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Giunti a magneti permanenti e velocità regolabile Drives Technology riduce il costo totale di proprietà

Giunti magnetici

I giunti del motore sono utilizzati in tutte le industrie di processo che utilizzano attrezzature rotanti. Mentre la funzione più basilare di questi accoppiamenti è quella di trasferire la coppia tra il motore e il carico guidato; i produttori di accoppiamenti hanno ampliato la propria gamma di prodotti per affrontare i problemi comuni di disallineamento, vibrazioni e pulsazioni di coppia. Sebbene le tecnologie di accoppiamento disponibili abbiano avuto un discreto successo nell'affrontare questi problemi, questo ampliato ambito operativo ha, in molti casi, aumentato i costi di manutenzione e operativi dei sistemi in cui vengono utilizzati. L'introduzione dei giunti a magneti permanenti (PMC) che trasmettono la coppia attraverso una fessura d'aria ha cambiato il paradigma dell'accoppiamento. La "Disconnected Connection" offerta da PMC separa fisicamente il motore dal carico con conseguente riduzione significativa delle vibrazioni. Questa riduzione delle vibrazioni ha comportato notevoli risparmi in termini di manutenzione e costi operativi non possibili con altre tecnologie.

Accoppiamento rotanti sono disponibili in diverse configurazioni. Ogni tipo offrono diverse costruzioni che sono progettati per soddisfare le diverse esigenze di processo. La scelta di quale tipo di accoppiamento da utilizzare avrà un impatto significativo sulle prestazioni dei processi e le spese di manutenzione e apparecchiature di processo operativo. Gli studi sul campo hanno dimostrato che fino al 70% di tutti i guasti dei cuscinetti e 80% di tutti i guasti di foca sono causati da vibrazioni eccessive. Vibrazioni eccessive generalmente è il risultato di disallineamento tra il motore e il carico azionato.

Troppo spesso quando un accoppiamento fallisce nel funzionamento viene immediatamente sostituito con un altro accoppiamento dello stesso disegno e configurazione. Purtroppo, questo approccio ignora il fatto che l'accoppiamento precedente non è riuscito perché non era adatto per l'applicazione.

Quando il lungo termine Total Cost of Ownership (TCO) è considerato per l'intero sistema che l'accoppiamento è utilizzato in, diventa spesso evidente che la sostituzione in natura non è l'approccio giusto. La scelta del corretto accoppiamento per l'applicazione non solo prolungare la vita del giunto stesso, aumenterà anche la durata dei cuscinetti, guarnizioni, alberi, e altri componenti dell'apparecchio rotanti.

Quando si effettua un acquisto accoppiamento è importante considerare il TCO associato a ciascuna delle opzioni disponibili. Analisi TCO deve comprendere tutti i costi che accompagnano ogni opzione. Prezzo di acquisto iniziale è in genere solo fino al 10% del TCO. L'efficienza energetica del sistema Drive, costi di gestione del sistema non energetici (come ad esempio i requisiti di manutenzione a lungo termine), la durata del sistema rigido, e il costo del downtime processo tutti bisogno di giocare un ruolo nella decisione di acquisto. Alcuni di questi, come il prezzo iniziale, sono facili da ottenere una maniglia su. I costi a lungo termine di manutenzione e riparazione giunto tuttavia, tendono ad essere un po 'più difficile da quantificare quando si confrontano le opzioni disponibili.

Giunti a magneti permanenti.

L'introduzione dei giunti a magneti permanenti (PMC) di MagnaDrive Corporation, distribuita nel Regno Unito e in Irlanda da Drive & Couplings Solutions Ltd, ha dato all'industria di processo un'altra opzione da considerare quando si esaminano le tecnologie disponibili per trasferire la coppia tra un guidatore e il carico.

Figura 1 - Permanent Magnet Coupling

PMC di consistono di due componenti principali. Il primo componente, un insieme di piastre conduttrici di rame è collegato all'albero motore; il secondo componente dell'unità magnete permanente è un insieme rigido di magneti permanenti in terre rare, che sono collegati al carico. Durante il funzionamento, il movimento relativo tra queste parti crea un campo corrente intrecciata parassite che trasmette la coppia di tutti i traferro tra il magnete e rotori conduttore. Durante il funzionamento non esiste alcun collegamento fisico tra il motore e il carico. Questa "connessione disconnesso", in esclusiva per PMC di ha dimostrato riduzioni delle vibrazioni fino al 85% rispetto ad altre tecnologie di trasferimento della coppia.


Figura 2 - magnete permanente Accoppiamento sezione trasversale

Le PMC possono essere utilizzate sulla maggior parte delle applicazioni di apparecchiature rotanti con la tecnologia attuale in grado di gestire carichi 4 Megawatt. Le correnti parassite prodotte in un PMC sono create da un movimento relativo, chiamato "slip", tra i rotori conduttore e i rotori magnetici. In un tipico PMC, questo slittamento si traduce in una perdita di velocità approssimativa di 1% - 2%.

Perché PMC di operare senza alcun collegamento fisico tra il guidatore e il suo carico, questi accoppiamenti sono in grado di tollerare il disallineamento angolare di gradi 2 con disegni standard e fino a 4 gradi utilizzando modifiche di attacco standard, il disallineamento parallelo di 6.35 mm è consentito e il movimento assiale di 3.175 mm è ben tollerato, senza alcuna perdita di efficienza.

PMC offrono anche la possibilità di caratterizzare le curve di start-up di coppia per soddisfare le esigenze individuali di processo. Adeguamento campo di una PMC è accurata e ripetibile. Il trasferimento della coppia tra il magnete e rotori conduttore si basa su leggi fisiche relative alla resistenza dei magneti e la distanza tra i magneti e conduttori.

PMC di offrire la possibilità di fornire protezione di coppia. Utilizzando la proprietà fisica che un conduttore in rapido movimento si respingono un magnete stazionario, la gamma comprende un giunto limitatore di coppia che disaccoppia magneticamente il conducente dal carico in un evento over-coppia. Assenza di danni al conducente, il carico, o l'accoppiamento e la reimpostazione del giunto è semplice come l'arresto del motore, la compensazione del carico, e quindi riavviare il sistema.

A causa della disconnessione imbottito avviare il motore non deve superare inerzia del carico, la domanda corrente di picco e la durata di spunto si riduce notevolmente. Questo Avvio attenuato traduce in risparmio energetico (si veda il grafico sotto) e usare un apparecchio ridotta. Per molte applicazioni un picco minore richiesta di corrente può contribuire ad abbassare le tariffe elettriche pure. Inoltre, il traferro accoppiamento può essere regolata durante l'installazione per operare una pompa, ventilatore o soffiante a meno di massima portata, con notevoli risparmi energetici basati sulle centrifughi leggi di affinità.

Grafico 1 - Energy Saving Coupling Confronto

PMC di non utilizzare i cuscinetti o tenute nella loro progettazione e non hanno componenti che indossano. Di conseguenza, non è necessaria alcuna lubrificazione di qualsiasi tipo. L'unica manutenzione consigliata dal produttore è un controllo periodico dei vuoti d'aria del giunto per assicurare che la corretta spaziatura viene mantenuta. Aggiungere a questo il fatto che i magneti stessi hanno una emivita di oltre 2000 anni e chiaramente il costo legato al mantenimento questi accoppiamenti sarà molto basso!

Magnete permanente azionamenti a velocità regolabile.

Molta attenzione è rivolta all'efficienza energetica delle tecnologie di azionamento a velocità variabile (VSD). L'efficienza energetica è solo la "punta dell'iceberg", se si considera il TCO delle alternative VSD. Gli utenti finali del bisogno di VSD considerare i costi associati alla manutenzione, riparazione, e il funzionamento della tecnologia di controllo della velocità variabile decidono di utilizzare nel loro stabilimento. Le differenze nei costi di sostituzione di parti, la riparazione di vibrazione causato danni, correggere disallineamento e sostituzione consumate o di componenti obsoleti VSD possono essere notevolmente superiori alle differenze di costo dell'energia tra le stesse tecnologie.

Le unità a velocità regolabile con magnete permanente (PMASD) di MagnaDrive Corporation, distribuite nel Regno Unito e in Irlanda da Drive & Couplings Solutions Ltd, hanno dato all'industria di processo un'altra opzione da considerare quando si esaminano le applicazioni a velocità regolabile.

PMASD 'come con il PMC del costituite da due componenti principali. Un insieme di piastre conduttrici di rame ed un gruppo di magneti permanenti in terre rare. Per regolare la velocità della macchina operatrice, la quantità di coppia trasmessa dal motore al carico è controllata variando la distanza tra le piastre conduttrici e il magnete. Durante il funzionamento e tutta la gamma di velocità, non esiste alcuna connessione fisica tra il motore e il carico. Questa "connessione disconnesso" ha dimostrato la riduzione delle vibrazioni fino al 85%.



Figura 4 - Unità di velocità regolabile a magnete permanente

PMASD di può essere utilizzato su qualsiasi applicazione del carico centrifugo con la tecnologia attuale in grado di gestire fino a 3 carichi Megawatt. Poiché la velocità del carico viene modificata mentre consentendo al motore di funzionare in modo continuo alla velocità di targa, il riscaldamento del motore e le inefficienze risultanti non sono un problema. Inoltre, poiché le unità a magneti permanenti sono dispositivi meccanici, non introducono armoniche nella rete elettrica dell'utente. I filtri, trasformatori e impianti di condizionamento non sono necessari.

Il vantaggio di PMASD di si trova nel fatto che essi operano senza alcun collegamento fisico tra il guidatore e il carico. Isolando completamente queste componenti gli uni dagli altri, PMASD di eliminare i problemi di allineamento legate vissute da tutte le tecnologie tradizionali VSD. Il risultato è una maggiore tenuta e durata del cuscinetto nel sistema complessivo e una riduzione dei costi di gestione e manutenzione che sistema durante la sua vita.

In sintesi.

Il valore potenziale della tecnologia a magneti permanenti è chiaro. Il concetto di magnete permanente per PMC e PMASD di stato provato in tutti i settori. L'utilizzo di unità a magneti permanenti può provocare energia e di risparmi operativi non energetici, con costi annuali di esercizio non energetici a partire da 3% dei costi iniziali installati.

Drive & Coupling Solutions Ltd
Windemere, Cumbria

Può essere contattato a:

Tel: 01539 442252
E-mail: [Email protected]
Web: www.driveandcouplingsolutions.co.uk

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