Jaką rolę odgrywa miedź w energooszczędnej produkcji silników?
Jeśli chodzi o opracowywanie nowych technologii motoryzacyjnych, miedź jest niezbędna do poprawy sprawności silnika, a standardowe silniki indukcyjne wymagają znacznej poprawy wydajności dzięki większej ilości miedzi w uzwojeniach, rdzeniach ze stali wyższej jakości, ulepszonych łożyskach i izolacji oraz ulepszonej konstrukcji wentylatora chłodzącego. dążenie do większej sprawności silnika doprowadziło do powstania nowych technologii silników i projektów, które wykraczały poza silniki indukcyjne, a miedź stała się przedmiotem zainteresowania tych nowych technologii.
Silnik z magnesami trwałymi
Silnik synchroniczny z magnesami trwałymi (PMSM) znajduje coraz większe zastosowanie w napędzie silników przemysłowych.Technologia silników z magnesami trwałymi zastąpiła elementy wirnika silnymi magnesami trwałymi wytwarzanymi z aluminiowych prętów ziem rzadkich.Magnesy trwałe dzielą się na montaż powierzchniowy i montaż wewnętrzny. Stojan silnika z magnesami trwałymi jest bardzo podobny do tradycyjnego silnika z uzwojeniem miedzianym.Wirnik w silniku jest wyjątkowy, z magnesami trwałymi osadzonymi w blasze wirnika lub powierzchni pręta. Silnik z magnesami trwałymi zużywa mniej miedzi niż silnik indukcyjny prądu przemiennego o podobnych parametrach, ale nadal opiera się na miedzi w celu uzyskania wydajności.
Zalety silników magnetycznych PERMANENT: doskonała krzywa momentu obrotowego do prędkości, doskonała odpowiedź dynamiczna, wysoka wydajność i niezawodność, niskie koszty utrzymania, dłuższa żywotność, niski poziom hałasu, duża prędkość, wysoki stosunek momentu obrotowego do objętości lub wysoka gęstość mocy. Wady: Wysoki koszt, potrzeba napędów o zmiennej prędkości, trwałość materiałów ziem rzadkich.
Liczba i rodzaj drutu miedzianego są ważne przy projektowaniu przełączanego silnika reluktancyjnego, w którym każdy zwój cewki jest zagnieżdżony razem, aby pomóc wypełnić duże szczeliny stojana, na które pozwala konstrukcja przełączanego silnika reluktancyjnego. Miedź jest ważną częścią cewki , a silnik jest zwykle uzwojony w 100% z miedzi, która ma znacznie niższą rezystancję niż alternatywne materiały, takie jak aluminium. Niska rezystancja uzwojenia bezpośrednio przekłada się na mniej ciepła odpadowego, poprawiając w ten sposób wydajność energetyczną i korzystnie obniżając temperaturę pracy silnika.
W razie potrzeby przełączane silniki reluktancyjne wykorzystują cewkę wykonaną z drutu miedzianego podobnego do uwięzi lub drutu licowego.Cewka wykonana jest z wielu mniejszych drutów miedzianych, które są skręcone w prostokąt podobny do uwięzi. Przy użyciu tego typu przewodnika można transponować przewodnik, zmniejszając w ten sposób efekt naskórkowości, który powoduje migrację prądu na zewnątrz przewodnik, skutecznie zwiększając rezystancję przewodnika.
Zalety silnika z przełączaną reluktancją: wysoka sprawność, szczególnie w szerokim zakresie obciążeń, wysoki moment obrotowy i duża prędkość, doskonałe właściwości w zakresie prędkości stałej mocy, wysoka niezawodność i długa żywotność, prosta i solidna konstrukcja, wysoka gęstość mocy.
Wady: Tętnienie momentu obrotowego, wysoka wartość wibracji, potrzeba napędu o zmiennej prędkości, hałas, szczytowa sprawność nieco niższa niż w przypadku silników z magnesami trwałymi.
Silnik z wirnikiem miedzianym
Innowacja technologii silników z wirnikiem miedzianym wynika z zapotrzebowania na wyższą wydajność energetyczną na rynku silników niskonapięciowych, której nie może zaspokoić tradycyjna konstrukcja wirnika z odlewanego ciśnieniowo aluminium. Zastosowanie nowej technologii wirnika miedzianego w celu poprawy wydajności przy zachowaniu tej samej powierzchni, co tradycyjne konstrukcje wirników aluminiowych są ważne nie tylko w nowych zastosowaniach, ale także w zastosowaniach modernizacyjnych. Aby opracować tę nową technologię, przemysł silnikowy przeprojektował wirniki, w szczególności projekt i rozwój złożonych procesów odlewania wirników. Wzrost wydajności w porównaniu z konwencjonalnym wirnikiem aluminiowym projekty uzasadniają duże inwestycje w projektowanie i rozwój. Dzięki technologii odlewania ciśnieniowego aluminium, odlewanie ciśnieniowych wirników z litej miedzi zapewnia wyższą wydajność silników o tej samej wielkości w porównaniu z tradycyjnymi silnikami energooszczędnymi.
wniosek
Silniki indukcyjne z magnesami trwałymi, z przełączanymi magnesami reluktancyjnymi i silniki indukcyjne z wirnikiem miedzianym, każda z tych technologii silników na swój własny, unikalny sposób opiera się na konstrukcjach miedzianych w celu wytwarzania bardziej wydajnych i niezawodnych silników. Przełączniki elektroniczne i ich stojany i wirniki z gęstej miedzi oraz silniki z wirnikiem miedzianym z wirnikami pracującymi na zimno o obniżonej rezystancji prądowej, wszystkie oferują opcje umożliwiające osiągnięcie celów w zakresie oszczędności energii i poprawę wydajności.Dzięki innowacyjnemu wykorzystaniu miedzi, technologii przełączania i magnesów trwałych, współczesny silnik projekty mogą wybierać spośród wielu innych sposobów spełnienia ich wymagań dotyczących wydajności i specyficznych zastosowań.