永磁耦合产品

永磁耦合产品----电机驱动节能的新宠2011-03-2910:10:43|分类：默认分类|标签：|字号大中小订阅中国是能耗大国，能源利用率较低，能源储备不足，节能降耗已成为全社会关注的重点。电机系统用电量约占全国用电量的60％，其中风机、泵类、压缩机和空调制冷机的用电量分别占全国用电量的10.4％、20.9％、9.4％和6％。电机系统量大面广，节电潜力巨大。全国现有各类电机系统总装机容量约4.2亿千瓦，运行效率比国外先进水平低10~20个百分点，相当于每年浪费电能约1500亿千瓦时。电动机及被拖动设备效率低，电动机、风机、泵等设备陈旧落后．效率比国外先进水平低2-5个百分点；系统匹配不合理，大马拉小车现象严重，设备长期低负荷运行；系统调节方式落后，大部分风机、泵类采用机械节流方式调节，效率比调速方式约低30％以上。在过去几年中，调速节能市场保持着12%~20%的增长,在未来可望会有20%以上的持续高速增长。永磁调速----电机驱动方式节能的新宠1)核心卖点一：纯机械构造，不用电，安全可靠永磁耦合器是通过铜/铝导体和永磁体之间的气隙实现由电动机到负载的转矩传输的装置，可实现电动机和负载间无机械链接的传动方式。其主要结构为：◆永磁转子组件，由若干稀土永磁体组成，连接于负载侧。◆铜/铝导体转子组件，连接于电机侧。永磁调速器则是具备调整气隙的机构及其执行器,可在线随时调整气隙达到调整负载设备的输出转速,达到调速节能的目的。由于电机旋转时，带动铜盘在磁盘所产生的强磁场中切割磁力线，因而在铜盘中产生涡流电流，该涡流电流反过来在铜盘周围产生反感磁场，阻止铜盘与磁盘的相对运动，从而实现了电机与负载之间的扭矩传输。电机与负载之间的扭矩传输，不同于常规的机械连接方式，是通过气隙连接的，它不仅可以通过调整气隙实现转速调整，还带来很多其它调速方式所不具备的优点。2)核心卖点二：最简单,可靠的调速节能装置永磁调速器是通过调节扭矩来实现速度控制，电机输出到铜/铝导体转子的扭矩和永磁转子输出到负载的扭矩是相等的。这样，我们可以根据负载实际运行过程中扭矩的大小来调整电机输出端扭矩。负载要求扭矩小，电机输出扭矩小，相应输出功率也小。(功率=扭矩x转速)永磁调速器可以通过调节铜盘和磁盘之间的气隙来改变电机与负载之间的转速差，从而实现调速：在电机转速不变的情况下，调节风机或水泵的转速，从而管网的压力或者流量就会变化，来满足实际工况的需要。当系统运转时，负载端的速度根据负载需要的扭矩来改变空气间隙来调节(速度由空气间隙的宽度决定)。负载需要的能量决定电机消耗的能量。根据实际应用，在全速运转时，永磁调速器的工作效率能达到97%以上，而透过永磁调速器调速后的能耗则降低到原来能耗的75%~33%。永磁调速器是工程师最简单且高效率的调速选择，在某些调速范围内甚至比最高质量的变频器都要节能(变频器需计入散热,移除热量所需高耗能)。但是，永磁调速器相对于其它调速装置的优点不仅限于节能。安装永磁调速器之后，在对系统的总体评估中，总回报提高、节能效果、生产能力提高、设备寿命延长、维修率下降以及运行负担的减少都很明显。3)核心卖点三：延长设备使用寿命减低振动和容许偏心80%以上的转动设备都是由于振动而出现故障的，大多数的振动都是因为轴心偏移，另外是由于设备的不平衡和共振。振动会破坏密封圈的弹力，升高轴承和设备的温度。永磁耦合技术提供了一种最好的解决振动方法。永磁耦合技术减振的关键在于通过空气间隙传递扭矩，而没有直接的物理连接。空气间隙最小为1/8英寸(3.175mm)。偏心是安装和维修成本的主要原因。一般可允许的偏离为0.05mm甚至更小，需要激光对心。永磁耦合技术允许0.75mm的偏离而且没有振动，直接就可以进行对心安装。冲击型负载和堵转自动保护由于电机和负载的轴端没有直接的物理连接，振动不会传递，对于冲击型负载及有堵转可能的过程中具有通过滑差实现缓冲与自动保护功能,故障大大减少。因此可以很简单的解决驱动系统的问题。功率质量永磁耦合技术不会受功率质量的影响，在功率质量很差或者在低压期间都可以工作。只要有有效的能量使电机转动，永磁耦合技术就可以工作。同时，永磁耦合技术也不会影响设备的功率质量。不会产生谐波，瞬时高压或者其他与功率质量有关的问题。4)核心卖点四：最低拥有者总成本拥有者总成本(或投资效益)应关注以下几个环节的总和◆初期投资(初购+改造/安装)◆运行成本(自身耗电)◆维护成本◆停机成本,环境成本(二次污染问题)PMD竞争力（竞争者比较）※几种传统调速方式与永磁调速的比较：串级调速—可以回收转差功率，但不适合于鼠笼型异步电机，必须更换电机；不能实现软起动，启动过程非常复杂；启动电流大；调速范围有限；响应慢，不易实现闭环控制；功率因数和效率低，并随转速的调低急剧下降；很难实现同PLC、DCS等控制系统的配合，对提高装置的整体自动化程度和实现优化控制无益；同时因控制装置比较复杂、谐波污染大对电网有较大干扰；进一步限制了它的使用，属落后技术。液力耦合器调速—属低效调速方式，调速范围有限，高速丢转约5%-10%，低速转差损耗大,最高可达额定功率的30%以上,精度低、线性度差、响应慢，启动电流大，装置大，不适合改造；容易漏液、维护复杂、费用大，不能满足提高装置整体自动化水平的需要变频调速—是目前应用比较普遍和相对先进的技术，采用电力电子技术来实现对电机的速度进行调节，可以有效根据实际工况来自动控制，可以实现一定的节能效果，但是设备易产生谐波，而且比较“娇贵”，对环境要求高、而且高压环境下故障率高，安全性差，需要专业人员维护，维护费用高。※永磁调速十大优点：?√节能(可无级0~98%调整转速)?√简单(构造简单,本身无需电源)?√可靠(容易安装,不怕恶劣环境,寿命长达25年以上)?√软启动(电机完全在空载下启动,大幅降低启动电流)?√不怕堵转,不怕脉冲型负载(保护电机,机械密封,etc.)?√容忍对心误差,隔离并减低振动?√延长设备寿命,增长MTBF(故障周期),减少维护需求?√无谐波(不伤害电机,不影响电网安全)?√无EMI(电磁波干扰)?√降低拥有者总成本※谐波对电网的危害?●谐波因趋肤效应、电路中泄露电容、某次谐波电流过大等原因，使公用电网中的组件产生了附加的谐波损耗，降低发电、输电及用电设备的使用效率，大量的3次谐波流过中线时，会使线路过热甚至发生火灾。?●谐波影响各种电气设备的正常工作。谐波对电机的影响除引起附加损耗外，还会产生机械振动、噪声和过电压，使变压器局部严重过热。谐波使电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短以至损坏。?●谐波会引起公用电网中局部的并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大，这就使上述的危害大大增加，甚至引起严重事故。谐波会导致供电的安全性严重下降，导致备用发电机组不能带载，导致UPS在油机发电时不能与频率同步而使电池放电并停机。?●谐波会导致继电保护和自动装置的误动作，并会使电气测量仪表计量不正确。?●谐波会对邻近的通信系统产生干扰，轻者引进噪声，降低通信质量；重者导致信息丢失，使通信系统无法正常工作。?●由于谐波电流的冲击，配电电路中的功率因素补偿电容经常爆炸，保护用的熔断器经常无故熔断，保护用的热继电器和空气开关经常跳闸，严重影响供电的安全。当变频器启动时，能够产生很大的谐波干扰，影响其他设备。有时，变频器就是其自身的对手。一台变频器产生的谐波能够引起它旁边设备的故障。大多数变频器都有滤波器。滤波器能够吸收一些谐波，同时也有很多谐波没有被吸收而损害了附近的设备。另外，当电机远离驱动器时，破坏性的谐波会被增强。很多变频器的制造商都限制变频器与电机之间的距离为100公尺。大多数变频器的安装中都包括独立的变压器、暂态电压浪涌抑制、功率因数纠正器、线阻抗、电磁干扰滤波器以及其他辅助性装置。PMD销售机会（应用场合）功率应用范围?空冷型：–20to400HP@1800/3600RPM(15–300KW@1500/3000RPM)–水平与立式应用?水冷型：–400to2,500HP@1,800RPM(1500KW@1500RPM)–2,500to4,000HP@1,200RPM(2500KW@1000RPM)–水平与立式应用应用场合?大功率(200KW~2500KW)中,高电压的电机(6000伏特以上)?节能需求?环境对谐波或电磁波要求高?调速,控制需求?环境恶劣?难以排除之震动?周期性的负载堵转?脉冲型负载?热胀冷缩,对中不易?…永磁耦合器与永磁调速器可广泛应用于电力（发电）、冶金（钢铁）、石化（油田－炼油－化工）、水处理（自来水，废水）、采矿与水泥、纸浆及造纸、暖通空调、海运、灌溉等行业节能。在上述行业，应用类型为泵、风机、离心负载、散货处理、及其它机械装置，应用前景非常广阔。※电力(火电厂)：火电厂工艺流程调速节能永磁耦合器?循环水泵☆输送带?凝结水泵☆磨煤机?给水泵前置泵?开式冷却水泵?闭式冷却水泵?排粉风机?一次送风机?二次送风机?引风机?氧化风机※钢铁厂：调速节能永磁耦合器?热水泵☆输送带?冷却水泵?连轧机二冷水泵?集水井回水泵