Почему стоит перейти на двигатель с постоянными магнитами прямого привода для экструдера пластика?

Что такое системы экструзии пластиковых материалов?

Системы экструзии пластика – это промышленные установки, используемые для производства непрерывных пластиковых профилей, таких как трубы, листы, пленки и многое другое. В основе этой системы лежит экструдер – машина, которая плавит исходный пластик и продавливает его через фильеру для формирования определённых изделий. Этот процесс требует точного контроля температуры, давления и скорости вращения шнека для обеспечения стабильного качества продукции. Двигатель, приводящий в движение шнек, играет решающую роль в поддержании этой стабильности, что делает его неотъемлемым компонентом экструзионной системы.

Что такое двигатели с постоянными магнитами

Двигатели с постоянными магнитами (ДПМ) Электродвигатели с постоянными магнитами, встроенными в ротор или прикрепленными к нему, создают магнитное поле. В отличие от традиционных асинхронных двигателей, использующих индуцированные токи в роторе, в двигателях с постоянными магнитами (ПММ) потери в роторе исключены благодаря использованию редкоземельных магнитов, таких как неодим-железо-бор. Выбранный высокоэффективный материал для постоянных магнитов из редкоземельных металлов, а также специальная конструкция паза статора и ротора обеспечивают КПД двигателя, соответствующий стандарту IE4. Эти двигатели обладают высокой эффективностью, компактными размерами, высоким крутящим моментом на низких скоростях и превосходными возможностями регулирования скорости.

Концепция технологии прямого привода

Технология прямого привода подразумевает конфигурацию, в которой двигатель напрямую соединен с приводимым оборудованием, например, шнеком экструдера, без промежуточных компонентов, таких как редукторы или ремни. Низкоскоростной двигатель с прямым приводом и высоким крутящим моментом на постоянных магнитах имеет КПД выше IE4; его коэффициент мощности превышает 0.96; отсутствие редукторной передачи значительно снижает уровень шума и экономит место. Такая конструкция минимизирует механическую сложность и улучшает передачу энергии от двигателя к оборудованию.

Преимущества использования двигателей с постоянными магнитами прямого привода в экструдерах для пластика

Переход на прямые приводы ПММ обеспечивает ряд технических преимуществ, специально разработанных для экструзии пластика:

После внедрения двигателя Enneng с постоянными магнитами экструдеру больше не нужны редуктор, муфта, шкив и другие устройства, что значительно упрощает конструкцию экструдера для пластика и исключает необходимость обслуживания этих компонентов.

Большинство двигателей с постоянными магнитами имеют многополюсную конструкцию, что позволяет осуществлять бесступенчатое регулирование скорости и гибко подстраиваться под различные технологические требования экструдеров.

Благодаря этому двигателю экструдеру больше не нужны редукторы, муфты, шкивы и другие устройства, что значительно упрощает структуру трансмиссионной цепи экструдера для пластика.

Он экономит более 20% электроэнергии по сравнению с двигателями постоянного тока и более 15% электроэнергии по сравнению с асинхронными двигателями переменного тока.

Эти усовершенствования приводят к лучшему управлению крутящим моментом во время запуска и работы, что имеет решающее значение для стабильного выхода продукции.

Экономические последствия перехода на двигатели с постоянными магнитами с прямым приводом

Хотя двигатели постоянного тока с постоянными магнитами могут потребовать более высоких первоначальных инвестиций по сравнению с традиционными двигателями переменного или постоянного тока с редукторами, их долгосрочные финансовые преимущества существенны:

• Экономия энергии достигается за счет использования системы синхронного привода нового типа.
• КПД всей машины превышает стандарт IE4, что на 5–10% выше КПД трехфазного асинхронного двигателя.
• Коэффициент мощности может составлять 1, тогда как у асинхронных двигателей он обычно достигает лишь около 0.86.

Сочетание экономии энергии (15–20%), снижения затрат на техническое обслуживание (до 75%) и увеличения времени безотказной работы приводит к быстрой окупаемости инвестиций — часто в течение одного или двух лет.

Экологические и эксплуатационные преимущества

ПММ не только повышают производительность, но и вносят положительный вклад в достижение экологических целей:

• Потери будут значительно снижены за счет устранения вторичного тока, что позволит достичь высокой эффективности.
• Уровень шума составляет всего 55 дБ.
• Долговечность двигателя: Значительно уменьшены потери ротора и снижен рост температуры двигателя; таким образом, продлевается срок службы подшипников (по сравнению с асинхронным двигателем).

Эти функции повышают безопасность на рабочем месте за счет снижения шумового загрязнения и снижения выбросов углерода за счет снижения потребления энергии.

Факторы, которые следует учитывать перед переходом

Прежде чем переводить вашу экструзионную систему на прямоприводные ПММ, учтите следующее:

• Совместимость: Двигатель, напрямую соединенный со шнеком, может быть настроен в соответствии с размером шнека экструдера и фланца цилиндра.
• Требования к напряжению и мощности: Класс напряжения: 380 В, 690 В, 1140 В, 8000 В, 10000 В; Диапазон мощности: 3.7–2800 кВт
• Системы контроляСинхронные двигатели не могут питаться от сети общего пользования. Убедитесь, что подключение выполнено к выходным клеммам (U, V, W) преобразователя частоты.
• Место установки: Хотя двигатели с постоянными магнитами в целом компактны, некоторые типы могут иметь длину, отличную от длины существующих двигателей.

Консультации с такими производителями, как Циндао Эннен Мотор Ко., Лтд., обеспечивает правильную настройку для вашего приложения.

Будущие тенденции в области технологий двигателей для оборудования по переработке пластмасс

Тенденция в отрасли все больше склоняется в сторону более интеллектуальных и эффективных систем:

В будущем синхронный двигатель (со встроенными постоянными магнитами) в сочетании с преобразователем частоты ENNENG заменит широко используемый асинхронный двигатель + преобразователь частоты в качестве «системы привода нового поколения».

Дополнительно:

На заводе имеются производственные линии для высокомощных двигателей с постоянными магнитами, что обеспечивает высокое качество продукции и крупномасштабное производство за счет профессиональной координации.

Ожидается дальнейшая интеграция с цифровыми инструментами мониторинга для прогностического обслуживания и оптимизации производительности.

Обзор экструдера для пластика, использующего синхронные двигатели с постоянными магнитами

Синхронные двигатели с постоянными магнитами, используемые в экструдере для пластика, обеспечивают непревзойденные преимущества по сравнению с традиционными установками, устраняя такие сложные механические элементы, как редукторы, и одновременно повышая энергоэффективность более чем на 20%.

Благодаря многополюсной конструкции, обеспечивающей работу на низких скоростях с высоким крутящим моментом (менее 100 об/мин), эти двигатели обеспечивают точное управление, необходимое для сложных профилей экструзии.

Для компаний, ищущих экономически эффективную модернизацию с учетом экологической ответственности:сейчас самое подходящее время для модернизации ваших экструзионных систем с помощью Энненпостоянные магнитные решения. Свяжитесь с Циндао Эннен Мотор Ко., Лтд.at sales@enpmsm.com или посетите www.enpmsm.com для индивидуальных консультаций.

FAQ

В1: Сколько энергии я могу сэкономить, отказавшись от асинхронных двигателей переменного тока?
При использовании двигателей с прямым приводом PMM в экструдерах для пластика можно сэкономить более 15% электроэнергии по сравнению с асинхронными двигателями переменного тока.

В2: Подходят ли эти двигатели для модернизации существующих машин?
Да. Двигатель можно адаптировать под размер шнека и размеры фланца цилиндра для беспрепятственной интеграции в существующие экструдеры.

В3: Какие уровни напряжения поддерживаются?
Варианты напряжения включают 380 В, 690 В, 1140 В до 10 кВ в зависимости от требуемого крутящего момента.

В4: Нужен ли мне специальный инвертор?
Да. Синхронные двигатели не могут питаться от промышленной электросети; их необходимо подключать через соответствующие преобразователи частоты, например, серии EN, разработанные специально для синхронных двигателей с постоянными магнитами.

В5: Как это влияет на графики технического обслуживания?
Потребности в техническом обслуживании значительно снижены за счет меньшего количества движущихся частей (отсутствие ремней и редукторов) и прочной конструкции с использованием редкоземельных магнитов.

Внедряя сегодня технологию постоянного магнита с прямым приводом, производители выходят на передовые позиции в области инноваций, ориентированных на производительность в области переработки пластмасс.