非同期モーターと比較して、永久磁石同期モーターには、高力率、高効率、測定可能なローターパラメーター、ステーターとローター間の大きなエアギャップ、優れた制御性能、小型、軽量、シンプルな構造、高いトルク/慣性比という利点があります。石油、化学工業、繊維、鉱山、CNC工作機械、ロボットなどの分野でますます幅広く使用され、高出力（高速、高トルク）、高機能化、小型化が進んでいます。
永久磁石同期モーターはステーターとローターで構成されます。ステーターは非同期モーターと同じで、三相巻線とステーターコアで構成されます。回転子に予め着磁（着磁）した永久磁石を設置し、外部エネルギー無しで周囲空間に磁界を形成することができるため、モータ構造の簡素化と省エネルギー化を実現します。本稿では、永久磁石同期モータの特性を踏まえ、永久磁石同期モータの推進による総合的なメリットを解説します。
1. 永久磁石同期モータの優れた利点
(1) 回転子が永久磁石のため磁束密度が高く、励磁電流が不要で励磁損失がありません。非同期モーターと比較して、固定子巻線の励磁電流と回転子の銅損と鉄損が減少し、無効電流が大幅に減少します。ステータとロータの磁位が同期しているため、ロータコアには基本波鉄損がなく、効率（有効電力に関する）と力率（無効電力に関する）が非同期モータよりも高くなります。永久磁石同期モーターは一般に、軽負荷で動作している場合でも高い力率と効率が得られるように設計されています。
一般的な非同期モータは負荷率が50%未満になると運転効率や力率が大幅に低下します。 Mingteng 永久磁石同期モータの負荷率が 25% ～ 120% の場合、動作効率と力率はあまり変化せず、動作効率は >90%、力率は >0.85 です。軽負荷時、変動負荷時、全負荷時において省エネ効果が顕著です。
(2) 永久磁石同期モータは比較的剛性の高い機械的特性を備えており、負荷の変化によるモータのトルク外乱に対してより耐性があります。永久磁石同期電動機の回転子コアを中空構造にすることで回転子の慣性を小さくすることができ、非同期電動機に比べて起動時間と制動時間が大幅に速くなります。永久磁石同期モーターはトルク/慣性比が高いため、非同期モーターよりも高速応答条件での動作に適しています。
(3) 永久磁石同期電動機は、非同期電動機に比べてサイズが大幅に小さく、重量も比較的軽量です。同じ放熱条件と絶縁材料を使用すると、永久磁石同期モーターの出力密度は三相非同期モーターの 2 倍以上になります。
(4) ロータ構造を大幅に簡素化し、メンテナンスが容易となり、動作の安定性が向上しました。
三相非同期モーターはより高い力率で設計する必要があるため、ステーターとローター間のエアギャップを非常に小さくする必要があります。同時に、エアギャップの均一性も、モーターの安全な動作と振動ノイズにとって重要です。したがって、非同期モータの形状や位置の公差、組立ての同心度などの要求は比較的厳しく、軸受すきまの選択の自由度は比較的小さい。より大きなベースを備えた非同期モーターは通常、オイルバス潤滑ベアリングを使用しており、指定された作動時間内に潤滑油を充填する必要があります。オイルの漏れやオイルキャビティへの充填が時期尚早であると、ベアリングの故障が促進されます。三相非同期モータのメンテナンスでは、ベアリングのメンテナンスが大きな比重を占めます。また、三相非同期モータの回転子には誘導電流が存在するため、軸受の電食の問題も近年多くの研究者によって懸念されている。
永久磁石同期モータにはこのような問題はありません。永久磁石同期モータのエアギャップは大きいため、非同期モータの小さいエアギャップによって引き起こされる上記の問題は、同期モータでは明らかではありません。同時に永久磁石同期モーターの軸受にはグリース潤滑式ダストカバー付軸受を採用しています。ベアリングは工場出荷時に適切な量の高品質グリースが封入されています。永久磁石同期モーターのベアリングの寿命は、非同期モーターのベアリングの寿命よりもはるかに長いです。
軸電流によるベアリングの腐食を防ぐために、安徽明騰永久磁石モーターはテールエンドのベアリングアセンブリに絶縁設計を採用しており、ベアリングの絶縁効果が得られ、コストは絶縁よりもはるかに低いです。ベアリング。モーターベアリングの通常の耐用年数を確保するために、安徽明騰のすべての永久磁石同期ダイレクトドライブモーターのローター部分には特別な支持構造があり、現場でのベアリング交換は非同期モーターの交換と同じです。後でベアリングの交換とメンテナンスを行うことで、物流コストを節約し、メンテナンス時間を節約し、ユーザーの生産の信頼性をより確実に保証できます。
2. 非同期モータに代わる永久磁石同期モータの代表的な用途
2.1 セメント産業の立型ミル用可変周波数速度調整高電圧超高効率三相永久磁石同期モータ
超高効率永久磁石同期モーター TYPKK1000-6 5300kW 10kV 代替非同期モーター変換を例に挙げます。この製品は、2021年に安徽明騰が建材会社向けに提供した立形圧延機変圧用の国内初の5MWを超える高電圧永久磁石モータです。オリジナルの非同期モータシステムと比較して、省電力率は8%に達し、生産量が増加します。 10％に達する可能性があります。平均負荷率は80%、永久磁石モーターの効率は97.9%、年間節電コストは(1870万9700元÷0.92)×8%＝162万6900元。 15年間の節電コストは：（1870万9700元÷0.92）×8％×15年＝2440万4000元。交換投資は 15 か月で回収され、14 年連続で投資収益率が得られます。
Anhui Mingteng は山東省の建材会社に垂直ミル変成装置一式を提供しました (TYPKK1000-6 5300kW 10kV)
2.2 化学工業用ミキサー用低電圧自己始動超高効率三相永久磁石同期モータ
超高効率永久磁石同期モーター TYCX315L1-4 160kW 380V 交換用非同期モーター変換を例に挙げます。この製品は、化学業界のミキサーおよびクラッシャーモーターの変革のために、2015 年に安徽明騰によって提供されました。 TYCX315L1-4 160kW 380V はミキサーの動作条件に適しています。単位時間当たりのトン当たりのエネルギー消費量を計算すると、160kw の永久磁石同期モーターは、同じ出力の元の非同期モーターよりも 11.5% 多くの電力を節約できると計算されました。 9年間の実際の使用後、ユーザーはMingteng永久磁石同期モーターの実動作における省電力率、温度上昇、騒音、電流およびその他の指標に非常に満足しています。
安徽明騰は貴州省の化学会社にミキサー改造サポートを提供しました (TYCX315L1-4 160kW 380V)
3. ユーザーが気にする問題
3.1 モータの寿命 モータ全体の寿命はベアリングの寿命に依存します。モーターハウジングはIP54の保護レベルを採用しており、特殊な状況下ではIP65まで高めることができ、ほこりや湿気の多い環境の使用要件を満たします。モーターシャフトエクステンションの取り付けの良好な同軸度とシャフトの適切なラジアル荷重が確保されている条件下では、モーターベアリングの最小耐用年数は20,000時間以上です。 2つ目は冷却ファンの寿命がコンデンサ駆動モータに比べて長いことです。粉塵や湿気の多い環境で長時間運転する場合、過負荷によるファンの焼損を防ぐため、ファンに付着した付着物を定期的に取り除く必要があります。
3.2 永久磁石材料の故障と保護
永久磁石モータにとって永久磁石材料の重要性は自明のことであり、そのコストはモータ全体の材料費の1/4以上を占めます。安徽明騰永久磁石モーターローターの永久磁石材料は、高磁気エネルギー製品と高固有保磁力の焼結NdFeBを使用しており、従来のグレードにはN38SH、N38UH、N40UH、N42UHなどが含まれます。同社は磁性鋼アセンブリ用の専門的なツーリングおよびガイド治具を設計しており、合理的な手段で組み立てられた磁性鋼の極性を定性的に分析し、各スロットの磁性鋼の相対的な磁束値が近くなり、磁気回路の対称性と磁性鋼アセンブリの品質が保証されます。
現在の永久磁石材料は、モーター巻線の最大許容温度上昇下で長時間使用することができ、磁性鋼の自然減磁率は 1 パーセント以下です。従来の永久磁石材料では、24 時間以上の塩水噴霧試験に耐える表面コーティングが必要です。酸化腐食が激しい環境では、ユーザーはメーカーに問い合わせて、より高度な保護技術を備えた永久磁石材料を選択する必要があります。
4. 非同期モータに代わる永久磁石モータの選定方法
4.1 負荷の種類を決定する
ボールミル、ウォーターポンプ、ファンなどの負荷が異なると、モーターに対する性能要件も異なるため、負荷のタイプは設計や選択において非常に重要です。
4.2 通常動作時のモーターの負荷状態の判断
モーターは全負荷または軽負荷で連続的に動作していますか?それとも、時々重い負荷と時々軽い負荷があり、軽い負荷と重い負荷の変化のサイクルはどれくらいですか?
4.3 モーターに対する他の負荷状態の影響を判断する
オンサイトモーターの負荷状態には特殊なケースが多数あります。たとえば、ベルトコンベアの負荷はラジアル方向の力に耐える必要があり、モーターをボールベアリングからローラーベアリングに調整する必要がある場合があります。ゴミや油が多い場合は、モーターの保護レベルを向上させる必要があります。
4.4 周囲温度
モーターの選択プロセス中に注目する必要があるのは、現場の周囲温度です。従来のモータは周囲温度が0～40℃以下になるよう設計されておりましたが、周囲温度が40℃を超える場合も多々あります。このとき、より高出力のモーターまたは特別に設計されたモーターを選択する必要があります。
4.5 現場取付方法、モータ取付寸法
現場での設置方法、モータの設置寸法、現場での設置方法と設置寸法も、元のモータの外観図、または設置インターフェイスの寸法、基礎の寸法、およびモータの配置スペースの位置のいずれかを取得する必要があるデータです。現場のスペースに制限がある場合は、モータの冷却方法やモータリードボックスの位置などの変更が必要となる場合があります。
4.6 その他の環境要因
モーターの保護レベルに影響を与える塵埃や油汚染など、他の多くの環境要因がモーターの選択に影響を与えます。たとえば、海洋環境や pH の高い環境では、モーターは腐食から保護されるように設計する必要があります。振動や高度が高い環境では、さまざまな設計上の考慮事項が必要になります。
4.7 本来の非同期モータのパラメータと動作条件の調査
(1) 銘板データ: 定格電圧、定格速度、定格電流、定格力率、効率、型式、その他のパラメータ
(2) 設置方法: オリジナルのモーター外観図、現場での設置写真などを入手します。
(3) 元のモーターの実際の動作パラメータ: 電流、電力、力率、温度など。
結論
永久磁石同期モーターは、始動が激しいアプリケーションや動作が軽いアプリケーションに特に適しています。永久磁石同期モーターの推進と使用は、経済的および社会的にプラスの利益をもたらし、エネルギーの節約と排出削減にとって非常に重要です。信頼性と安定性の点でも、永久磁石同期モーターには貴重な利点があります。高効率の永久磁石同期モーターの選択は、一度限りの投資で長期的なメリットが得られます。
Anhui Mingteng Permanent Magnet Electromechanical Equipment Co., Ltd.（https://www.mingtengmotor.com/）は、17 年間にわたって超高効率永久磁石同期モーターの研究、開発、生産、販売に注力してきました。同社の製品は、高電圧、低電圧、定周波数、可変周波数、従来型、防爆型、ダイレクトドライブ、電動ローラー、オールインワン機などを網羅しており、産業用のより効率的な駆動力の提供を目指しています。装置。
安徽明騰の永久磁石モータは、現在広く使用されている非同期モータと同じ外形取付寸法を有しており、非同期モータを完全に置き換えることができます。さらに、顧客に無料の変革ソリューションを設計して提供する専門の技術チームがあります。非同期モーターの改造が必要な場合は、お気軽にお問い合わせください。誠心誠意対応させていただきます。
投稿日時: 2024 年 8 月 23 日