Comparados com motores assíncronos, os motores síncronos de ímã permanente têm as vantagens de alto fator de potência, alta eficiência, parâmetros mensuráveis do rotor, grande entreferro entre o estator e o rotor, bom desempenho de controle, tamanho pequeno, peso leve, estrutura simples, alta relação torque/inércia Eles têm sido cada vez mais utilizados nas áreas de petróleo, indústria química, têxtil, mineração, máquinas-ferramentas CNC, robôs, etc., e estão se desenvolvendo em direção a alta potência (alta velocidade, alto torque), alta funcionalidade e miniaturização.
Os motores síncronos de ímã permanente são compostos de estatores e rotores. O estator é igual aos motores assíncronos, consistindo em enrolamentos trifásicos e núcleos de estator. Ímãs permanentes pré-magnetizados (magnetizados) são instalados no rotor, e um campo magnético pode ser estabelecido no espaço circundante sem energia externa, o que simplifica a estrutura do motor e economiza energia. Este artigo explica os benefícios abrangentes da promoção de motores síncronos de ímã permanente com base nas características dos motores síncronos de ímã permanente.
1. Vantagens notáveis do motor síncrono de ímã permanente
(1) Como o rotor é feito de ímãs permanentes, a densidade do fluxo magnético é alta, nenhuma corrente de excitação é necessária e a perda de excitação é eliminada. Em comparação com os motores assíncronos, a corrente de excitação do enrolamento do estator e as perdas de cobre e ferro do rotor são reduzidas, e a corrente reativa é bastante reduzida. Como os potenciais magnéticos do estator e do rotor estão sincronizados, o núcleo do rotor não apresenta perda fundamental de ferro das ondas, portanto a eficiência (relacionada à potência ativa) e o fator de potência (relacionado à potência reativa) são superiores aos dos motores assíncronos. Os motores síncronos de ímã permanente são geralmente projetados para ter alto fator de potência e eficiência, mesmo quando funcionando sob carga leve.
Quando a taxa de carga dos motores assíncronos comuns é inferior a 50%, sua eficiência operacional e fator de potência caem significativamente. Quando a taxa de carga dos motores síncronos de ímã permanente Mingteng é de 25% a 120%, sua eficiência operacional e fator de potência não mudam muito, e a eficiência operacional é> 90% e o fator de potência é> 0,85. O efeito de poupança de energia é significativo sob carga leve, carga variável e carga total.
(2) Os motores síncronos de ímã permanente têm propriedades mecânicas relativamente rígidas e são mais resistentes a perturbações de torque do motor causadas por mudanças de carga. O núcleo do rotor de um motor síncrono de ímã permanente pode ser transformado em uma estrutura oca para reduzir a inércia do rotor, e o tempo de partida e frenagem é muito mais rápido do que o de um motor assíncrono. A alta relação torque/inércia torna os motores síncronos de ímã permanente mais adequados para operação em condições de resposta rápida do que os motores assíncronos.
(3) O tamanho dos motores síncronos de ímã permanente é significativamente menor que o dos motores assíncronos e seu peso também é relativamente mais leve. Com as mesmas condições de dissipação de calor e materiais de isolamento, a densidade de potência dos motores síncronos de ímã permanente é mais que o dobro da dos motores assíncronos trifásicos.
(4) A estrutura do rotor é bastante simplificada, o que é fácil de manter e melhora a estabilidade da operação.
Como os motores assíncronos trifásicos precisam ser projetados com um fator de potência mais alto, o entreferro entre o estator e o rotor deve ser muito pequeno. Ao mesmo tempo, a uniformidade do entreferro também é crucial para a operação segura e o ruído de vibração do motor. Portanto, os requisitos de tolerância de forma e posição e concentricidade de montagem do motor assíncrono são relativamente rígidos e a liberdade de seleção da folga do rolamento é relativamente pequena. Motores assíncronos com bases maiores geralmente utilizam rolamentos lubrificados em banho de óleo, que devem ser abastecidos com óleo lubrificante dentro do tempo de trabalho especificado. O vazamento de óleo ou o enchimento prematuro da cavidade de óleo acelerarão a falha do rolamento. Na manutenção de motores assíncronos trifásicos, a manutenção dos rolamentos é responsável por grande parte. Além disso, devido à existência de corrente induzida no rotor do motor assíncrono trifásico, o problema da corrosão elétrica do mancal também tem sido motivo de preocupação por muitos pesquisadores nos últimos anos.
Os motores síncronos de ímã permanente não apresentam esses problemas. Devido ao grande entreferro do motor síncrono de ímã permanente, os problemas acima causados pelo pequeno entreferro do motor assíncrono não são óbvios no motor síncrono. Ao mesmo tempo, os rolamentos do motor síncrono de ímã permanente usam rolamentos lubrificados com graxa com proteção contra poeira. Os rolamentos foram vedados com uma quantidade adequada de graxa de alta qualidade ao saírem da fábrica. A vida útil dos rolamentos do motor síncrono de ímã permanente é muito maior que a do motor assíncrono.
A fim de evitar que a corrente do eixo corroa o rolamento, o motor de ímã permanente Anhui Mingteng adota um projeto de isolamento para o conjunto do rolamento na extremidade traseira, que pode atingir o efeito de isolar o rolamento, e o custo é muito menor do que o de isolamento o rolamento. Para garantir a vida útil normal do rolamento do motor, a parte do rotor de todos os motores síncronos de acionamento direto de ímã permanente da Anhui Mingteng tem uma estrutura de suporte especial, e a substituição dos rolamentos no local é a mesma dos motores assíncronos. A substituição e manutenção posteriores do rolamento podem economizar custos de logística, economizar tempo de manutenção e garantir melhor a confiabilidade da produção do usuário.
2. Aplicações típicas de motores síncronos de ímã permanente substituindo motores assíncronos
2.1 Regulação de velocidade de frequência variável, motor síncrono trifásico de ímã permanente de alta tensão e ultra-alta eficiência para moinho vertical na indústria de cimento
Tomemos como exemplo a transformação do motor assíncrono de substituição do motor síncrono de ímã permanente de ultra-alta eficiência TYPKK1000-6 5300kW 10kV. Este produto é o primeiro motor doméstico de ímã permanente de alta tensão acima de 5 MW para transformação de moinho vertical fornecido pela Anhui Mingteng para uma empresa de materiais de construção em 2021. Comparado com o sistema de motor assíncrono original, a taxa de economia de energia chega a 8% e a produção aumenta pode chegar a 10%. A taxa média de carga é de 80%, a eficiência do motor de ímã permanente é de 97,9% e o custo anual de economia de energia é: (18,7097 milhões de yuans ÷ 0,92) × 8% = 1,6269 milhões de yuans; o custo de economia de energia em 15 anos é: (18,7097 milhões de yuans ÷ 0,92) × 8% × 15 anos = 24,4040 milhões de yuans; o investimento de reposição é recuperado em 15 meses, e o retorno do investimento é obtido por 14 anos consecutivos.
Anhui Mingteng forneceu um conjunto completo de equipamentos de transformação de moinho vertical para uma empresa de materiais de construção em Shandong (TYPKK1000-6 5300kW 10kV)
2.2 Motor síncrono de ímã permanente trifásico de baixa tensão e partida automática de ultra-alta eficiência para misturadores da indústria química
Tomemos como exemplo a transformação do motor assíncrono de substituição do motor síncrono de ímã permanente de ultra-alta eficiência TYCX315L1-4 160kW 380V. Este produto foi fornecido pela Anhui Mingteng em 2015 para a transformação de motores de misturadores e britadores na indústria química. TYCX315L1-4 160kW 380V é adequado para condições de trabalho de misturadores. Ao calcular o consumo de energia por tonelada por unidade de tempo, o usuário calculou que o motor síncrono de ímã permanente de 160 kW economiza 11,5% mais eletricidade do que o motor assíncrono original com a mesma potência. Após nove anos de uso real, os usuários estão muito satisfeitos com a taxa de economia de energia, aumento de temperatura, ruído, corrente e outros indicadores do motor síncrono de ímã permanente Mingteng em operação real.
Anhui Mingteng forneceu suporte para modificação de misturadores para uma empresa química em Guizhou (TYCX315L1-4 160kW 380V)
3. Questões que preocupam os usuários
3.1 Vida útil do motor A vida útil de todo o motor depende da vida útil do rolamento. A carcaça do motor adota o nível de proteção IP54, que pode ser aumentado para IP65 em circunstâncias especiais, atendendo aos requisitos de uso da maioria dos ambientes empoeirados e úmidos. Sob a condição de garantir uma boa coaxialidade da instalação da extensão do eixo do motor e carga radial adequada do eixo, a vida útil mínima do rolamento do motor é superior a 20.000 horas. A segunda é a vida útil do ventilador de resfriamento, que é maior que a do motor operado por capacitor. Ao funcionar por muito tempo em um ambiente empoeirado e úmido, é necessário remover regularmente as substâncias pegajosas presas ao ventilador para evitar que o ventilador queime devido à sobrecarga.
3.2 Falha e proteção de materiais magnéticos permanentes
A importância dos materiais de ímã permanente para motores de ímã permanente é evidente e seu custo representa mais de 1/4 do custo do material de todo o motor. Os materiais de ímã permanente do rotor do motor de ímã permanente Anhui Mingteng usam produtos de alta energia magnética e NdFeB sinterizado de alta coercividade intrínseca, e as classes convencionais incluem N38SH, N38UH, N40UH, N42UH, etc. analisou qualitativamente a polaridade do aço magnético montado por meios razoáveis, de modo que o valor do fluxo magnético relativo de cada aço magnético da ranhura seja próximo, o que garante a simetria do circuito magnético e da qualidade da montagem do aço magnético.
Os atuais materiais de ímã permanente podem funcionar por um longo tempo sob o aumento máximo de temperatura permitido do enrolamento do motor, e a taxa natural de desmagnetização do aço magnético não é superior a 1‰. Os materiais convencionais de ímã permanente exigem que o revestimento da superfície resista a um teste de névoa salina de mais de 24 horas. Para ambientes com corrosão oxidativa severa, os usuários precisam entrar em contato com o fabricante para selecionar materiais de ímã permanente com tecnologia de proteção mais alta.
4. Como selecionar o motor de ímã permanente para substituir o motor assíncrono
4.1 Determine o tipo de carga
Diferentes cargas, como moinhos de bolas, bombas d'água e ventiladores, têm diferentes requisitos de desempenho para motores, portanto, o tipo de carga é muito importante para o projeto ou seleção.
4.2 Determine o estado de carga do motor em operação normal
O motor está funcionando continuamente com carga total ou carga leve? Ou às vezes é uma carga pesada e às vezes uma carga leve, e quanto tempo dura o ciclo de troca de carga leve e pesada?
4.3 Determine o impacto de outros estados de carga no motor
Existem muitos casos especiais do estado de carga do motor no local. Por exemplo, a carga do transportador de correia precisa suportar a força radial e o motor pode precisar ser ajustado de rolamentos de esferas para rolamentos de rolos; se houver muita poeira ou óleo, precisamos melhorar o nível de proteção do motor.
4.4 Temperatura ambiente
A temperatura ambiente no local é o que precisamos focar durante o processo de seleção do motor. Nossos motores convencionais são projetados para uma temperatura ambiente de 0~40 ℃ ou inferior, mas frequentemente encontramos situações onde a temperatura ambiente é superior a 40 ℃. Neste momento, precisamos escolher um motor com maior potência ou um motor especialmente projetado.
4.5 Método de instalação no local, dimensões de instalação do motor
Método de instalação no local, dimensões de instalação do motor, método de instalação no local e dimensões de instalação também são dados que devem ser obtidos, seja o desenho original da aparência do motor ou as dimensões da interface de instalação, dimensões da fundação e localização do espaço de colocação do motor. Se houver restrições de espaço no local, pode ser necessário alterar o método de resfriamento do motor, a localização da caixa de ligação do motor, etc.
4.6 Outros fatores ambientais
Muitos outros fatores ambientais têm impacto na seleção do motor, como a poluição por poeira ou óleo que afeta o nível de proteção do motor; por exemplo, em ambientes marítimos ou com pH elevado, o motor precisa ser projetado para proteção contra corrosão; em ambientes com alta vibração e altitude, existem diferentes considerações de projeto.
4.7 Investigação dos parâmetros originais do motor assíncrono e condições operacionais
(1) Dados da placa de identificação: tensão nominal, velocidade nominal, corrente nominal, fator de potência nominal, eficiência, modelo e outros parâmetros
(2) Método de instalação: obtenha o desenho original da aparência do motor, fotos de instalação no local, etc.
(3) Parâmetros operacionais reais do motor original: corrente, potência, fator de potência, temperatura, etc.
Conclusão
Os motores síncronos de ímã permanente são particularmente adequados para aplicações de partida pesada e operação leve. A promoção e utilização de motores síncronos de íman permanente traz benefícios económicos e sociais positivos e é de grande importância para a conservação de energia e redução de emissões. Em termos de confiabilidade e estabilidade, os motores síncronos de ímã permanente também apresentam vantagens valiosas. A seleção de motores síncronos de ímã permanente de alta eficiência é um investimento único com benefícios de longo prazo.
Anhui Mingteng Permanent Magnet Electromechanical Equipment Co., Ltd. （https://www.mingtengmotor.com/） tem se concentrado na pesquisa, desenvolvimento, produção e vendas de motores síncronos de ímã permanente de ultra-alta eficiência por 17 anos. Seus produtos cobrem uma gama completa de máquinas de alta tensão, baixa tensão, frequência constante, frequência variável, convencionais, à prova de explosão, acionamento direto, rolos elétricos e tudo-em-um, com o objetivo de fornecer força motriz mais eficiente para indústrias equipamento.
Os motores de ímã permanente da Anhui Mingteng têm as mesmas dimensões de instalação externa dos motores assíncronos atualmente amplamente utilizados e podem substituir totalmente os motores assíncronos. Além disso, conta com uma equipe técnica profissional para projetar e fornecer aos clientes soluções de transformação gratuitas. Se você tiver necessidade de transformar motores assíncronos, não hesite em nos contatar, e iremos atendê-lo de todo o coração!
Horário da postagem: 23 de agosto de 2024