นามธรรม: วิเคราะห์ปัญหาที่มีอยู่ในโครงสร้างการขับเคลื่อนพัดลมคูลลิ่งทาวเวอร์แบบเดิม แนะนำข้อดีของมอเตอร์ขับเคลื่อนด้วยแม่เหล็กถาวรโดยตรง และวิเคราะห์การเลือกและการควบคุม ระบบขับเคลื่อนพัดลมคูลลิ่งทาวเวอร์ถูกแปลงเป็นระบบขับเคลื่อนโดยตรงของมอเตอร์แม่เหล็กถาวร ซึ่งแก้ปัญหาอุปกรณ์เช่นการรั่วไหลของน้ำมันและการสั่นสะเทือนขนาดใหญ่ การบำรุงรักษาลดลง ประสิทธิภาพการทำงานของอุปกรณ์ได้รับการปรับปรุง และผลการประหยัดพลังงานคือ ชัดเจน. หน่วยเดียวสามารถประหยัดพลังงานไฟฟ้าได้ประมาณ 98,000 kWh ต่อปี และผลการใช้งานก็ดี

ระบบระบายความร้อนด้วยน้ำหมุนเวียนสำหรับการผลิตพลังงานความร้อนเหลือทิ้งใช้พัดลมคูลลิ่งทาวเวอร์ขนาด 75 กิโลวัตต์สองตัวเพื่อหมุนเวียนน้ำหล่อเย็น ส่วนการส่งผ่านพัดลมระบายความร้อนใช้โครงสร้างการขับเคลื่อนอุปกรณ์แบบดั้งเดิมของมอเตอร์ + เพลาส่งกำลัง + ตัวลด มอเตอร์และเพลาอินพุตตัวลดเชื่อมต่อกับเพลาส่งกำลังที่เป็นเหล็ก

1. ปัญหาเกี่ยวกับโครงสร้างไดรฟ์แบบเดิม

(1) มีการติดตั้งตัวลดความเร็วของพัดลมระบายความร้อนภายในหอทำความเย็น เพลาส่งกำลังยาว 4 ม. เนื่องจากสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูง เพลาส่งกำลังจึงมีการสึกกร่อนอย่างรุนแรง เพลาส่งกำลังสูญเสียความสมดุลแบบไดนามิกเนื่องจากการหลุดของชั้นสนิมที่ไม่สม่ำเสมอ ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนอย่างรุนแรงของอุปกรณ์และเพลาส่งกำลัง จำเป็นต้องมีการกำจัดสนิมและการปรับสมดุลแบบไดนามิกเป็นประจำ ซึ่งมีราคาแพง

(2) เมื่อเวลาทำงานของตัวลดพัดลมระบายความร้อนเพิ่มขึ้น ซีลน้ำมันเพลาอินพุตสึกหรออย่างรุนแรง ทำให้เกิดการรั่วไหลของน้ำมัน ต้องเติมน้ำมันเป็นประจำ และสร้างมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม

(3) ตัวลดมีโครงสร้างที่กะทัดรัด สร้างความร้อนได้มาก และมีความสามารถในการกระจายความร้อนต่ำ ส่งผลให้อุณหภูมิของตัวลดสูง อายุการใช้งานสั้นของซีลน้ำมันและน้ำมันหล่อลื่น และจำเป็นต้องบำรุงรักษาบ่อยครั้ง

2. โครงสร้างและข้อดีของไดรฟ์ตรงแบบแม่เหล็กถาวร

การขอ มอเตอร์ขับเคลื่อนโดยตรงแม่เหล็กถาวร ใช้เทคโนโลยีการควบคุมเวกเตอร์ความถี่ตัวแปร เทคโนโลยีขับเคลื่อนโดยตรงความเร็วต่ำและแรงบิดสูง และเทคโนโลยีการควบคุมอัจฉริยะ มีโครงสร้างที่เรียบง่ายและมีคุณลักษณะประสิทธิภาพสูงและสิ้นเปลืองน้อย ความเร็วต่ำและแรงบิดสูง ความน่าเชื่อถือสูงและไม่ต้องบำรุงรักษา มีความแข็งสูงและตอบสนองรวดเร็ว และไม่จำเป็นต้องหล่อลื่น ความเร็วต่ำ การทำงานที่ราบรื่น และการสั่นสะเทือนเล็กน้อยช่วยลดภาระงานในการบำรุงรักษาและซ่อมแซมรายวันได้อย่างมาก ช่วยประหยัดกำลังคนและต้นทุนวัสดุ เหมาะสำหรับใช้ในสถานการณ์ที่มีพัดลมระบายความร้อน

ข้อได้เปรียบหลัก:

(1) มอเตอร์ขับเคลื่อนด้วยแม่เหล็กถาวรโดยตรงจะขับเคลื่อนโหลดโดยตรง โดยไม่จำเป็นต้องใช้ตัวลด มีโครงสร้างที่เรียบง่ายและเชื่อถือได้ และโดยทั่วไปแล้วไม่ต้องบำรุงรักษา

(2) ถอดตัวลดและเพลาส่งกำลังออก และประสิทธิภาพการส่งผ่านของระบบคือ 0.93 เมื่อทำงานต่ำกว่าความถี่ที่กำหนด จะมีคุณลักษณะแรงบิดคงที่ ซึ่งตรงตามข้อกำหนดการเริ่มต้นโหลดหนักของอุปกรณ์ และทำให้การทำงานของอุปกรณ์ประหยัดพลังงานมากขึ้น

(3) อุปกรณ์ใช้พื้นที่ขนาดเล็กและไม่ใช้น้ำมันหล่อลื่นและอะไหล่ลดเกียร์

(4) การควบคุมตัวแปลงความถี่สามารถเริ่มต้นได้อย่างนุ่มนวล ลดผลกระทบต่อโหลดอุปกรณ์ และยืดอายุการใช้งาน

(5) ภายใต้สภาวะโหลดต่ำ ความถี่ในการทำงานสามารถลดลงได้อย่างเหมาะสมเพื่อให้ได้ผลการประหยัดพลังงานที่ดีขึ้น

3. การเลือกมอเตอร์ขับเคลื่อนด้วยแม่เหล็กถาวร

3.1 โหลดตัวประกอบกำลังการทำงานและการเปรียบเทียบประสิทธิภาพ

ก่อนการเปลี่ยนแปลง กำลังของพัดลมคูลลิ่งทาวเวอร์คือ 75 kW กระแสไฟที่กำหนดคือ 160 A กระแสไฟทำงานสูงสุดคือประมาณ 76 A และอัตราการโหลดประมาณ 56% การเปรียบเทียบประสิทธิภาพและตัวประกอบกำลังของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสและมอเตอร์แม่เหล็กถาวรภายใต้โหลดการทำงานที่แตกต่างกันจะแสดงในรูปที่ 1

มอเตอร์ขับเคลื่อนโดยตรงแบบแม่เหล็กถาวรมีความเร็วใบพัดเท่ากับพัดลมหอทำความเย็น n0=n=155 รอบ/นาที (n คือความเร็วพัดลม) กำลังของเพลาที่ต้องการ P=1.732UIcosφη1η2η3=1.732×0.38×76×0.855× 0.86× 0.95×0.96µ33.5 (kW) แรงบิดที่ต้องการ T=9 550P/n0=9 550×33.5÷155= 2 064 (N·m)

โมเดลจริงหลังการปรับเปลี่ยนแสดงในรูปที่ 2

3.2 ข้อเสียของมอเตอร์แม่เหล็กถาวร

มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร โดยทั่วไปเลือกวัสดุแม่เหล็กถาวรของโลกที่หายาก (โบรอนเหล็กนีโอดิเมียม) เป็นแม่เหล็กถาวร ปัจจุบันวัสดุหายากมีราคาค่อนข้างแพงและมีต้นทุนการลงทุนเริ่มแรกสูง เมื่ออุณหภูมิของมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรชนิดแรร์เอิร์ธสูงเกินไป อาจเกิดการล้างอำนาจแม่เหล็กที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ภายใต้การกระทำของปฏิกิริยากระดองที่เกิดจากกระแสกระแทก หรือในระหว่างการสั่นสะเทือนทางกลอย่างรุนแรง ส่งผลให้ประสิทธิภาพของมอเตอร์ลดลงหรือแม้กระทั่งใช้งานไม่ได้ ดังนั้นในสภาพแวดล้อมการใช้งานควรให้ความสนใจกับการกำหนดแผนการระบายความร้อนของมอเตอร์และมาตรการเพื่อป้องกันการสั่นสะเทือน

4. การวิเคราะห์ผลกระทบหลังการเปลี่ยนแปลง

หลังจากที่มอเตอร์พัดลมของหอทำความเย็นใช้มอเตอร์ขับเคลื่อนโดยตรงแบบแม่เหล็กถาวรขนาด 55 kW สองตัว ภายใต้สภาวะการทำงานเดียวกัน กระแสไฟฟ้าต่อชั่วโมงของมอเตอร์แม่เหล็กถาวรตัวเดียวจะลดลงประมาณ 35 A ในฤดูใบไม้ร่วงและฤดูหนาวโดยเฉลี่ย และแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ระหว่างการทำงาน คือประมาณ 340 V เอา U= 340 V, cosφ=0.97, η=0.95 แล้วกำลังคือ P=1.732UIcosφη=1.732×0.34×35×0.97×0.95=18.9 (kW) และคาดว่าจะประหยัดไฟได้ 18.9 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อชั่วโมง กระแสไฟที่ลดลงโดยเฉลี่ยรายชั่วโมงคือประมาณ 28 A ในฤดูใบไม้ผลิและฤดูร้อน และแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้จริงระหว่างการทำงานคือประมาณ 370 V โดยที่ U=370 V, cosφ=0.97, η=0.95, กำลังคือ: P=1.732UIcosφη=1.732 ×0.37×28×0.97× 0.95=16.5 (kW) คาดว่าจะประหยัดได้ 16.5 kWh ต่อชั่วโมง จากการเปรียบเทียบข้อมูลการวัดมิเตอร์พลังงานก่อนและหลังการแปลง มอเตอร์ตัวเดียวสามารถประหยัดพลังงานได้ 17 kWh ต่อชั่วโมงในฤดูใบไม้ร่วงและฤดูหนาว และมอเตอร์ตัวเดียวสามารถประหยัดพลังงานได้ 15 kWh ต่อชั่วโมงในฤดูใบไม้ผลิและฤดูร้อน เมื่อคำนวณจากอัตราการทำงานต่อปีที่ 70% มอเตอร์ตัวเดียวสามารถประหยัดพลังงานได้ 17 kWh ต่อชั่วโมงในฤดูใบไม้ร่วงและฤดูหนาว ประหยัดพลังงานไฟฟ้าได้ประมาณ 98,000 กิโลวัตต์ชั่วโมง

5 ข้อสรุป

หลังจากที่ระบบขับเคลื่อนพัดลมคูลลิ่งทาวเวอร์ถูกเปลี่ยนเป็นระบบขับเคลื่อนโดยตรงของมอเตอร์แม่เหล็กถาวร ปัญหาการรั่วไหลของน้ำมันและการสั่นสะเทือนขนาดใหญ่ของอุปกรณ์ได้รับการแก้ไข ประสิทธิภาพการทำงานของอุปกรณ์ได้รับการปรับปรุง และผลการประหยัดพลังงานก็ชัดเจน ประหยัด ประมาณ 15~17 kWh ต่อชั่วโมง และอัตราการประหยัดพลังงาน 40% ในขณะที่ลดการบำรุงรักษา ปรับปรุงอัตราการทำงานของระบบ และยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์