경제의 지속적인 발전과 국민 생활 수준의 향상으로 에너지 수요는 점점 더 증가하고 있습니다. 동시에 환경 오염 및 기후 변화와 같은 문제도 심화되고 있습니다. 이러한 배경에서 에너지 이용 효율 향상 및 에너지 소비 절감은 모든 국가의 공통된 과제가 되었습니다. 새로운 유형의 고효율 에너지 절약형 영구 자석 모터는 그 에너지 절감 효과로 많은 주목을 받고 있습니다. 오늘은 영구 자석 모터의 원리와 장점을 살펴보고, 야금 및 환경 보호 분야에서 에너지 절약형 민텐(Minten) 저전압 영구 자석 모터를 사용한 두 가지 사례를 소개합니다.
영구자석 모터의 기본 원리
영구자석 모터는 영구자석에서 생성된 자기장과 전류의 상호작용을 이용하여 전기 에너지를 기계 에너지로 변환하는 모터입니다. 기본 구조는 영구자석, 고정자, 회전자로 구성됩니다. 영구자석은 모터의 자극 역할을 하며, 자체 자기장을 통해 고정자 코일의 전류와 상호 작용하여 토크를 생성하고 기계 에너지를 회전자로 전달합니다. 이를 통해 전기 에너지를 기계 에너지로 변환합니다.
전통적인 유도 전동기와 비교하여 영구 자석 전동기는 다음과 같은 장점이 있습니다.
1. 높은 효율: 기존 유도 전동기는 코일 전류에 의해 자기장이 생성되고 유도 손실이 발생하기 때문에 에너지 효율이 낮습니다. 반면, 영구 자석 전동기는 영구 자석에 의해 자기장을 생성하여 전기 에너지를 기계 에너지로 더욱 효율적으로 변환할 수 있습니다. 관련 연구에 따르면 영구 자석 전동기의 효율은 기존 유도 전동기 대비 약 5%에서 30%까지 향상되었습니다.
2. 높은 전력 밀도: 영구 자석 모터의 자기장 강도는 유도 모터보다 높으므로 전력 밀도가 더 높습니다.
3. 에너지 절약: 영구 자석 모터는 효율이 높고 전력 밀도가 높기 때문에 동일한 부피와 무게로 동일한 입력 전력으로 더 많은 기계적 전력을 출력할 수 있으므로 에너지 절약을 실현할 수 있습니다.
비효율적인 비동기 유도 전동기를 영구 자석 전동기로 교체하고, 오래되고 비효율적인 에너지 사용 장비의 운전 조건을 교정하고 주파수를 제어하면 에너지 사용 장비의 에너지 효율을 크게 향상시킬 수 있습니다. 다음은 두 가지 전형적인 적용 사례입니다.
1: 구이저우 릴 모터 변환 프로젝트의 한 그룹
2014년 9월 25일~2014년 12월 1일, 안후이 밍텅 영구자석 전기기계 설비 유한회사와 구이저우에 있는 그룹의 지사 공장 와이어 드로잉 작업장 와이어 드로잉 섹션 29 # 와이어 드로잉 머신에 직접 1 #, 2 #, 5 # 릴 모터 에너지 소비 추적 기록 비교, 안후이 밍텅 영구자석 모터와 현재 사용되는 인버터 모터의 에너지 소비 비교.
(1) 실험 전 이론적 분석은 아래 표 1과 같다.
표 1
(2) 측정방법 및 통계자료는 다음과 같이 기록하여 비교하였다.
3상 4선식 유효전력계 4개와 전류 변압기를 갖춘 계측 장치를 설치하고, 비율은 다음과 같습니다. 전체 계측기 1500/5A, 1번 릴 머신 하위 계측기 150/5A, 2번, 5번 릴 머신 하위 계측기 100/5A, 4개 계측기에 표시된 데이터는 추적 기록에 사용되며, 통계 분석은 다음과 같습니다.
표 2
참고사항: 1번 릴 모터 4극 55KW, 2번 릴 모터 4극 45KW, 5번 릴 모터 6극 45KW
(3) 유사한 작업 조건의 비교.
29# 기계 5번 릴 기계(영구자석 동기 전동기)와 6번 릴 기계(비동기 전동기)에 인버터 전력 입력 장치가 설치되어 있으며, 전력계는 레벨 2.0, 상수 600 :-/kw-h, 유효 전력계는 2개입니다. 계측 장치는 100/5 A의 전류 변압기를 사용합니다. 매우 유사한 작동 조건에서 두 모터의 저장된 전력 에너지 소비량을 비교한 결과는 아래 표 3에 나와 있습니다.
표 3
참고: 이 매개변수는 전체 기계 작업의 평균 데이터가 아닌 실시간 측정 데이터입니다.
(4) 종합분석.
요약하자면, 영구자석 모터를 사용하면 인버터 모터보다 역률이 높고 작동 전류가 낮습니다. 영구자석 동기 모터는 기존 비동기 모터보다 유효 전력 절감률이 8.52% 증가했습니다.
사용자 리뷰
2: 환경보호 유한회사 원심팬 개조사업
이 프로젝트는 주파수 변환기 속도 조절을 통해 영구 자석 모터가 서서히 기동하여 최종적으로 정격 속도에 도달하도록 합니다. 이는 동기 문제가 있는 원심 팬의 자동 기동 영구 자석 모터에 대한 완벽한 해결책입니다. 또한, 모터 기동 시 원심 팬에 가해지는 기계적 충격을 해결하고 원심 팬의 고장률을 줄일 뿐만 아니라 모터의 전반적인 효율을 더욱 향상시킵니다.
(1) 원래 비동기 모터의 매개변수
(2) 영구자석 주파수 변환 전동기의 기본 파라미터
(3) 전력 절감 효과에 대한 예비 분석
팬과 펌프는 산업, 농업, 일반 기계의 수명 주기에 걸쳐 다양한 용도와 특성을 가지고 있으며, 이를 뒷받침하는 모터의 전력 소비량 또한 막대합니다. 통계에 따르면 모터 시스템 전력 소비량은 국가 발전량의 60% 이상을 차지하는 반면, 팬과 펌프는 각각 10.4%, 20.9%를 차지합니다. 용량 및 공정상의 이유로 시스템 제어가 상대적으로 뒤떨어져 있으며, 대부분의 팬과 펌프는 기계적 차단 방식으로 제어되고 효율이 낮습니다. 팬과 펌프의 절반 이상은 부하에 따라 다양한 수준의 전기 에너지 낭비가 발생합니다. 오늘날 에너지 공급이 점점 더 부족해지는 상황에서 낭비를 줄이고 전기 에너지를 절약하는 것은 최우선 과제입니다.
안후이 밍텅(Anhui Mingteng)은 철강, 석탄 채굴, 건자재, 전력, 석유, 화학, 고무, 야금, 섬유 등 다양한 산업 분야에서 널리 사용되는 더욱 효율적이고 친환경적인 영구자석 모터의 생산 및 연구 개발에 꾸준히 전념해 왔습니다. 25%~120% 부하 범위에서 작동하는 저전압 영구자석 모터는 동일 규격의 비동기 모터에 비해 효율이 높고 경제적인 운전 범위가 넓으며 에너지 절감 효과가 뛰어납니다. 앞으로 더 많은 기업이 영구자석 모터를 이해하고 영구자석 모터를 사용하기를 기대합니다.
게시 시간: 2024년 3월 11일