Por admin
Os sistemas de correias transportadoras são os blocos de construção básicos na maioria dos setores para o transporte de materiais. Eles consistem em uma correia rotativa acionada por motor em roletes e polias. O equipamento mais simples necessário inclui polias, roletes, correia e acionamento. Eles encontram aplicações em uso extensivo nos setores de manufatura, mineração e logística porque podem transportar material de alta tonelagem por longas distâncias.
Os transportadores de correia são feitos em um princípio muito simples, no qual a correia gira em torno de duas ou mais polias. O material e a correia conectados são puxados pela polia acionada por motor. A segunda polia é fixa e atua como um guia para a correia. A correia é pré-tensionada para que a correia não deslize, mas se desloque suavemente. A facilidade com que esse sistema é projetado o tornou popular no transporte de material a granel.
Embora em ampla aplicação, os sistemas de correias transportadoras são assombrados com uma variedade de problemas conectados aos seus sistemas de acionamento. Os sistemas de acionamento tradicionais são principalmente assombrados com baixa eficiência e problemas de manutenção causados por desgaste mecânico, bem como abrasão. Além disso, eles não fornecem torque automático adequadamente em baixas velocidades, portanto, colocando em risco suas eficiências operacionais. Os problemas exigem tecnologias de acionamento avançadas que não apenas melhoram a eficiência, mas também reduzem o consumo de energia.
A tecnologia de acionamento de correia transportadora evoluiu muito ao longo dos séculos. Dos motores de indução da era passada aos atuais acionamentos de frequência variável (VFDs), com cada avanço para mais eficiência e controle. Os últimos anos testemunharam uma revolução tecnológica com Motores Síncronos de Ímã Permanente de Alto Torque e Baixa Velocidade (PMSM) entrando em cena com maior saída de torque e eficiência energética.
A tecnologia PMSM de alto torque e baixa velocidade é uma inovação recente na tecnologia de motores elétricos. Os motores são feitos especificamente para fornecer alto torque em baixa velocidade e, portanto, são mais bem utilizados em aplicações como transportadores de correia, onde a estabilidade no torque é necessária.
O projeto de PMSMs é estabelecido pelo design do rotor e seleção do tipo de ímã permanente. São estes que os fazem ter alta densidade de torque e eficiência operacional.
O rotor PMSM é projetado com ímãs permanentes internos que oferecem ligação de fluxo magnético aumentada, portanto, alta saída de torque para volume. O design mantém o torque de cogging no mínimo e garante uma operação suave mesmo em baixa velocidade.
A seleção ideal do material do ímã permanente é de suma importância para a especificação de desempenho. Os ímãs de terras raras da série Neodímio-Ferro-Boro (NdFeB) são usados, pois são capazes de oferecer alta força magnética e resistência ao calor, o que é mais importante para manter o desempenho sob condições variáveis de carga.
A operação em baixa velocidade tem algumas vantagens de fornecimento de torque e eficiência, ambos essenciais na aplicação de transportadores.
A curva de torque-velocidade PMSM de alto torque e baixa velocidade é quase plana em sua faixa operacional com um torque estável, independentemente da variação de velocidade. Isso é benéfico no contexto de que ele pode funcionar de forma estável na inicialização e em condições de carga sem a necessidade de engrenagens secundárias.
PMSMs são eficientes em energia devido a baixas perdas elétricas e projeto de circuito magnético maximizado. Eles são de alta eficiência em uma ampla faixa operacional, tornando-os eficientes em energia para operação de longo prazo em sistemas de transporte onde a prioridade é a conservação de energia.
A integração de PMSMs em sistemas de correias transportadoras considera o planejamento cuidadoso no projeto do sistema, no sistema de transmissão de energia e na estratégia de controle.
As arquiteturas de acionamento por engrenagem e acionamento direto desempenham um papel significativo no controle do desempenho e da manutenção do sistema.
Os acionamentos diretos minimizam as engrenagens intermediárias conectando diretamente o eixo do rolo transportador com o motor. É menos mecânico em complexidade e precisa de manutenção, mas requer controle cuidadoso do motor. Os acionamentos por engrenagem empregam caixas de engrenagens para transformar o caráter de velocidade-torque, mas introduzem pontos de falha.
A transmissão suave de potência do motor para os rolos transportadores é facilitada por mecanismos de acoplamento de alto torque. O acoplamento firme em aplicações de alto torque, como em PMSMs de alto torque e baixa velocidade, é facilitado por acoplamentos rígidos, e acoplamentos flexíveis fornecem flexibilidade para acomodar desalinhamentos.
Estratégias de controle de alto desempenho alcançam alta eficiência operacional de PMSMs em aplicações de transportadores ao melhorar a regulação de velocidade em função das condições de carga.
Técnicas de controle vetorial sem sensor permitem controle preciso da velocidade do motor e do torque sem o uso de sensores físicos. A técnica melhora a confiabilidade, com menor custo e complexidade do sistema, usando modelos matemáticos para estimar a posição do rotor.
A aplicação de controle de velocidade adaptável de carga promete controle dinâmico de velocidade do motor como uma função de variação em tempo real na carga real. Ela garante economia de energia ideal ao não desperdiçar excesso de energia durante baixa demanda e fornecer torque adequado no instante necessário.
PMSMs de alto torque e baixa velocidade em sistemas de correias transportadoras possuem um aspecto muito importante de economia de energia em relação aos motores de indução tradicionais. Os motores de indução tradicionais são de velocidade constante e requerem alguns componentes adicionais, como caixas de engrenagens, para fornecer os níveis desejados de torque. O design geralmente resulta em perdas de energia por atrito, bem como dissipação de calor. Os PMSMs, no entanto, geram alto torque em baixas velocidades sem reduções de engrenagens e, portanto, eliminam as perdas de energia associadas.
PMSMs economizam mais energia para diferentes condições operacionais. A conservação de energia também é causada pela capacidade de fornecer o melhor desempenho sem empregar sistemas de resfriamento externos. Em comparação, PMSMs conservam energia até 20% em comparação com a aplicação de motores de indução para o mesmo propósito, tornando-os uma opção adequada para indústrias econômicas e ecologicamente corretas.
A capacidade de frenagem regenerativa é uma vantagem significativa dos PMSMs de alto torque e baixa velocidade. Utilizando essa característica, o motor recupera a energia cinética obtida do sistema transportador em operações de desaceleração ou descida e a retorna à forma elétrica. A energia recuperada pode ser realimentada para a rede elétrica ou utilizada localmente, melhorando a eficiência energética em nível de instalação.
A frenagem regenerativa também reduz o desgaste mecânico em peças de freio de sistemas de frenagem mecânica, mas promove menores custos de operação ao usar menos desperdício de energia. Tal vantagem se torna muito importante com relação a casos de uso envolvendo comportamento recorrente de partida-parada ou padrões de carga variáveis, em que os motores normais desperdiçam quantidades significativas de energia nessas situações.
Operar em baixas velocidades reduz naturalmente o desgaste mecânico em componentes do transportador, como correias, polias e rolamentos. A entrega suave de torque por PMSMs de alto torque e baixa velocidade minimiza flutuações repentinas de carga e vibrações, estendendo a vida útil desses componentes e reduzindo os requisitos de manutenção.
A remoção de caixas de engrenagens em configurações de transmissão direta reduz ainda mais áreas de falha potencial, levando à melhoria geral da confiabilidade do sistema. Ao eliminar a mecânica envolvida, os PMSMs minimizam a possibilidade de quebra e o tempo de inatividade associado, permitindo operação contínua mesmo em ambientes extremos.
O gerenciamento térmico eficaz é vital para manter a operação e a vida útil do motor. PMSMs de alto torque e baixa velocidade são projetados com tecnologias sofisticadas de gerenciamento térmico que efetivamente evacuam o calor e previnem o superaquecimento durante condições operacionais prolongadas.
Materiais de isolamento confiáveis e sistemas de resfriamento bem projetados são usados nesses motores para melhorar a dissipação de calor sem comprometer a eficiência. Assim, eles mantêm temperaturas operacionais estáveis sob condições de carga dinâmica e reduzem o risco de falhas térmicas e serviço prematuro.
ENNENG oferece soluções sob medida por meio da personalização de projetos PMSM de baixo torque e alto torque para atender às necessidades específicas das aplicações. A personalização é feita por meio da seleção de tamanhos, formatos e métodos de controle de motores apropriados com base nos requisitos individuais do projeto.
Ao trabalhar em estreita colaboração com os clientes na fase de design, ENNENG garante que cada motor seja adaptado à sua aplicação específica. De operações de mineração pesadas a controle preciso em processos de fabricação, esses projetos personalizados otimizam o desempenho do sistema ao mesmo tempo em que fornecem eficiência máxima.
O foco na personalização permite que os PMSMs de alto torque e baixa velocidade da ENNENG ofereçam desempenho superior em várias aplicações industriais. Os benefícios da personalização são desempenho de torque aprimorado, maior eficiência energética e custos de manutenção reduzidos — tudo sob medida para necessidades operacionais específicas.
Essa abordagem não apenas aborda problemas particulares de indústrias específicas, mas também fornece uma vantagem competitiva por meio de aumento de produtividade e redução do custo total de propriedade. Ao aplicar técnicas avançadas de engenharia e conhecimento de indústrias específicas, a ENNENG garante que suas soluções sejam personalizadas para atender às metas dos clientes em direção ao desenvolvimento sustentável e excelência operacional.
