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空压机的永磁电机到底为何如此优秀?

文章出处:人气:1发表时间:2020-6-30 14:18:48

在工业高速发展的今天,我们在电力系统中广泛的使用着各式各样的电机,例如,发电机,电动机,变压器等等,而在空压机行业的电力系统中电动机占据着主导地位。

电动机,转子置于旋转磁场中,在旋转磁场的作用下,获得一个转动力矩,因而转子转动。异步电动机的功率范围从几瓦到上万千瓦,可为多种机械设备和家用电器提供动力。

电机(俗称“马达”)是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。它的主要作用是产生驱动转矩,作为用电器或各种机械的动力源。

电动机的主要作用是利用电能转化为机械能。

在空压机行业中通常使用三相交流异步电动机和三相交流永磁同步电动机。

三相交流异步电机的原理是利用定子产生的旋转气隙磁场,使转子内部绕组导体切割磁力线产生感应电动势,使得转子绕组产生感应电流,转子产生的感应电流与定子气隙磁场相互作用,使转子部件产生转矩带动电机转动。其最主要的特点是转子部件的转速必须小于定子部件产生的旋转磁场的转速,这样才能使得转子部件内部绕组导体持续切割定子气隙磁场,持续产生电磁转矩来驱动电动机,因此存在一定的转差率S,1≥S≥0,该值是由计算公式其中n1表示同步转速,n表示电动机转速,转速值可用公式

计算而得,其中f表示频率,同步转速为电源频率,异步电机通常为电网频率,变频机型为变频器输出频率,p表示磁极对数。

异步电机的负载增大时,电动机的转速就必须下降来提高输出转矩,而转速下降之后转差率S也就会提高。因此异步电机只适用于高转速低负载的工况下。

在空压机系统中其启动方式通常为全压直接起动以及星三角起动方式,起动方式较为简单,起动装置主要为交流接触器和控制器组成的控制系统。

异步电机相较于永磁同步电机操作简单,但是由于其起动方式和转差率S导致其电机效率较差一般为78%-85%之间。

要做到超过90%的效率需要巨额成本,在竞争力方面不占优势。

使用异步电机要注意电网的波动,特别是在起动过程中,起动电流可达2-5倍的额定电流,运转过程中产生的无功功率特别大,对于电网的冲击较大,电力系统较不稳定的地区容易导致跳闸,造成不可估量的损失。最重要的是使用异步电机的空压机在打气到预设压力之后会进入空载状态,不进行打气动作,但是会造成45%左右的电能浪费。

广受业内人士好评的永磁同步电机有何神奇之处?

永磁传动技术是电机系统整体能效提升的新技术,它包括有永磁涡流柔性传动节能装置、永磁电机、永磁联轴器、永磁耦合器等,是电机系统的重要组成部分。对于整体提升电机系统的安全运行、节能降耗有着积极的作用。

永磁同步电动机其结构与异步电机相近,最主要的区别在于,使用超强永磁材料取代转子部件中的绕组,转子部件可以与定子的旋转磁场同步转速,消除因转差率所带来的无功损耗,使得永磁同步电机的功率因数达到0.95-0.99,超高的效率可以轻松达到国标IE4水平。

永磁电机的稀土永磁材料磁性能优异,它经过充磁后不再需要外加能量就能建立很强的永久磁场,用来代替传统电机的电励磁场。稀土永磁电机不仅效率高,而且结构简单,还可做到体积小、重量轻。既可达到传统励磁电机所无法比拟的高性能(如超高效、超高速、超高响应速度),又可以制成能满足特定运行 要求的特种电机。

永磁传动技术使电机与负载之间无刚性连接,通过永磁体和导体的相对运动,实现了能量在气隙中的传递,它解决了旋转负载系统的对中、起动、减 震、调速及过载保护等问题,使磁力传动的效率达到99%。实现电机的缓冲起动,因为电机不需要克服负载惯性,大大减小了峰值电流,减少电耗,达到节约能源,减少设备磨损的效果。永磁电机可以实现低速大转矩的持续运行,异步电动机和直流电动机无法实现,这种特性使得永磁电机在低速大转矩的传动系统应用非常广阔。

使用高性能同步机矢量变频器进行驱动,超高精度PID模块控制使得永磁同步电机可以根据所需排气压力随时精确控制转速,控制精度可达±0.1%,且永磁同步电机在25%-120%负载范围下都可以有90%以上的超高效率,启动时峰值电流很小,启动平稳,较好的保护电网系统中的其他设备,可以很好的适应空压机的各种工况,配合上欧拉法永磁变频空压机智能控制系统可以将压差自动控制在0.1bar以内,实现空压机打气恒压,精准节能,智能调控转速来达到用户的各种用气需求。同时采用高效电机水冷系统,可以将电机温度控制在70-80℃,使电机保持最佳工作环境,持续24小时不间断超高效率输出。同时低电机温度延长电机机械寿命,使用寿命可达15-20年,为您持续节约巨额电能,省去巨额的电力费用!

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