永磁同步电机最大效率
内置的逆变器通过PROFINET连接向可编程逻辑控制器(PLC)发送恒定的数据流。能够远程监控每个单元的状态。(图片来源:Bauer Gear Motor GmbH)
在任何行业,确保效率都很重要。对于关键的基础设施,如污水处理厂,其职责要求是连续的,更是如此。因此,选择一个最佳的减速电机,有效地满足这些职责的要求,可以提供一个双赢的组合成本效益和增加环保。这正是Altra工业运动公司的领先品牌鲍尔齿轮电机为德国拜罗伊特污水处理厂的偏心螺杆泵所实现的。
贝尔齿轮电机是一个世界领先的技术齿轮电机-始终领先的曲线提供高性能和高效率的驱动器。自1927年成立以来,该公司一直专注于提供最佳的电机和变速箱解决方案,使运营商获得应用的可靠性,同时保障投资回报率(ROI)和整体能源消耗。
这对水处理行业具有一定的针对性。在拜罗伊特,偏心螺杆泵需要一年365天几乎不间断地工作。超过这样的职责要求,不合适的电机会产生过高的成本,操作人员。指定一个超大的电机,匹配不正确的组件,错过操作点或不正确的齿轮选择可能会对长期的能源效率产生削弱影响。与泵制造商一起,为该应用指定最佳驱动方案,这是工厂运营商给鲍尔公司提出的挑战。
作为一个全球技术领导者,鲍尔有一个解决方案。在与泵制造商的合作中,Bauer发现安装的15kW IE3异步电机(ASM)可以通过永磁同步电机技术简化为5.5 Kw的IE3驱动器。
一个小型化的电机显然提供了提高能源效率,但鲍尔永磁同步电动机的设计的优势。特别高效的转子设计具有专门的永磁体,与传统电机相比,它提供了节能和改善环境证书。转子的热损失被消除,总损失减少了25%,与竞争对手的驱动器相比,这导致电机效率提高了10%以上。这些特点确保高效率,即使在不同的工作要求。
该工厂的其他偏心螺杆泵仍在使用ASM变体,这使得Bauer和操作人员可以进行直接的比较。在恒定的25Hz速度下运行ASM和PMSM变量,PMSM被发现在曲线上提供连续的能源效率,特别是在低负载时。当转速变化时,永磁同步电动机在部分负载下仍具有较高的效率。在低速和负载下,PMSM达到了85%的效率,而ASM的效率为65%。这说明了广泛的部分负荷运行和速度范围提供固有的高效的PMSM。
该应用程序的好处有很多。偏心螺杆泵根据需要在不同的转速和工作点运行,适合永磁同步电动机提供的宽偏载运行和转速范围。此外,这个范围提供了更高的过载能力,这是有利的,如果另一台泵在现场故障,相同的责任要求分布在更少的泵。如果安装的电机提供更大的过载能力,这一要求很容易满足,保护正常运行时间。高启动扭矩是泵送流体的另一个固有特性,这一点在泵送流体时很重要。缩小电机也简化了未来的维护,因为较小的电机可以很容易地更换,如果需要出现。连接电缆的厚度也只有ASM当量电缆的一半,在确保更容易操作和维护的同时,也降低了成本。
然而,对作业人员的主要好处是提高了所有任务的效率。在一年的运行周期内,至少10%的整体效率提高为每台泵每年节省了高达9000欧元的成本,并具有环保优势。除了减少能源费用,运营商可以很容易地达到二氧化碳排放的目标,这在工业的各个方面都在收紧。这与永磁同步电机的固有性能和可靠性相匹配,意味着操作人员达到了最佳的效率区域,这是由设计用于不同工作需求的最佳电机创造的。
来源:鲍尔齿轮电机有限公司