tahtimoottorit käytetään erilaisissa tarkkuutta vaativissa sovelluksissa Geschwindigkeit ja korkea tehokkuus vaatia, kuten B. sähköautoissa Autoteollisuus, generaattoreissa ja teollisuuskäytöissä. Artikkeli tuo esiin markkinoiden tämänhetkiset kehityssuunnat ja innovaatiot ja tarjoaa perustiedot tehokkaasta synkronisesta moottorista.
Pitoisuus
Synkroniset moottorit ovat vakiintuneet lukuisissa teollisissa sovelluksissa, koska ne pystyvät toimimaan synkronisesti staattorin pyörivän magneettikentän kanssa ja siten vakionopeus varmistaa. Nykyinen kehitys keskittyy näiden moottoreiden hyötysuhteen ja tehotiheyden lisäämiseen. Kestomagneettisynkroniset moottorit (PMSM) ovat tämän kehityksen eturintamassa, koska ne tarjoavat suuremman tehokkuuden ja pienemmän painon tehokkaiden magneettien ansiosta.
Nykyaikaiset synkroniset koneet integroivat yhä enemmän kehittyneitä ohjaustekniikoita ja IoT-ominaisuudetmahdollistaa tarkan, reaaliaikaisen seurannan ja hallinnan. Electrically Excited Synchronous Motors (EESM) tarjoaa myös joustavuuden säätää magneettikenttää tiettyjen vaatimusten mukaan, mikä tekee niistä ihanteellisia vaihtelevan kuormituksen sovelluksiin. Toinen trendi on reluktanssisynkronimoottoreiden käyttö, jotka eivät vaadi harvinaisia maametallia ja ovat siksi kustannustehokkaampia ja ympäristöystävällisempiä.
Innovaatiot keskittyvät myös vähentäminen melu- ja tärinäpäästöistä. Tämä tekee moottoreista hiljaisempia ja tehokkaampia. Materiaalien ja valmistustekniikoiden kehittyessä synkronimoottoreista tulee entistä lujempia ja kestävämpiä, mikä laajentaa niiden käyttömahdollisuuksia vaativissa ympäristöissä.
Alla esittelemme synkronimoottoreiden alan uusia kehityssuuntia ja innovaatioita:
13.06.2024. kesäkuuta XNUMX | Täyttäminen Energiatehokkuusluokka IE4 sähkömoottoreille asettaa valmistajille merkittäviä haasteita. Varsinkin klo Asynkroniset koneet, jotka tunnetaan vankasta ja vähän huoltoa vaativasta toiminnastaan, tämän korkean hyötysuhdeluokan saavuttaminen vaatii huomattavaa kehitystä ja kustannuksia. Asynkronisilla moottoreilla, joita sähkömoottorimaailmassa usein kutsutaan luotettaviksi monitoimilaitteiksi, on kuitenkin pienempi hyötysuhde osakuormitusalueella.
Sitä vastoin synkroniset reluktanssikoneet, tällä hetkellä saatavilla sähkömoottoriasiantuntijoilta BEN Buchele testattava, houkutteleva vaihtoehto. Näille synkronisille koneille on ominaista parempi hyötysuhde, koska roottorissa esiintyy vain minimaalisia häviöitä. synkroninen haluttomuusmoottorit työskennellä hyödyntämällä pienintäkään magneettista elementtiä Resistances (reluktanssi), mikä johtaa erittäin tehokkaaseen pyörivään liikkeeseen.
Toisin kuin asynkronisessa koneessa, jossa roottori kulkee asynkronisesti staattorin pyörivän kentän kanssa, synkronisen reluktanssikoneen roottori pyörii synkronisesti staattorin magneettikentän kanssa. Tämä ei aiheuta juuri lainkaan uudelleenmagnetointihäviöitä, mikä on erityisen edullista energiatehokkuusluokan IE4 saavuttamiseksi.
Synkronisten reluktanssikoneiden erityinen haaste on kuitenkin se, että niitä ei voi käynnistää suoraan verkossa ja siksi ne vaativat yhden invertteris vaatia. Toisin kuin aikaisemmin, jolloin muuntimet olivat monimutkaisia ja kalliita, ne ovat nykyään laajalti käytössä ja investointikustannukset kuolevat nopeasti säästettyjen energiakustannusten kautta.
Varsinainen Tutkimusprojekti BEN Buchele näyttää synkronisten reluktanssikoneiden mahdollisuudet. Yhtiö kehittää autojen testipenkkiin synkronista reluktanssikonetta, jonka tarkoituksena on nostaa poikittaistuulenpuhaltimen pakokaasun nopeus 160 km/h:sta 180 km/h ilman moottorin kokoa.
Tavoitteena on saavuttaa energiatehokkuusluokka IE4 ja samalla tarjota kompakti ja tehokas käyttöratkaisu. "Prototyypin alustavat testitulokset ovat lupaavia", sanoi Bastian Kohlmann, tutkimus ja kehitys BEN Buchele. ”Toistaiseksi tehokkuus, arvopisteet, vääntö ja nopeus on saavutettu suunnitellusti. Tämä saa meidät luottamaan tuleviin ajoprojekteihin synkronisilla reluktanssikoneilla."
19.05.2024. toukokuuta XNUMX | Euroopan hiukkasfysiikan laboratorio ydin und KUVA ovat tunnistaneet merkittäviä energiansäästömahdollisuuksia Geneven tutkimuskeskuksen jäähdytys- ja ilmanvaihtojärjestelmissä strategisen tutkimuskumppanuuden avulla. Vuosina 2022–2023 tehty tutkimus sisälsi yksityiskohtaisia energiatehokkuuskatselmuksia, jotka osoittivat 800 prosentin säästöpotentiaalin 17,4-moottorilla.
Osana kumppanuutta ABB ja CERN tekivät kattavan analyysin, jonka tuloksena syntyi suunnitelma sähkönkulutuksen vähentämiseksi. Jäähdytys- ja ilmanvaihtojärjestelmät johti. Datalla tuetuilla auditoinneilla tunnistettiin jopa 31 GWh:n vuotuiset energiansäästöt. Nämä säästöt voisivat kattaa yli 18.000 XNUMX eurooppalaisen kotitalouden sähköntarpeen ja vähentää hiilidioksidipäästöjä2-Vähennä päästöjä 4 kt – se on verrattavissa hiilidioksidiin2-Sitomalla yli 420.000 XNUMX puuta.
Kuolla Energiatehokkuuskatselmukset arvioivat moottoritekniikoiden suorituskyvyn ja hyötysuhteen niiden käyttötietojen perusteella. Tämä menetelmä auttoi tunnistamaan CERNin moottorikannan suurimmat energiansäästömahdollisuudet. Asiantuntijat analysoivat erilaisia tietolähteitä, mukaan lukien digitaalisesti kytketyt moottorit portaikko-CERN-järjestelmä sekä tiedot pumpuista, putkistoista ja mittaus. Koko järjestelmän kattavan analyysin avulla tunnistettiin moottorit, joilla on eniten potentiaalia lisätä energiatehokkuutta.
Seuraavassa vaiheessa CERN laatii yksityiskohtaisen suunnitelman moottoreiden päivittämiseksi energiatehokkuuskatsauksen suositusten mukaisesti. Tässä käytetään erittäin tehokkaita synkronisia reluktanssimoottoreita Tehokkuusluokka IE5 kanssa käytettäväksi taajuusmuuttajat toimia. Nämä modernit moottorit eivät ainoastaan tarjoa parannettua energiatehokkuutta, vaan ne myös verkotetaan digitaalisesti kunnonvalvonnan mahdollistamiseksi. Tämä verkko mahdollistaa kunnon ja suorituskyvyn jatkuvan seurannan. Tämä tekee niistä maksimaalisen saatavilla.
24.05.2024. toukokuuta XNUMX | Askelmoottorit ovat yksi erikoislaatuinen of tahtimoottorit, joista on tullut alalla välttämättömiä. Ne takaavat tarkat liikkeet ja joustavuuden lukemattomissa sovelluksissa ohjaus. Ne ovat erittäin tarkkoja, kestäviä ja tarjoavat laajan valikoiman vääntömomentteja ja nopeuksia. Täältä löydät uusimmat askelmoottoriinnovaatiot.
10.12.2021 | Voimansiirron rakentaminen pohjoiseen menee energiatehokkuuden suhteen paremmalle ja esittelee uuden tahtimoottori edessä. Se tarjoaa jatkuvasti korkean hyötysuhteen koko säätöalueella, ja todellakin LogiDrive käsite sovelluksissa Intralogistik vaihtoehtojen vähentämisen ja energiatehokkuuden suhteen uudelle tasolle.
07.05.2020 | Baumüller tarjoaa monia sähkömoottoreitaan vesijäähdytyksellä. Uudella synkronisella moottorilla ajoasiantuntija on nyt laajentanut DST 2 -sarjaansa sisältämään vääntömomentit 325:stä 60.000 XNUMX Nm:iin. Mutta jopa kaikkien muiden vesijäähdytteisten sähkömoottoreiden kanssa, erittäin kompakti rakenne on tehokkaampi kuin tuuletinjäähdytteiset moottorit.
21.10.2019 | Voimansiirron rakentaminen pohjoiseen esittelee uuden synkronisen moottorinsa, jossa yhdistyy merkittävä energiatehokkuuden parannus NSD Tuph -pinnan hienostuneisuuteen. Tämä tekee siitä sopivan vaativiin ympäristöolosuhteisiin ja korkeisiin hygieniavaatimuksiin juomalogistiikan ja -tuotannon alalla.
Energiatehokas kestomagneettitahtimoottori Uusin sukupolvi vähentää merkittävästi häviöitä nykyiseen IE4-sarjaan verrattuna. Tuulettamaton sileä moottori saavuttaa korkean hyötysuhteensa, joka joissakin tapauksissa on selvästi IE5-hyötysuhdeluokan yläpuolella, laajalla vääntömomenttialueella ja soveltuu siksi taloudelliseen käyttöön osakuormitusalueella.
Kompakti sellainen IE5 + moottori tarjoaa suuren tehotiheyden pienessä tilassa ja tulee aluksi markkinoille koossa tehoalueelle 0,25 - 1,1 kW jatkuvalla vääntömomentilla 1,6 - 4,8 Nm. The Moottorin konsepti on vähitellen laajennettu sisällyttämään ylimääräisiä kokoja ja tuotoksia. Helppo puhdistaa, korroosionkestävä ja pestävä moottori soveltuu käytettäväksi hygieniaherkissä ja ankarissa ympäristöissä. Pintakäsittely ja suojausluokka IP69K ovat valinnaisia.
Kuolla Pinnan viimeistely NSD Tuph tarjoaa korkean suorituskyvyn korroosiosuojan vaihdelaatikoille, sileille moottoreille, taajuusmuuttajille ja moottorinkäynnistimille pesuoptimoidulla alumiinivalurungolla. Taajuusmuuttajat on helppo puhdistaa ja ne ovat suurelta osin herkkiä hapoille ja emäksille.
Jopa korkeapainepesurien käyttö tai kosketus aggressiivisiin aineisiin on helposti mahdollista. Puhaltimettomat sileät moottorit estävät bakteerien leviämisen ja takaavat myös sujuvan toiminnan. Niitä on saatavana synkroni- ja asynkronimoottoreina, ja ne täyttävät hyötysuhdeluokat IE2, IE3, IE4 ja nyt jopa IE5 +.
Lauter-viritysten varustamiseksi taajuusmuuttajan asiantuntijalla on standardoitu käyttökonsepti kokonaisuudelle Lautertun mikä mahdollistaa myös asiakaskohtaiset säädöt laajasta moduulijärjestelmästä. Täydelliset käyttöyksiköt on suunniteltu tarkalleen kyseiselle lauter-tunille. Yksi käyttöjärjestelmä, jossa on kaksi vaihdemoottoria, hallitsee koko pesuprosessin altaan tyhjentämiseen asti.
Vaihdemoottorin ja teollisuusvaihteiston yhdistelmällä saavutetaan jopa 282.000 30 Nm vääntömomentit 3 mXNUMX asti. Nostolaitetta ohjataan toisella vaihdemoottorilla, joka toimii millimetrin tarkkuudella myös täydellä kuormituksella. Juuri ajoissa tämän vuoden Braubevialea varten Nordilla on myös todistettu ajokonsepti mikropanimot mukautettu 2 m3 ammetilavuudesta.
10.10.2019. lokakuuta XNUMX | Laaja valikoima nopeita sähkökäyttöjä lähes kaikkiin tarpeisiin GMN koostuu kolmesta tuoteryhmästä, jotka eroavat muun muassa räätälöitymisasteeltaan: MSP Basic -täydet moottorit, PSM-sarjan puolijoustavat ratkaisut ja asiakaskohtaiset erikoismallit.
02.10.2019 | Voimansiirron rakentaminen pohjoiseen esittelee uuden IE5 synkronimoottori, mikä parantaa merkittävästi energiatehokkuutta. Uusimman sukupolven energiatehokas kestomagneettisynkronimoottori vähentää merkittävästi häviöitä nykyiseen IE4-sarjaan verrattuna.
Der ilmanvaihto tasainen moottori saavuttaa korkean hyötysuhteensa, joka joissakin tapauksissa on selvästi IE5-tehokkuusluokan yläpuolella, laajalla vääntömomenttialueella ja on siksi ihanteellinen taloudelliseen käyttöön osakuormitusalueella. Kompakti IE5+ -moottori tarjoaa suuren tehotiheyden pienessä asennustilassa ja tulee markkinoille aluksi 0,25 - 1,1 kW tehoalueella jatkuvalla vääntömomentilla 1,6 - 4,8 Nm.
Moottorikonseptia laajennetaan asteittain lisäämään kokoja ja suorituskykyä. Koska moottori on helppo puhdistaa, korroosionkestävä ja pesukelpoinen, se soveltuu käytettäväksi myös hygieniaherkissä ja ankarissa ympäristöissä. The Pinnan viimeistely NSD Tuph- ja IP69K-suojaus ovat saatavilla.
Ein Kooderit on vakiona sisäänrakennettu koteloon suojaamaan sitä vaurioilta, mekaaninen jarru on valinnaisesti integroitu. IE5+-moottori voidaan yhdistää Nord-vaihteistoihin ja käyttöelektroniikkaan modulaarisessa järjestelmässä, ja se on saatavilla vuoden 2020 toisesta neljänneksestä alkaen.
29.11.2010 | Uuden sukupolven suuren vääntömomentin DST-moottorit kooissa 135-400 Baumüller Kiinteäakselisen version lisäksi se on nyt saatavana myös onttoakselilla tai integroidulla painelaakerilla. DST-moottoreiden eri versiot tarjoavat enemmän vapautta suunnitteluun ja mahdollistavat moottorin optimaalisen integroinnin konekonseptiin.
Jos ekstruudereissa enemmän nestettä pehmityksen aikana muovi painetaan ulos suihkupäästä, moottorin akselin suuntaan vaikuttavat valtavat painevoimat. Painelaakerit absorboivat nämä voimat varmistaakseen aksiaalisen toiminnan Kalustokompensoimaan kuormia ja suojaamaan sen takana olevaa koneyksikköä. Baumüller tarjoaa nyt uusimman sukupolven kompakteja ja tehokkaita Suuren vääntömomentin moottorit DST Kooissa 135, 200, 260, 315 ja 400 on valinnainen integroitu painelaakeri.
Tämä mahdollistaa puristusvoimat 800 kN asti tuki. Toisaalta moottoriin integroitu laakeri eliminoi koneenvalmistajan monimutkaisen asennuksen tarpeen, ja toisaalta tämä rakenne mahdollistaa rajoitetun tilan koneissa, koska integroimalla laakerin moottoriin se vaatii vähemmän asennustilaa . Suunnittelu yksinkertaistaa myös koneen muuntamista ja purkamista huollon yhteydessä. Poratun akselin avulla käyttäjä voi työntää ekstruuderin ruuvia eteenpäin esimerkiksi karaa käyttämällä.
Kiinteäakselisen version ja valinnaisen integroidun painelaakerin lisäksi kaikenkokoisia DST-moottoreita on saatavana myös onttoakselilla. Onton akselin sisällä on muita osia, kuten yksi Palloruuvi mahdollista, mikä a kompaktimpi konekonsepti sallii. Lisäksi telan tai muun väliaineen jäähdytysvesi voidaan ohjata läpi.
Suuren vääntömomentin moottorit ovat korkeanapaisia, pysyvästi viritettyjä synkronimoottoreita, joilla on vääntömomenttispektri 32.000 Nm asti. Tämä tekee DST-moottorisarjasta umpiakselilla, onttoakselilla tai painelaakerilla erityisen sopivan sovelluksiin, jotka vaativat suurta vääntömomenttia pienillä nopeuksilla. Korkea suojausluokka IP54 mahdollistaa sen käytön teollisuusympäristössä. Tehokkailla moottoreilla on hyvä ylikuormituskyky tietyllä toleranssialueella. Lisäksi niillä on erittäin hyvät samankeskisyysominaisuudet ja ne voidaan kompaktin rakenteensa ansiosta helposti integroida olemassa oleviin konekonsepteihin ja järjestää lähekkäin.
Ein tahtimoottori koostuu staattorista ja roottorista tai roottorista ja on asynkronimoottorin tavoin kolmivaiheinen moottori. Toisin kuin asynkronimoottori, roottori (roottori) toimii synkronisesti pyörivän kentän kanssa. Koska virityskenttä ei synny automaattisesti, tarvitaan jatkoviritys kestomagneetin tai sähkömagneetin kautta, jotta pyörivä kenttä (magneettikenttä) syntyy. Kolmivaiheisen synkronimoottorin tapauksessa nopeutta säädetään tehoelektroniikan, esim. B. taajuusmuuttajalla. Yksi näiden levyasemien eduista on niiden erityisen korkea hyötysuhde.
Suurin ero synkronisen koneen ja asynkronisten moottoreiden välillä on niiden toiminta ja miten roottori synkronoidaan. Synkroniset moottorit käyvät tasaisella nopeudella kuormituksesta riippumatta, kun taas asynkronisilla koneilla on vaihteleva nopeus, joka riippuu kuormasta. Ne ovat rakenteeltaan yksinkertaisempia ja kestävämpiä.
Synkronimoottoreita käytetään usein vakionopeutta vaativissa sovelluksissa, kuten generaattoreissa, pumpuissa ja puhaltimissa. Asynkronisia moottoreita käytetään laajalti teollisissa sovelluksissa ja kodinkoneissa, mm. B. kuljetinhihnoissa, pesukoneissa ja Kompressorit.
Lähde: Tämä artikkeli perustuu seuraavien yritysten tietoihin: Baumüller, BEN Buchele, GMN, Igus, Gearbau Nord.
Angela Struck on kehitystyön päätoimittaja ja freelance-toimittaja sekä Presse Service Büro GbR:n toimitusjohtaja Riedissä.