Động cơ điện hiệu suất cao IE5

Thông số kỹ thuật

Công suất: 0.55 kW – 315 kW

Frame size vỏ: 80 – 355
Điện áp định mức: AC 380V - 660V
Cấp cách điện: F

Cấp bảo vệ: IP55

Kiểu lắp đặt: B3, B35, B5 hoặc theo yêu cầu

Cảm biến tốc độ: Không cảm biến (sensor-less), encoder xung (incremental encoder) hoặc loại khác

Kiểu trục ra: Trục trơn (optical shaft), trục có then đơn (single key-way), hoặc loại khác

Tốc độ định mức: 1000 rpm, 1500 rpm, 3000 rpm

Dòng động cơ đồng bộ từ trở HMSRPM5 – hiệu suất IE5 được phát triển đặc biệt cho các điều kiện ứng dụng công nghiệp. Đây là loại động cơ đồng bộ từ trở ba pha hiệu suất cao, vỏ kín hoàn toàn, làm mát bằng quạt tự thông, được thiết kế và chế tạo dựa trên công nghệ thiết kế điện từ mới, quy trình sản xuất mới và vật liệu mới.

Động cơ sử dụng cùng kích thước vỏ (frame size) với các dòng động cơ không đồng bộ tiêu chuẩn cỡ nhỏ và trung bình, cho phép thay thế trực tiếp (seamless replacement) các động cơ không đồng bộ hiệu suất thấp truyền thống mà không cần thay đổi kết cấu hoặc phương pháp lắp đặt.

Nguyên lý hình thành từ trường trong động cơ

Động cơ điện là một thiết bị điện từ, sử dụng từ trường làm môi trường trung gian để chuyển đổi năng lượng điện và năng lượng cơ. Mô-men quay được tạo ra nhờ sự tương tác giữa từ trường stato và từ trường rôto.

Động cơ cảm ứng (động cơ không đồng bộ):
Từ trường rôto được tạo thành bởi sự chênh lệch tốc độ giữa tốc độ rôto và tốc độ đồng bộ của từ trường stato. Sự chênh lệch này tạo ra dòng điện cảm ứng trong lồng sóc rôto, từ đó sinh ra từ trường rôto.

Động cơ nam châm vĩnh cửu:
Từ trường rôto được tạo ra bởi nam châm vĩnh cửu đã được từ hóa trước.
Thông thường, nam châm dùng trong động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu được chế tạo từ vật liệu đất hiếm NdFeB (Neodymium-Iron-Boron).

Trong động cơ đồng bộ từ trở IE5:
Nam châm dùng trong cấu trúc rôto được làm từ vật liệu ferrite, không sử dụng đất hiếm.

Hiểu về động cơ đồng bộ từ trở (Synchronous Reluctance Motors – SynRM)

1. Động cơ đồng bộ từ trở là gì?

Động cơ đồng bộ từ trở hoạt động dựa trên nguyên lý từ trở (magnetic reluctance) — tức là mạch từ luôn có xu hướng tìm con đường có từ trở nhỏ nhất.

Khác với các loại động cơ truyền thống:

• Không sử dụng nam châm vĩnh cửu

• Không có cuộn dây trên rôto

Cấu trúc rôto đơn giản, không dây quấn, không nam châm — giúp vận hành ổn định, không lo khử từ, ít sinh nhiệt và hiệu suất cao.

2. Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý làm việc của động cơ dựa trên hiện tượng rôto tự căn chỉnh theo từ trường quay của stato để giảm thiểu từ trở.

Khi stato tạo ra từ trường quay:

• Rôto bị hút về vị trí có từ trở nhỏ nhất

• Quá trình liên tục này tạo ra mô-men quay, làm rôto xoay đồng bộ với từ trường stato

Kết quả là động cơ quay đúng tốc độ đồng bộ, giống động cơ đồng bộ nhưng không cần nam châm vĩnh cửu.

Ưu điểm chính của động cơ đồng bộ từ trở IE5

① Động cơ đồng bộ từ trở IE5 sử dụng nam châm vĩnh cửu không chứa đất hiếm

Đây là loại động cơ đồng bộ từ trở ba pha có hỗ trợ nam châm vĩnh cửu, trong đó nam châm ferrite (không chứa đất hiếm) được sử dụng để tạo mô-men bổ trợ của nam châm vĩnh cửu, còn mô-men từ trở đóng vai trò mô-men chính trong quá trình vận hành của động cơ.

② Siêu bền và giảm tối đa mức tăng nhiệt độ

Động cơ đồng bộ từ trở IE5 có nhiệt độ cuộn dây cực thấp, giúp kéo dài đáng kể tuổi thọ của động cơ. Đồng thời, mức nhiệt thấp còn cho phép tăng công suất đầu ra trên cùng kích thước khung.

So với động cơ hiệu suất IE2 thông thường, với cùng công suất, có thể giảm kích thước khung vỏ (frame size) xuống đến hai cấp.
Điểm quan trọng nhất là nhiệt độ cực thấp của rôto giúp giảm nhiệt độ vòng bi, từ đó giảm mức tăng nhiệt toàn hệ thống, nâng cao độ bền và độ tin cậy khi vận hành lâu dài.

③ Bộ điều khiển (driver) đồng bộ từ trở phát triển độc lập – dựa trên IoT

Chúng tôi đã phát triển bộ điều khiển (driver) đồng bộ từ trở tích hợp nền tảng Internet of Things, sử dụng thuật toán điều khiển vector hiệu suất cao, hỗ trợ nhiều phương thức điều khiển để đạt được điều khiển tốc độ động cơ hiệu suất cao – độ chính xác cao.

Bộ điều khiển hỗ trợ:

• Encoder quang (photoelectric encoder)

• Encoder tuyệt đối (absolute encoder)

• Encoder từ tính (magnetic encoder)

• Chế độ điều khiển không encoder (sensorless)

Hệ thống còn tích hợp thuật toán tự động phát hiện và triệt tiêu sóng hài, đặc biệt giảm hiệu quả hài bậc 5 và bậc 7, qua đó cải thiện độ rung và tiếng ồn của động cơ trong quá trình vận hành.

④ Hệ thống quản lý thông minh phát triển độc lập

Hệ thống được thiết kế để giám sát thời gian thực tình trạng vận hành của động cơ, bao gồm:

• Cảnh báo và dự báo lỗi

• Theo dõi và phân tích xu hướng dữ liệu lịch sử

• Thống kê và đánh giá tình trạng vận hành

• Quản lý và nhắc nhở bảo trì

Điều này giúp nâng cao hiệu quả hoạt động, rút ngắn thời gian phản hồi của quản lý vận hành lên đến 80%.

Động cơ sở hữu dải tốc độ cực rộng, phù hợp cho ứng dụng tốc độ cao, đồng thời đạt mật độ công suất cao và hiệu suất ổn định trong dải tốc độ rộng.

Các đặc tính chính của động cơ đồng bộ từ trở IE5 (Key attributes of IE5 Synchronous Reluctance Motor)

Đặc tính chuyên biệt theo từng ngành (Industry-specific attributes)