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Transportadores de correia estão entre os dispositivos mais distribuídos em processos de manuseio e transporte logístico dentro da indústria contemporânea. Eles encontram amplo uso para mercadorias, matéria-prima ou manuseio, classificação e armazenamento de produtos; no entanto, levando em consideração a ineficiência e o consumo de energia muito alto de motores elétricos amplamente usados como regra em transportadores de correia convencionais, definitivamente existe uma necessidade de fornecer soluções de energia mais sustentáveis e ecologicamente corretas.
Como uma nova solução de energia, motores síncronos de ímã permanente ostentam excelente eficiência, alta densidade de torque e rápida capacidade de resposta. Muitas vantagens fazem com que ele tenha um bom desempenho em aplicações de correias transportadoras.
Status e desafios dos transportadores de correia
O transportador de correia é um dos equipamentos comuns de manuseio de materiais que transporta materiais de um lugar para outro usando uma correia transportadora que corre entre dois tambores. No entanto, os transportadores de correia convencionais têm uma série de limitações. Primeiro, a maioria deles é acionada por motores de indução convencionais, que não são muito eficientes em cargas parciais e têm dificuldade em responder rapidamente a mudanças em tempo real na demanda. Em segundo lugar, os transportadores de correia convencionais não são muito eficientes em relação à utilização de energia, e há uma grande quantidade de energia que é desperdiçada. Além disso, os sistemas de transporte tradicionais têm altos custos de manutenção e não são muito sustentáveis.
Recentemente, o desenvolvimento de transportadores de correia nas indústrias aumentou para melhorar questões de eficiência no transporte, consumo de energia e sustentabilidade do sistema. Para operação, transportadores de correia convencionais em geral consomem enormes quantidades de energia. No entanto, eles são bastante intensivos em energia, especialmente sempre que o caso é que a carga se torna parcial ou processos que também envolvem movimentos de parada e partida. Isso resultou em perdas de energia com aumento dos custos de produção. As pressões por desempenho ambiental e de sustentabilidade do público estão levando as empresas industriais hoje a buscar soluções mais amigáveis e mais eficientes em termos de energia para o sistema transportador.
Visão geral dos motores síncronos de ímã permanente
Um motor síncrono de ímã permanente é uma forma de motor se os princípios fundamentais de operação para ímãs permanentes forem considerados no campo magnético rotativo que foi desenvolvido pela fonte de alimentação CA.
Quando a energia CA trifásica alimenta uma bobina do estator, ela estabelece um princípio de funcionamento baseado no uso de um campo magnético rotativo. Um torque desenvolvido entre o campo magnético permanente desenvolvido pelos ímãs permanentes e esse campo magnético rotativo atua para fazer o motor girar. Comparados com os motores de indução tradicionais, os motores síncronos de ímã permanente têm maior eficiência e um fator de potência maior na carga nominal devido ao uso de material de ímã permanente. Suas vantagens sobre os motores de indução tradicionais estão principalmente nos seguintes aspectos. Primeiro, os motores síncronos de ímã permanente têm maior eficiência energética, o que pode ajudar a aumentar a eficiência geral do sistema, reduzindo a perda de energia durante a conversão de energia elétrica. Segundo, os motores síncronos de ímã permanente têm um fator de potência maior, o que pode ajudar a reduzir a perda de potência reativa no sistema e aumentar a utilização de energia do sistema de transmissão. Além disso, o motor síncrono de ímã permanente tem uma alta velocidade de resposta, tempo de inicialização extremamente curto, ajuste rápido do torque de saída, ajudando assim a melhorar o desempenho dinâmico e de controle do sistema transportador de correia. Motores síncronos de ímã permanente têm sido aplicados em vários campos: energia hidrelétrica e geração de energia eólica têm exemplos significativos de sucesso.
Os motores síncronos de ímã permanente se tornarão um novo tipo de tecnologia de motor na atenção industrial atual com alta eficiência, alta densidade de potência e nenhuma perda de excitação. Alta expectativa para aplicações no campo de transportadores de correia prometeria trazer novas possibilidades para melhoria de desempenho do sistema transportador por conta de suas vantagens.
Motor síncrono de ímã permanente em aplicação de transportador de correia
O princípio de operação dos motores síncronos de ímã permanente é bem diferente dos motores de indução padrão para acionar correias transportadoras.
Enquanto em motores convencionais, o torque é gerado pelo princípio da indução eletromagnética, em motores síncronos de ímã permanente, a geração de torque é pela interação do campo magnético criado por ímãs permanentes e a corrente alternada nos enrolamentos do estator. Isso torna o PMSM ainda mais eficiente e preciso na partida, aceleração e parada da operação. Motores síncronos de ímã permanente podem melhorar muito a eficiência de transportadores de correia, reduzir o consumo de energia na aplicação e fornecer muitas outras vantagens que podem ser usadas ao máximo por meio de sua alta eficiência, alta densidade de torque e resposta rápida: muito mais potência de saída com baixa perda de potência pode ser obtida por eles. Estima-se que os motores síncronos de ímã permanente sejam 10-20% mais eficientes do que os motores de indução convencionais, reduzindo o consumo de energia e o custo operacional. Além disso, devido à alta capacidade de resposta e às características de controle de precisão dos motores síncronos de ímã permanente, os transportadores de correia podem ser mais flexíveis e eficazes em processos como partida, parada e regulação de velocidade.
Precauções e perspectivas futuras
Precauções para motores síncronos de ímã permanente em transportadores de correia
Embora os motores síncronos de ímã permanente tenham muitas vantagens em transportadores de correia, há alguns pontos importantes nos processos operacionais que merecem nossa atenção.
Custo: Materiais de ímã permanente são relativamente caros; portanto, motores síncronos de ímã permanente podem ser bastante caros para construir. No entanto, com o avanço tecnológico e à medida que a economia de escala melhora, o custo do material de ímã permanente está diminuindo gradualmente. Além disso, devido ao aumento da concorrência, o custo dos motores síncronos de ímã permanente também diminuirá.
Estabilidade do campo magnético: Motores síncronos de ímã permanente precisam de alta estabilidade em campos magnéticos.
Portanto, medidas necessárias precisam ser tomadas para garantir que o campo magnético seja estável. O material do ímã permanente e a estabilidade do campo magnético podem, portanto, ser afetados sob condições operacionais precárias, como partículas, poeira ou umidade em ambientes operacionais geralmente experimentados por transportadores de correia. Este artigo, portanto, considera quais medidas de proteção e manutenção podem ser tomadas para que tais circunstâncias negativas não comprometam a estabilidade e a confiabilidade dos motores síncronos de ímã permanente.
Problemas de alta temperatura: Na maioria das aplicações, os transportadores de correia trabalham em altas temperaturas que podem afetar o desempenho e a vida útil dos materiais de ímã permanente. Isso inclui as características de alta temperatura de curto prazo e a estabilidade de alta temperatura de longo prazo dos materiais de ímã permanente. Para resolver esse problema, sistemas de resfriamento podem ser usados ou materiais de ímã permanente com maior tolerância à temperatura podem ser selecionados.
Tendências futuras para motores síncronos de ímã permanente em transportadores de correia
Melhoria tecnológica: Com mais pesquisa e desenvolvimento de material de ímã permanente e tecnologia de controle de motor, a eficiência do PMSM continuará melhorando. O material de ímã permanente recentemente desenvolvido e aplicado trará maior estabilidade de campo magnético e tolerância à temperatura, aumentando ainda mais a confiabilidade e adaptabilidade de motores síncronos de ímã permanente que acionam correias transportadoras.
Controle inteligente e adaptativo: O futuro da tecnologia de automação para a tendência de desenvolvimento do transportador de correia é inteligente e adaptável. Ele também atinge um alto nível de automação e controle inteligente no aumento da produtividade e eficiência energética com a característica de controle preciso, que é a vantagem do motor síncrono de ímã permanente servindo como acionamento.
Sustentabilidade: Motores síncronos de ímã permanente são tecnologia de motor de alta eficiência que pode proporcionar enormes economias de energia e proteção ambiental. À medida que o mundo está se tornando mais consciente da sustentabilidade ambiental, espera-se que motores síncronos de ímã permanente encontrem ampla aplicação no campo de sistemas de correias transportadoras para a obtenção de métodos de produção sustentáveis.
Em uma palavra, os motores síncronos de ímã permanente terão grandes perspectivas no desenvolvimento de transportadores de correia. Por meio de mais inovação tecnológica e exploração de aplicações, os motores síncronos de ímã permanente certamente produzirão um sistema de transportador de correia muito mais eficaz, confiável e sustentável no futuro. Ou seja, fornecerão à produção industrial uma solução eficaz e ecologicamente correta.
