En los últimos años, los motores de accionamiento directo con imanes permanentes han experimentado un avance significativo y se utilizan principalmente en cargas de baja velocidad, como cintas transportadoras, mezcladoras, trefiladoras y bombas de baja velocidad, sustituyendo así los sistemas electromecánicos compuestos por motores de alta velocidad y reductores mecánicos. El rango de velocidad del motor suele ser inferior a 500 rpm. Los motores de accionamiento directo con imanes permanentes se dividen principalmente en dos tipos estructurales: de rotor externo y de rotor interno. El de rotor externo se utiliza principalmente en cintas transportadoras.
En el diseño y la aplicación de motores de accionamiento directo con imanes permanentes, cabe destacar que este tipo de motores no es adecuado para velocidades de salida particularmente bajas. Cuando la mayoría de las cargas dentro...5Los motores de accionamiento directo accionados a 0 r/min se caracterizan por un par elevado, lo que conlleva un alto coste del motor y una menor eficiencia. Al determinar la potencia y la velocidad, es necesario comparar la eficiencia económica de la combinación de motores de accionamiento directo, motores de mayor velocidad y engranajes (u otras estructuras mecánicas que aumentan y disminuyen la velocidad). Actualmente, las turbinas eólicas de más de 15 MW e inferiores a 10 r/min están adoptando gradualmente un sistema de accionamiento semidirecto, que utiliza engranajes para aumentar adecuadamente la velocidad del motor, reducir sus costes y, en última instancia, los costes del sistema. Lo mismo ocurre con los motores eléctricos. Por lo tanto, cuando la velocidad es inferior a 100 r/min, se deben considerar cuidadosamente las consideraciones económicas y se puede optar por un sistema de accionamiento semidirecto.
Los motores de accionamiento directo con imanes permanentes suelen utilizar rotores de imanes permanentes montados en la superficie para aumentar la densidad de par y reducir el consumo de material. Debido a la baja velocidad de rotación y la baja fuerza centrífuga, no es necesario utilizar una estructura de rotor de imanes permanentes integrada. Generalmente, se utilizan barras de presión, manguitos de acero inoxidable y manguitos protectores de fibra de vidrio para fijar y proteger el imán permanente del rotor. Sin embargo, algunos motores con altos requisitos de fiabilidad, un número relativamente pequeño de polos o vibraciones elevadas también utilizan estructuras de rotor de imanes permanentes integradas.
El motor de accionamiento directo de baja velocidad se acciona mediante un convertidor de frecuencia. Cuando el número de polos alcanza un límite superior, una mayor reducción de la velocidad resultará en una frecuencia más baja. Cuando la frecuencia del convertidor de frecuencia es baja, el ciclo de trabajo del PWM disminuye y la forma de onda es deficiente, lo que puede provocar fluctuaciones y una velocidad inestable. Por lo tanto, el control de motores de accionamiento directo de baja velocidad también resulta bastante difícil. Actualmente, algunos motores de velocidad ultrabaja adoptan un esquema de motor de modulación de campo magnético para utilizar una frecuencia de accionamiento más alta.
Los motores de accionamiento directo de imanes permanentes de baja velocidad pueden refrigerarse principalmente por aire o por líquido. La refrigeración por aire utiliza principalmente el método IC416 de ventiladores independientes, mientras que la refrigeración por líquido puede ser por agua (IC...71W), que puede determinarse según las condiciones in situ. En el modo de refrigeración líquida, la carga térmica puede diseñarse con mayor intensidad y la estructura puede ser más compacta, pero se debe prestar atención a aumentar el grosor del imán permanente para evitar la desmagnetización por sobrecorriente.
Para los sistemas de motor de accionamiento directo de baja velocidad con requisitos de control de precisión de velocidad y posición, es necesario agregar sensores de posición y adoptar un método de control con sensores de posición; Además, cuando hay un alto requisito de torque durante el arranque, también se requiere un método de control con un sensor de posición.
Si bien el uso de motores de accionamiento directo con imanes permanentes puede eliminar el mecanismo de reducción original y reducir los costos de mantenimiento, un diseño inadecuado puede resultar en costos elevados para estos motores y una disminución en la eficiencia del sistema. En general, aumentar el diámetro de los motores de accionamiento directo con imanes permanentes puede reducir el costo por unidad de par, lo que permite fabricarlos con un disco más grande, de mayor diámetro y menor longitud de pila. Sin embargo, el aumento de diámetro también tiene límites. Un diámetro excesivamente grande puede incrementar el costo de la carcasa y el eje, e incluso los materiales estructurales superarán gradualmente el costo de los materiales efectivos. Por lo tanto, el diseño de un motor de accionamiento directo requiere optimizar la relación longitud-diámetro para reducir el costo total del motor.
Finalmente, me gustaría enfatizar que los motores de accionamiento directo de imanes permanentes siguen siendo motores accionados por convertidor de frecuencia. El factor de potencia del motor afecta la corriente en el lado de salida del convertidor de frecuencia. Mientras esté dentro del rango de capacidad del convertidor de frecuencia, el factor de potencia tiene un impacto pequeño en el rendimiento y no afectará el factor de potencia en el lado de la red. Por lo tanto, el diseño del factor de potencia del motor debe procurar asegurar que el motor de accionamiento directo funcione en modo MTPA, que genera el par máximo con la corriente mínima. La razón importante es que la frecuencia de los motores de accionamiento directo es generalmente baja y la pérdida de hierro es mucho menor que la pérdida de cobre. El uso del método MTPA puede minimizar la pérdida de cobre. Los técnicos no deben verse influenciados por los motores asíncronos tradicionales conectados a la red, y no hay base para juzgar la eficiencia del motor en función de la magnitud de la corriente en el lado del motor.
Anhui Mingteng Permanent-Magnetic Machinery & Electrical Equipment Co., Ltd. es una empresa moderna de alta tecnología que integra la investigación, el desarrollo, la fabricación, la venta y el servicio técnico de motores de imanes permanentes. Ofrece una amplia gama de productos y especificaciones. Entre ellos, los motores de imanes permanentes de accionamiento directo de baja velocidad (7,5-500 rpm) se utilizan ampliamente en cargas industriales como ventiladores, cintas transportadoras, bombas de émbolo y molinos en las industrias del cemento, materiales de construcción, minas de carbón, petróleo, metalurgia y otras, con excelentes condiciones de funcionamiento.
Hora de publicación: 18 de enero de 2024