest efekt oszczędności energii z nisko prędkości silnika napędu stałego magnesowego wysokiej mocy?w następujący sposób::

Obecnie, ponieważ silniki synchroniczne z magnetami stałymi o niskiej prędkości mają zalety niskiej prędkości i wysokiego momentu obrotowego, mniejszą objętość niż silniki + reduktory o tej samej mocy, stabilną moc,wysoka wydajność, i oszczędności energii, są one stosowane jako urządzenia napędowe w wielu dziedzinach, takich jak górnictwo, węgiel, cement, przenośniki pasowe, szkraby, maszyny kołowe wiadrowe, młyny kulkowe, maszyny podnoszące, młyny otwarte,mieszalniki wewnętrzne, wytłaczacze, pompy próżniowe, sprężarki kołowe, pompy niskoobiegowe o niskiej głowicy i dużym przepływie itp. stosowane w przemyśle metalurgicznym, naftowym, chemicznym,i inżynierii ochrony wodyJak wszyscy wiemy, górnictwo, węgiel, cement, hutnictwo, ropa naftowa, przemysł chemiczny itp. to przemysły o wysokim zużyciu energii i wysokim zanieczyszczeniu.urządzenia maszynowe ciężkie, takie jak przenośniki pasa, windy i młyny kulkowe wykorzystują głównie silniki indukcyjne, reduktory,a tryb transmisji dużych i małych biegów otwartych oraz szybkość penetracji silników magnetycznych stałych o niskiej prędkości i dużym momentzie obrotowym jest niskaPonieważ rząd chiński nadal przekształca i modernizuje wyżej wymienione gałęzie przemysłu, a wymagania dotyczące transformacji oszczędzających energię wciąż rosną,W związku z tym Komisja uznaje, że w przypadku zastosowania nowych metod, które są zgodne z wymogami określonymi w niniejszym rozporządzeniu, nie można uznać, że istnieje konieczność wprowadzenia nowych metod.Wielkość rynku silników magnetycznych stałych o niskiej prędkości i dużym momentu obrotowym będzie wykazywać stały trend wzrostu.