Sprievodca synchrónnymi motormi drviča a vysokým krútiacim momentom

Prečo zariadenia na drvenie a drvenie potrebujú špeciálne motory

Synchrónne motory na prevádzku drviča a motory drviča s vysokým krútiacim momentom existujú na riešenie rovnakého základného problému: štandardné indukčné motory zápasia s rázovým zaťažením, požiadavkami na cyklický krútiaci moment a štartovacími podmienkami, ktoré na pohonný systém kladie drvenie a drvenie. Čeľusťový drvič alebo kladivový mlyn nevyvíja stabilné, predvídateľné zaťaženie – krútiaci moment prudko stúpne zakaždým, keď sa kus kameňa, rudy alebo materiálu pri drvení zasekne alebo zlomí, a motor musí tento náraz absorbovať bez zastavenia alebo vypnutia.

Synchrónne motory sú zvyčajne určené pre veľké drviče s nepretržitou prevádzkou — otočné a kužeľové drviče v ťažobných a kamenárskych operáciách, kde ich pevná synchrónna rýchlosť a schopnosť korigovať účinník prinášajú skutočné zvýšenie efektívnosti vo veľkom meradle. Motory drviča s vysokým krútiacim momentom, často indukčné konštrukcie so zosilnenou konštrukciou rotora , sú vybrané pre mlyny a drviče, kde štartovací krútiaci moment a trvalá kapacita preťaženia pri cyklickom zaťažovaní záleží viac ako na výhodách účinníka, ktoré poskytujú synchrónne motory.

Štartovací krútiaci moment: Špecifikácia, ktorá sa podceňuje

Drviče a drviče sa často spúšťajú pod zaťažením – pričom materiál už sedí v drviacej komore a nie v stave prázdneho štartovania – čo si vyžaduje výrazne vyšší rozbehový krútiaci moment ako univerzálny motor s rovnakým výkonom.

Typické rozsahy rozbehového momentu podľa konštrukcie motora a ich vhodnosti pre drviace zariadenia.

Špecifikácia len na základe výkonu bez kontroly štartovacieho krútiaceho momentu v porovnaní so skutočnou požiadavkou na spustenie zariadenia pri zaťažení je jednou z najbežnejších a najdrahších chýb pri výbere motora v tejto kategórii zariadení – podhodnotený motor môže bežať dobre pri teste nízkej záťaže, ale keď sa materiál skutočne dostane cez drvič, môže bežať dobre, ale opakovane sa zastaví alebo vypne.

Prečo majú synchrónne motory zmysel vo väčšom meradle

Synchrónne motory bežia pri pevnej rýchlosti uzamknutej na frekvenciu elektrického napájania, a nie na rýchlosti indukčného motora závislou od sklzu, čo ponúka dve výhody, ktoré sú najdôležitejšie pri veľkých inštaláciách s nepretržitou prevádzkou:

• Korekcia účinníka — prebudený synchrónny motor môže dodávať hlavný jalový výkon do elektrického systému závodu, čím sa kompenzuje oneskorený účinník od iných indukčných záťaží a znižuje sa pokuty za účinník siete
• Vyššia účinnosť pri veľkom výkone — synchrónne motory si vo všeobecnosti zachovávajú vyššiu účinnosť ako porovnateľné indukčné motory pri výkone nad približne 1 000 HP, čo je miesto, kde zvyčajne pracujú veľké rotačné a kužeľové drviče

Pod týmto rozsahom pridané náklady a zložitosť budiacich systémov synchrónnych motorov a štartovacích zariadení často prevažujú nad účinnosťou a výhodami účinníka, a preto menšie a stredne veľké aplikácie drvenia a drvenia častejšie používajú namiesto toho indukčné konštrukcie s vysokým krútiacim momentom.

Konštrukcia rotora a ložísk pre odolnosť voči nárazovému zaťaženiu

Okrem menovitého krútiaceho momentu sa mechanická konštrukcia motora drviča alebo drviča líši od konštrukcií na všeobecné použitie spôsobmi, ktoré priamo ovplyvňujú životnosť pri opakovanom rázovom zaťažení:

1. Vystužené tyče rotora a koncové krúžky sú navrhnuté tak, aby zvládli tepelné a mechanické namáhanie opakovaných vysokoprúdových štartov a špičiek krútiaceho momentu bez praskania alebo uvoľnenia v priebehu času.
2. Ložiská pre veľké zaťaženie, často predimenzované v porovnaní s menovitým výkonom motora, sú špecifikované tak, aby absorbovali radiálne rázové zaťaženie prenášané späť cez spojku pohonu z drvenia.
3. Robustná konštrukcia hriadeľa a spojky zodpovedá za torzné rázové zaťaženie, ktoré je jedinečné pre drviace zariadenia, pretože hriadeľ dimenzovaný iba na ustálený krútiaci moment sa môže pri opakovanom nárazovom zaťažení unaviť a zlyhať ešte pred svojou menovitou životnosťou.

Motor dimenzovaný na správny výkon a krútiaci moment, ale skonštruovaný podľa všeobecnej priemyselnej normy, a nie podľa normy drviča/drviča, často vykazuje predčasné zlyhanie ložísk alebo rotora, najmä preto, že mechanická konštrukcia nebola navrhnutá na rázové zaťaženie.

Otázky na potvrdenie pred špecifikáciou motora

Niekoľko podrobností o aplikácii určuje, či je synchrónny indukčný motor alebo indukčný motor s vysokým krútiacim momentom tou správnou voľbou, a ich oprava vo fáze špecifikácie je oveľa nákladnejšia, ako ich opraviť vopred:

• Aká je skutočná požiadavka na rozbehový moment pri zaťažení na základe toho, či sa zariadenie spúšťa naprázdno alebo pri zaťažení materiálom?
• Do akého rozsahu konských síl inštalácia spadá, keďže táto hranica do značnej miery určuje, či výhody synchrónneho motora odôvodňujú pridanú zložitosť systému?
• Aký spôsob štartovania je k dispozícii na mieste – plné napätie, znížené napätie alebo softštartér – pretože to ovplyvňuje výber motora aj elektrickú infraštruktúru potrebnú na jeho podporu?

Spracovanie týchto otázok s údajmi o pracovnom cykle od výrobcu zariadenia namiesto spoliehania sa na generické vyhľadávanie medzi konskými silami a motormi je najspoľahlivejší spôsob, ako sa vyhnúť podhodnoteniu motora pre rázové zaťaženie, ktoré skutočne vyrába drvenie a drvenie.