永磁變頻空壓機(jī)的原理及特色探討

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，永磁變頻空壓機(jī)作為一種重要的氣動(dòng)設(shè)備，被廣泛應(yīng)用于機(jī)械、建材、電子電力、化工、食品、紡織等行業(yè)。空氣壓縮機(jī)是高耗能設(shè)備，一些行業(yè)消耗高于30%的生產(chǎn)動(dòng)力。2011年，節(jié)能空壓機(jī)技術(shù)永磁變頻空壓機(jī)正式在全國(guó)推廣。由于其效率高、節(jié)能、壓力穩(wěn)定，是空壓機(jī)市場(chǎng)的熱門(mén)產(chǎn)品。市場(chǎng)上原本能耗較大的空氣壓縮機(jī)正在慢慢被取代，取而代之的是永磁變頻空氣壓縮機(jī)，將為用戶(hù)帶來(lái)30%-40%以上的成本節(jié)省。

永磁變頻空壓機(jī)的原理

永磁變頻空壓機(jī)的原理依賴(lài)于永磁同步電機(jī)的稀土。永磁變頻空壓機(jī)的工作原理與電勵(lì)磁同步電機(jī)相同。前者用永磁體代替勵(lì)磁繞組進(jìn)行勵(lì)磁。當(dāng)頻率為f的三相交流電引入永磁電機(jī)的三相定子繞組時(shí)，會(huì)以同步速度產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。穩(wěn)態(tài)時(shí)，主極磁場(chǎng)與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步旋轉(zhuǎn)，所以轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速也是同步轉(zhuǎn)速。永磁體建立的定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和主極磁場(chǎng)始終保持相對(duì)靜止，相互作用，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)換能量。永磁變頻空壓機(jī)采用永磁稀土永磁同步電機(jī)。螺桿主機(jī)和永磁電機(jī)共用同一主軸。馬達(dá)沒(méi)有軸承。帶永磁體的轉(zhuǎn)子直接安裝在凸轉(zhuǎn)子的突出軸上，傳動(dòng)效率為100%。這種結(jié)構(gòu)消除了傳統(tǒng)電機(jī)軸承的故障點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)免維護(hù)。

永磁變頻空壓機(jī)的特色：

1.穩(wěn)定的氣壓；由于空壓機(jī)利用變頻器的無(wú)級(jí)調(diào)速特性，可以通過(guò)變頻器內(nèi)部的控制器或PID調(diào)節(jié)器平穩(wěn)啟動(dòng)；它可以在燃?xì)庀牧坎▌?dòng)較大時(shí)快速調(diào)整響應(yīng)。

2.由于采用變頻器驅(qū)動(dòng)，空壓機(jī)在啟動(dòng)時(shí)采用“軟啟動(dòng)”，對(duì)電機(jī)有一定的保護(hù)作用，下降了燒壞電機(jī)的可能性。較大啟動(dòng)電流不到額定電流的兩倍，啟動(dòng)沖擊很小。這種影響不僅僅是對(duì)電網(wǎng)，對(duì)整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)也是如此。

3.永磁變頻空氣機(jī)的變流量控制：變頻空氣壓縮機(jī)可以在很大的排量范圍內(nèi)工作。變頻器根據(jù)實(shí)際用氣量實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，控制排量。當(dāng)用氣量較低時(shí)，空壓機(jī)還能自動(dòng)休眠，大大減少了能量損失。優(yōu)化后的控制策略可以進(jìn)一步提高節(jié)能效果。

4.永磁變頻空壓機(jī)的交流電源電壓適應(yīng)性不錯(cuò)；變頻器采用過(guò)調(diào)制技術(shù)，可在交流電源電壓略低時(shí)輸出足夠的扭矩驅(qū)動(dòng)電機(jī)；當(dāng)電壓稍高時(shí)，電機(jī)的輸出電壓不會(huì)太高。變頻驅(qū)動(dòng)在自發(fā)電場(chǎng)合更有優(yōu)勢(shì)。由于電機(jī)VF的特性，變頻空壓機(jī)在節(jié)能狀態(tài)下工作在額定電壓以下，對(duì)于電網(wǎng)電壓較低的領(lǐng)域效果明顯。5.變頻系統(tǒng)的大多數(shù)工況都低于額定轉(zhuǎn)速。主機(jī)機(jī)械振動(dòng)小，噪音低，減少磨損，延長(zhǎng)維修使用年限。適用于更多場(chǎng)合。如果風(fēng)扇也是變頻驅(qū)動(dòng)，空壓機(jī)運(yùn)行時(shí)的噪音會(huì)明顯下降。

6.永磁變頻空壓機(jī)的永磁電機(jī)體積比普通三相電機(jī)小1/2，重量輕1/3。整體螺桿主機(jī)比普通主機(jī)小1/2，維修所需潤(rùn)滑油約為普通螺桿空壓機(jī)的50%，大大節(jié)省了維修成本。

7.永磁變頻空壓機(jī)采用稀土永磁同步電機(jī)，120無(wú)失磁，使用年限10年。永磁變頻空壓機(jī)的主機(jī)和電機(jī)共用同一主軸，無(wú)皮帶和聯(lián)軸器，傳動(dòng)效率為99%。電機(jī)無(wú)軸承，消除了電機(jī)軸承的故障點(diǎn)，更耐用，維護(hù)更少。