Mit der kontinuierlichen Entwicklung der Wirtschaft und der Verbesserung des Lebensstandards steigt der Energiebedarf stetig. Gleichzeitig verschärfen sich Probleme wie Umweltverschmutzung und Klimawandel. Vor diesem Hintergrund sind die Verbesserung der Energieeffizienz und die Reduzierung des Energieverbrauchs zu gemeinsamen Herausforderungen für alle Länder geworden. Permanentmagnetmotoren als neuartige, hocheffiziente und energiesparende Motoren haben aufgrund ihrer energiesparenden Wirkung große Aufmerksamkeit erregt. Wir betrachten heute das Prinzip und die Vorteile von Permanentmagnetmotoren und stellen Ihnen zwei Anwendungsbeispiele energiesparender Niederspannungs-Permanentmagnetmotoren von Minten im Bereich Metallurgie und Umweltschutz vor.
Das Grundprinzip des Permanentmagnetmotors
Ein Permanentmagnetmotor nutzt die Wechselwirkung zwischen dem von Permanentmagneten erzeugten Magnetfeld und elektrischem Strom, um elektrische Energie in mechanische Energie umzuwandeln. Seine Grundstruktur besteht aus Permanentmagnet, Stator und Rotor. Der Permanentmagnet dient als Magnetpol des Motors und interagiert über sein eigenes Magnetfeld mit dem Strom in der Statorspule, um Drehmoment zu erzeugen und mechanische Energie auf den Rotor zu übertragen. Dadurch wird elektrische Energie in mechanische Energie umgewandelt.
Im Vergleich zum herkömmlichen Induktionsmotor bietet der Permanentmagnetmotor folgende Vorteile:
1. Hoher Wirkungsgrad: Herkömmliche Induktionsmotoren haben eine geringe Energieeffizienz, da ihr Magnetfeld durch den Strom in der Spule erzeugt wird und Induktionsverluste auftreten. Das Magnetfeld eines Permanentmagnetmotors hingegen wird durch Permanentmagnete erzeugt, die elektrische Energie effizienter in mechanische Energie umwandeln können. Studien zufolge ist der Wirkungsgrad von Permanentmagnetmotoren im Vergleich zu herkömmlichen Induktionsmotoren um etwa 5 bis 30 % gestiegen.
2. Hohe Leistungsdichte: Die magnetische Feldstärke eines Permanentmagnetmotors ist höher als die eines Induktionsmotors, daher weist er eine höhere Leistungsdichte auf.
3. Energieeinsparung: Da Permanentmagnetmotoren einen hohen Wirkungsgrad und eine hohe Leistungsdichte aufweisen, können sie bei gleichem Volumen und Gewicht mit der gleichen Eingangsleistung mehr mechanische Leistung abgeben und so Energie sparen.
Der Ersatz ineffizienter Asynchron-Induktionsmotoren durch Permanentmagnetmotoren, kombiniert mit der Korrektur der Betriebsbedingungen und der Frequenzregelung alter und ineffizienter energiebetriebener Geräte, kann die Energieeffizienz energiebetriebener Geräte erheblich verbessern. Die folgenden zwei typischen Anwendungsfälle dienen als Referenz.
1: Eine Gruppe im Guizhou-Rollenmotor-Transformationsprojekt
25. September 2014 – 1. Dezember 2014, in der Drahtziehwerkstatt der Anhui Mingteng Permanent Magnet Electromechanical Equipment Co., LTD. und einer Zweigstelle der Gruppe in Guizhou wird im Abschnitt 29 # direkt die Drahtziehmaschine geöffnet. Der Energieverbrauch der Spulenmotoren 1 #, 2 # und 5 # wird verglichen. Der Energieverbrauch der Permanentmagnetmotoren von Anhui Mingteng wird mit dem aktuell verwendeten Wechselrichtermotor verglichen.
(1) Die theoretische Analyse vor dem Test ist in Tabelle 1 unten dargestellt
Tabelle 1
(2) Die Messmethoden und die erfassten und verglichenen statistischen Daten sind wie folgt
Installation von vier dreiphasigen Vierleiter-Wirkleistungszählern und einem mit einem Stromwandler ausgestatteten Messgerät. Das Verhältnis ist: Gesamtzähler 1500/5 A, Unterzähler der Spulenmaschine Nr. 1 150/5 A, Unterzähler der Spulenmaschine Nr. 2 und Nr. 5 100/5 A. Die auf den vier Zählern angezeigten Daten dienen zur Verfolgung der Aufzeichnungen. Die statistische Analyse ist wie folgt:
Tabelle 2
Hinweis: Nr. 1 Haspelmotor vierpolig 55KW, Nr. 2 Haspelmotor vierpolig 45KW, Nr. 5 Haspelmotor sechspolig 45KW
(3) Vergleich ähnlicher Arbeitsbedingungen.
In Maschine Nr. 29, Walzenmaschine Nr. 5 (Permanentmagnet-Synchronmotor) und Walzenmaschine Nr. 6 (Asynchronmotor), Wechselrichter-Stromversorgungsgerät mit Leistungsmesser der Stufe 2,0, konstant 600:-/kW-h, Wirkenergiemesser zwei. Messgerät mit Stromwandlerverhältnis 100/5 A. Vergleich des Energieverbrauchs der gespeicherten Leistung der beiden Motoren unter sehr ähnlichen Betriebsbedingungen, die Ergebnisse sind in Tabelle 3 unten dargestellt.
Tabelle 3
Hinweis: Bei diesem Parameter handelt es sich um Echtzeit-Messdaten und nicht um Durchschnittsdaten des gesamten Maschinenbetriebs.
(4) umfassende Analyse.
Zusammenfassend lässt sich sagen: Permanentmagnetmotoren weisen einen höheren Leistungsfaktor und einen niedrigeren Betriebsstrom auf als Wechselrichtermotoren. Die aktive Energieeinsparungsrate von Permanentmagnet-Synchronmotoren gegenüber Asynchronmotoren ist um 8,52 % höher.
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2: Radialventilator-Sanierungsprojekt einer Umweltschutz-GmbH
Das Projekt ermöglicht durch die Drehzahlregelung des Frequenzumrichters einen langsamen Start des Permanentmagnetmotors und erreicht schließlich die Nenndrehzahl. Dies ist eine ideale Lösung für selbststartende Permanentmagnetmotoren im Radialventilator, wenn Synchronisationsprobleme auftreten. Darüber hinaus werden dadurch nicht nur die mechanischen Auswirkungen auf den Radialventilator beim Motorstart verringert und die Ausfallrate des Radialventilators reduziert, sondern auch der Gesamtwirkungsgrad des Motors weiter verbessert.
(1) Parameter des ursprünglichen Asynchronmotors
(2) Grundparameter des Permanentmagnet-Frequenzumrichtermotors
(3): Vorläufige Analyse der Energiesparvorteile
Lüfter und Pumpen werden in der Industrie, der Landwirtschaft und im allgemeinen Maschinenbau eingesetzt. Sie haben eine große Anzahl von Anwendungen und ein breites Spektrum an Eigenschaften, und der Stromverbrauch der unterstützenden Motoren ist ebenfalls enorm. Laut Statistik macht der Stromverbrauch von Motoren mehr als 60 % der nationalen Stromerzeugung aus, während Lüfter und Pumpen 10,4 % bzw. 20,9 % der Stromerzeugung ausmachen. Aus Kapazitäts- und Prozessgründen ist die Systemregelung relativ rückständig. Die meisten Lüfter und Pumpen werden mechanisch geregelt, was einen geringen Wirkungsgrad hat und bei mehr als der Hälfte der Lüfter und Pumpen zu unterschiedlich starker Stromverschwendung führt. Angesichts der zunehmend angespannten Energieversorgung hat die Reduzierung von Verschwendung und die Einsparung von Strom höchste Priorität.
Anhui Mingteng engagiert sich seit jeher für die Produktion und Forschung und Entwicklung effizienterer und umweltfreundlicherer Permanentmagnetmotoren, die in den Industriebereichen Eisen und Stahl, Kohlebergbau, Baustoffe, Strom, Erdöl, Chemie, Gummi, Metallurgie, Textil usw. weit verbreitet sind. Niederspannungs-Permanentmagnetmotoren im Lastbereich von 25 % bis 120 % haben im Vergleich zu Asynchronmotoren gleicher Spezifikation eine höhere Effizienz, einen größeren wirtschaftlichen Betriebsbereich und einen erheblichen Energiespareffekt. Wir freuen uns darauf, dass mehr Unternehmen Permanentmagnetmotoren und deren Einsatzmöglichkeiten kennenlernen.
Veröffentlichungszeit: 11. März 2024