永磁調速技術簡介
永磁渦流調速器是基于電磁感應原理的新型電機系統(tǒng)調速節(jié)能裝置,具有高效節(jié)能、減小系統(tǒng)振動、可靠性高、可實現(xiàn)空載啟動和過載保護、適應環(huán)境能力強等優(yōu)點。該技術的發(fā)展對提高電機系統(tǒng)的運行效率,促進我國節(jié)能減排政策的實施有深遠意義
調速是目前實現(xiàn)風機、泵類等離心式負載系統(tǒng)節(jié)能的方式,現(xiàn)在常用的調速裝置有液力耦合器和
變頻調速器。液力耦合器利用機械功與工作油動能之間的轉換傳遞扭矩,雖然結構簡單,投資較少,使用壽命長,可實現(xiàn)無級調速和空載啟動,但能量轉換效率低,調速精度差,工作油易老化需定時更換,正逐漸退出風機、泵l類設備調速節(jié)能的市場。變頻調速器屬于電氣調速,是日前應用廣范、節(jié)電效果顯著的調速方式,但變頻器是復雜的電子設備,可靠性低,故障率高,對環(huán)境和電網(wǎng)質量的要求較高,且易產(chǎn)生諧波污染影響電網(wǎng),需增加諧波治理設備。且應用高壓變頻器時,甚至需要建造專門的空調房間以降溫和隔塵。
永磁渦流調速器是近年發(fā)展起來的新型調速技術,屬于機械調速方式,結構簡單,可靠性高,節(jié)能效果顯著,制造和維護成本低,可在惡劣的環(huán)境中工作。永磁渦流調速器主設備不用電,不會受電力質量的影響,對電網(wǎng)也沒有諧波污染。不同于硬機械連接的傳動設備,永磁渦流調速器是通過轉子間的氣隙磁場相互作用來傳遞轉矩的。不僅允許轉軸之間存在一定的安裝對中誤差,還能夠消除電機和負載之間的振動傳遞,有效減少系統(tǒng)的振動,延長產(chǎn)品壽命。永磁渦流調速器可實現(xiàn)無級調速,調速范圍高可達98%。調節(jié)永磁轉子和導體轉子間的嚙合面積,能夠實現(xiàn)系統(tǒng)的輕載啟動和過載保護,降低電機的啟動電流和流體對管網(wǎng)的沖擊,延長系統(tǒng)中主要設備的使用壽命,提高系統(tǒng)的運行可靠性。以永磁渦流調速器目前的應用情況來看,其節(jié)電率約為10-60%,在調速節(jié)能市場具有很大的競爭優(yōu)勢。
相比于液力耦合器和變頻器,永磁渦流調速器兼具高效節(jié)能和簡單、可靠的優(yōu)點,為電機系統(tǒng)的調速節(jié)能提供了一種更優(yōu)的方案。
新型磁屏蔽式永磁調速技術簡介
區(qū)別于市場上其他永磁調速器,吉玄節(jié)能公司應用的是一種獨特的技術以區(qū)別于市場上其他永磁調速器,即磁屏蔽式套筒永磁調速器(發(fā)明專利ZL201610083881.7)。
其具體原理為:導體轉子可安裝在負載一側、永磁轉子安裝在電機一側,永磁轉子被導體轉子完全包圍,這樣永磁轉子的外圓柱面與導體轉子的內圓柱面完全相對,這兩個表面之間設計有一定的間隙,即為"氣隙"。在氣隙中間安裝磁屏蔽套筒,磁屏蔽套筒為圓筒狀部件,該部件被驅動裝置驅動并與永磁轉子同步轉動,同時可以沿軸向移動。
如果永磁轉子沒有被磁屏蔽套簡屏蔽,導體轉子的內表面獲得了高的磁場強度,接收的磁場磁通量大,電機轉動后負載的轉速高、傳遞的扭矩大,隨著屏蔽套筒在氣隙中不斷插入,導!體轉子內圓柱表面處的磁場強度不斷降低、磁通量不斷減小,導體轉子的轉速不斷降低,當屏蔽套筒完全遮蓋住永磁轉子,導體轉子的轉速低,表現(xiàn)為電機功率下降,實現(xiàn)節(jié)能目標,如圖所示:
產(chǎn)品構成方案
1、執(zhí)行系統(tǒng)構成
采用空心拉桿形式控制磁屏蔽套筒移動實現(xiàn)調節(jié)功能,如下圖所示:
1、負載軸(或電機軸)2、連接套3、導體轉子4、永磁轉子5、導桿6、拉桿7、磁屏蔽套筒8、連接套9、電機軸(負栽軸)10、液壓調節(jié)裝置
利用位移傳感器對屏蔽套筒開始位置和終止位置進行檢測,從而保證設備工作在安全范圍。液壓調節(jié)裝置包括了液壓缸、旋轉液壓接頭和液壓站,液壓系統(tǒng)自身具有位移補償功能,保證了磁屏蔽套筒位移的,同時保證了調速器的度。
2、控制系統(tǒng)構成
通常永磁調速系統(tǒng)由永磁調速器、磁屏蔽位移執(zhí)行器、控制信號源、就地顯示控制箱、遠程控制系統(tǒng)、電纜等設備組成。
永磁調速器安裝在電機和負載之間,傳遞扭矩,通過永磁調速器的調節(jié)機構實現(xiàn)導體轉子與永磁轉子之間的磁場強度和磁通量的變化,從而實現(xiàn)對負載端轉調節(jié)化。磁屏蔽磁場越少,通過永磁調速器傳遞的扭矩越大,負載轉速越高:磁屏蔽磁場越大,通過永磁調速器傳遞的扭矩越小,負載轉速越低磁屏蔽移動由位移傳感器將位移量以4-20maA的標準電流信號反饋到DCS或PLC系統(tǒng),由于位移量與負載的轉速、風壓、風量具有匹配的對應關系,這樣 DCS可以根據(jù)工藝需要,對液壓系統(tǒng)的電磁換向閥發(fā)出開關量信號,電磁閥動作可以控制磁屏蔽套筒的前進、后退與停止,實現(xiàn)負載轉速的變化,控制電磁閥的電源為24v??刂葡浒ň偷乜刂坪瓦h傳控制,如右圖所示:
液壓系統(tǒng)自身具有位移補償功能,并具有極高的靈敏度和精度,保證了磁屏蔽套筒的位移,即保證了調速器的精度。
3、通訊方式
預留標準通訊接口,與各監(jiān)控平臺無縫連接。
產(chǎn)品技術優(yōu)勢
節(jié)能效果更顯著 | 維護成本低而高效 |
無支撐永磁轉子的軸承系統(tǒng) | 維護無需拆卸與移動電機,維護便利;取消軸承等部件,因此無零件損壞問題,無需配套機械傳動系統(tǒng)的冷卻和潤滑系統(tǒng)、可實現(xiàn)本質安全。 |
無調節(jié)機構承受軸向力 | |
無負載和電機的軸向力 | |
執(zhí)行系統(tǒng)機械效率損失為0 | |
實時工況轉速調整 |
改造工程無需重做電機基礎
改造過程為:換下原設備的聯(lián)軸器,在電機軸上直接安裝永磁轉子和磁屏蔽套筒做成組件,在負載一側直接安裝導體轉子就可以實現(xiàn)改造要求,無需重新制作電機基礎。
調速范圍寬 | 無干擾無諧波 | 改造周期短 |
輕載啟動 | 設備壽命30年 | 無磁場外漏 |
減震功能 | 精度高響應快 | 軟起功能 |
永磁技術特點對比表
產(chǎn)品型號方案
應用范圍