Kompleksowa analiza korzyści wynikających z zastąpienia silników asynchronicznych silnikami synchronicznymi z magnesami trwałymi.
Na początek omówimy charakterystykę silnika synchronicznego z magnesami trwałymi, a następnie przedstawimy jej praktyczne zastosowanie, aby wyjaśnić kompleksowe korzyści płynące z promowania silników synchronicznych z magnesami trwałymi.
Silnik synchroniczny w porównaniu z silnikiem asynchronicznym ma zalety wysokiego współczynnika mocy, wysokiej sprawności, możliwość pomiaru parametrów wirnika, dużą szczelinę powietrzną między stojanem a wirnikiem, dobrą wydajność sterowania, niewielkie rozmiary, niewielką wagę, prostą konstrukcję, wysoki stosunek momentu obrotowego do bezwładności itp. Jest coraz szerzej stosowany w przemyśle naftowym, chemicznym, lekkim tekstyliach, górnictwie, obrabiarkach CNC, robotach i innych dziedzinach, a także w dużej mocy (duża prędkość, wysoki moment obrotowy), wysokiej funkcjonalności i miniaturyzacji.
Silnik synchroniczny z magnesami trwałymi składa się ze stojana i wirnika. Stojan jest taki sam jak silnik asynchroniczny i składa się z trójfazowych uzwojeń i rdzenia stojana. Stojan jest taki sam jak silnik asynchroniczny, który składa się z trzech uzwojeń i rdzenia stojana. Wirnik jest wyposażony w wstępnie namagnesowane (namagnesowane) magnesy trwałe, które mogą tworzyć pole magnetyczne w otaczającej przestrzeni bez energii zewnętrznej, upraszczając strukturę silnika i oszczędzając energię.
Wybitne zalety silnika synchronicznego z magnesami trwałymi
(1) Ponieważ wirnik wykonany jest z magnesów trwałych, gęstość strumienia magnetycznego jest wysoka i nie jest potrzebny prąd wzbudzenia, co eliminuje straty wzbudzenia. W porównaniu z silnikiem asynchronicznym zmniejsza prąd wzbudzenia uzwojenia strony stojana oraz straty miedzi i żelaza po stronie wirnika i znacznie zmniejsza prąd bierny. Ze względu na synchronizację potencjałów stojana i wirnika nie występuje podstawowa strata żelaza w rdzeniu wirnika, więc sprawność (w odniesieniu do mocy czynnej) i współczynnik mocy (w odniesieniu do mocy biernej) są wyższe niż w przypadku silnika asynchronicznego. Silniki synchroniczne z magnesami trwałymi są na ogół projektowane tak, aby miały wyższy współczynnik mocy i sprawność nawet przy pracy przy małym obciążeniu.
(2) Silniki synchroniczne z magnesami trwałymi mają twarde właściwości mechaniczne i dużą odporność na zaburzenia momentu obrotowego silnika spowodowane zmianami obciążenia. Rdzeń wirnika silnika synchronicznego z magnesami trwałymi można wykonać w postaci pustej struktury, aby zmniejszyć bezwładność wirnika, a czasy rozruchu i zatrzymania są znacznie szybsze niż w przypadku silników asynchronicznych. Wysoki stosunek momentu obrotowego do bezwładności sprawia, że silniki synchroniczne z magnesami trwałymi są bardziej odpowiednie do pracy w warunkach szybkiej reakcji niż silniki asynchroniczne.
(3) Rozmiar silników synchronicznych z magnesami trwałymi jest znacznie zmniejszony w porównaniu z silnikami asynchronicznymi, a ich waga jest również stosunkowo zmniejszona. Gęstość mocy silników synchronicznych z magnesami trwałymi przy tych samych warunkach rozpraszania ciepła i materiałach izolacyjnych jest ponad dwukrotnie większa niż w przypadku trójfazowych silników asynchronicznych.
(4) Konstrukcja wirnika jest znacznie uproszczona, łatwa w konserwacji i poprawia stabilność działania.
(5) Ze względu na wysoki współczynnik mocy wymagany do projektowania trójfazowych silników asynchronicznych konieczne jest utrzymanie bardzo małej szczeliny powietrznej między stojanem a wirnikiem. Jednocześnie jednorodność szczeliny powietrznej ma również kluczowe znaczenie dla bezpiecznej pracy i hałasu drgań silnika. Dlatego silniki asynchroniczne mają stosunkowo surowe wymagania dotyczące tolerancji kształtu i położenia elementów oraz koncentryczności montażu, a także istnieje stosunkowo niewiele stopni swobody w doborze luzu łożyskowego. Duże silniki asynchroniczne zwykle wykorzystują łożyska smarowane kąpielami olejowymi. Konieczne jest dodanie oleju smarującego w określonych godzinach pracy. Wyciek oleju lub przedwczesne napełnienie komory olejowej może przyspieszyć awarię łożyska. W konserwacji trójfazowych silników asynchronicznych konserwacja łożysk stanowi dużą część. Ponadto, ze względu na obecność prądu indukowanego w wirniku trójfazowych silników asynchronicznych, kwestia korozji elektrycznej łożysk również budziła obawy wielu badaczy w ostatnich latach.
(6) Silniki synchroniczne z magnesami trwałymi nie mają takich problemów. Powiązane problemy spowodowane dużą szczeliną powietrzną silników synchronicznych z magnesami trwałymi i małą szczeliną powietrzną powyższych silników asynchronicznych nie są oczywiste w przypadku silników synchronicznych. Jednocześnie łożyska silników synchronicznych z magnesami trwałymi wykorzystują łożyska smarowane smarem z osłonami przeciwpyłowymi. Łożyska są uszczelniane odpowiednią ilością wysokiej jakości smaru smarującego w fabryce, co może być bezobsługowe przez cały okres użytkowania.
Epilog
Z perspektywy korzyści ekonomicznych silniki synchroniczne z magnesami trwałymi są szczególnie odpowiednie do scenariuszy ciężkiego rozruchu i lekkiej pracy. Promowanie stosowania silników synchronicznych z magnesami trwałymi ma pozytywne korzyści ekonomiczne i społeczne oraz ma ogromne znaczenie dla oszczędzania energii i redukcji emisji. Pod względem niezawodności i stabilności silniki synchroniczne z magnesami trwałymi mają również cenne zalety. Wybór wysokowydajnych silników synchronicznych z magnesami trwałymi to jednorazowa inwestycja i proces długoterminowych korzyści.
Po 16 latach gromadzenia technologii, Anhui Mingteng Permanent-Magnetic Machinery&Electrical Equipment Co., Ltd ma potencjał badawczo-rozwojowy dla pełnego zakresu silników z magnesami trwałymi, obejmujących różne branże, takie jak hutnictwo stali, cementownie i kopalnie węgla, i może sprostać potrzebom różnych warunków pracy i sprzętu. W porównaniu do silników asynchronicznych o tej samej specyfikacji, produkty firmy mają wyższą wydajność, szerszy zakres ekonomiczny i znaczące efekty oszczędzania energii. Oczekujemy, że coraz więcej przedsiębiorstw będzie używać silników z magnesami trwałymi tak szybko, jak to możliwe, aby zmniejszyć zużycie i zwiększyć produkcję!
Czas publikacji: 08-11-2023