経済の継続的な発展と人々の生活水準の継続的な向上に伴い、エネルギー需要はますます高まっています。同時に、環境汚染や気候変動といった問題も深刻化しています。こうした背景から、エネルギー利用効率の向上と消費量の削減は、各国の共通の課題となっています。永久磁石モーターは、新型の高効率・省エネモーターとして、その省エネ効果に大きな注目を集めています。本日は、永久磁石モーターの原理と利点について解説するとともに、冶金・環境保護分野における省エネに貢献するミンテン低圧永久磁石モーターの事例を2つご紹介します。
永久磁石モーターの基本原理
永久磁石モーターは、永久磁石が生成する磁場と電流の相互作用を利用して電気エネルギーを機械エネルギーに変換するモーターの一種です。基本構造は永久磁石、ステータ、ローターで構成されています。永久磁石はモーターの磁極として機能し、自身の磁場を介してステータコイルの電流と相互作用することでトルクを発生させ、ローターに機械エネルギーを伝達することで、電気エネルギーを機械エネルギーに変換します。
従来の誘導モーターと比較して、永久磁石モーターには次の利点があります。
1. 高効率：従来の誘導モーターは、コイルの電流によって磁場が生成され、誘導損失が発生するため、エネルギー効率が低いという欠点があります。一方、永久磁石モーターは永久磁石によって磁場が生成されるため、電気エネルギーをより効率的に機械エネルギーに変換できます。関連研究によると、永久磁石モーターの効率は従来の誘導モーターと比較して約5%～30%向上しています。
2. 高出力密度：永久磁石モーターの磁場強度は誘導モーターよりも高いため、出力密度が高くなります。
3. 省エネ：永久磁石モーターは高効率で高出力密度を備えているため、同じ体積と重量で同じ入力電力でより大きな機械的パワーを出力でき、省エネを実現します。
効率の悪い非同期誘導モーターを永久磁石モーターに交換し、古くて効率の悪いエネルギー使用設備の運転条件と周波数制御を修正することで、エネルギー使用設備のエネルギー効率を大幅に向上させることができます。次の 2 つの典型的な適用例を参考にしてください。
1：貴州省リールモーター改造プロジェクトグループ
2014 年 9 月 25 日～12 月 1 日、安徽省明騰永久磁石電気機械設備有限公司と貴州省 A グループの分工場伸線工場伸線セクションの 29 # 直伸線機、1 #、2 #、5 # リール モーターのエネルギー消費追跡記録を比較し、安徽省明騰永久磁石モーターと現在使用されているインバータ モーターのエネルギー消費を比較します。
（１）試験前の理論的分析は以下の表１に示す。
表1
（２）測定方法及び統計データは以下のように記録・比較される。
4 台の 3 相 4 線式有効電力計と変流器を備えた計測装置を設置し、比率は、合計計 1500/5A、No. 1 リール機サブ計 150/5A、No. 2、No. 5 リール機サブ計 100/5A です。4 つの計器に表示されるデータは追跡記録され、統計分析は次のとおりです。
表2
注：No.1リールモーター4極55KW、No.2リールモーター4極45KW、No.5リールモーター6極45KW
（３）類似の労働条件の比較
29号機5号機（永久磁石同期モーター）と6号機（非同期モーター）のインバータ電源入力装置には、電力計レベル2.0、定数600:-/kWh、有効電力計2台が設置されています。計量装置には、変流比100/5Aの変流器が取り付けられています。2つのモーターの非常に類似した動作条件における蓄電エネルギー消費量の比較結果を、以下の表3に示します。
表3
注意：このパラメータはリアルタイムの測定データであり、機械全体の動作の平均データではありません。
（４）総合的な分析。
要約：永久磁石モータは、インバータモータよりも力率が高く、動作電流が低くなります。永久磁石同期モータは、従来の非同期モータと比較して、有効電力節約率が8.52%向上します。
ユーザーレビュー
2：環境保護有限会社の遠心ファン改修プロジェクト
本プロジェクトでは、周波数変換器による速度制御を通じて永久磁石モーターをゆっくりと始動させ、最終的に定格速度に到達させます。これは、遠心ファンにおける自己始動型永久磁石モーターの同期問題に対する完璧な解決策です。さらに、モーター始動時に遠心ファンに生じる機械的衝撃を解決し、遠心ファンの故障率を低減するだけでなく、モーターの総合効率をさらに向上させます。
（１）元の非同期モータのパラメータ
（2）永久磁石周波数変換モータの基本パラメータ
（３）節電効果の予備分析
ファン、ポンプは工業、農業、一般生活機械として、用途が非常に多く、応用範囲も広いため、それを支えるモーターの消費電力も膨大です。統計によると、モーターシステムの消費電力は全国の発電量の60%以上を占め、ファン、ポンプはそれぞれ10.4%、20.9%を占めています。容量とプロセス上の理由により、システム制御は比較的遅れており、ファンとポンプの多くは機械的な遮断によって制御されており、効率が低く、ファンとポンプの負荷の半分以上がさまざまな程度の電気エネルギーの無駄に存在しています。エネルギー供給がますます逼迫している今日、無駄を減らし、電気エネルギーを節約することは最優先事項となっています。
安徽明騰は、より高効率で環境に優しい永久磁石モーターの生産と研究開発に注力しており、鉄鋼、石炭鉱業、建材、電力、石油、化学工業、ゴム、冶金、繊維などの産業分野で広く使用されています。低電圧永久磁石モーターは、25％～120％の負荷範囲において、同規格の非同期モーターと比較して効率が高く、経済的な動作範囲が広く、大幅な省エネ効果があります。より多くの企業が永久磁石モーターを理解し、永久磁石モーターを活用することを期待しています。
投稿日時: 2024年3月11日