永磁耦合器永磁调速器精编版课件.ppt

1、永磁耦合器永磁调速器青岛斯普瑞机电科技有限公司青岛斯普瑞机电科技有限公司公司简介公司简介?青岛斯普瑞机电科技有限公司自成立之日起一直专注于永磁驱动技术产品的研究、开发、生产，目前，公司的1600Kw永磁耦合器和630Kw空冷型永磁调速器业绩均为业内最大功率。?公司在永磁耦合器和永磁调速器领域已申请 16项专利，已获得一项发明专利证书和七项实用新型专利。2国家政策?节能减排“十二五”规划中明确提出“电机系统节能。采用高效节能电动机、风机、水泵、变压器等更新淘汰落后耗电设备。对电机系统实施变频调速、永磁调速、无功补偿等节能改造，优化系统运行和控制，提高系统整体运行效率。”?发改委国家重点节能技术推

2、广目录第五批第28项中明确提到：永磁涡流柔性传动节能技术 预计到2015年 该技术在行业内的推广比例达到 8%，总投入45亿元，节能能力200万吨标煤/年。什么是永磁驱动技术什么是永磁驱动技术?PermanentMagnetDrive永永久久磁磁力力驱驱动动永磁驱动技术永磁驱动技术无机械连结的创新扭矩传动技术永磁驱动技术永磁驱动技术?当磁力线通过导体，静止时不会有作用导体N S?当两者有相对运动时，导体切割磁力线，在导体中产生感应涡电流，进而产生感应磁场，两者交互作用，产生扭距?越靠近时磁力线密度越密集，产生效应越强，扭距越大;相对运动越快，效应越强，产生扭距越大?有效耦合面积越大，穿过导体的

3、磁力线越多，产生的涡电流越大，传递的扭矩越大磁力线价值主张价值主张安全安全:创新、无机械连结的永磁耦合技术,无谐波件可靠可靠:结构简单的机械设备,无电子器最高投资效益最高投资效益:维护保养简易,寿命长,并延长设备使用寿命永磁驱动产品永磁驱动产品?永磁耦合器?永磁调速器想象想象永磁耦合技术永磁耦合技术“绿色绿色/Green”无机械连结的创新扭矩传动技术降低维护成本,操作成本,增加运行可控性,提高系统可靠度达成最低之拥有者总成本永磁耦合器说明?耦合器利用磁感原理传输扭矩2个独立组件，没有物理接触磁转子组件安装在负载轴上导体组件安装在电机轴上永磁体和导体之间的相对运动产生涡流，涡流产生感应磁场，交互

4、作用，通过气隙传递扭矩。?可实现降速节能，但需在停机状态下进行不同转速的调节永磁耦合器特点：?高效节能免维护(无易损件)安装简单(无需准确对中)高效扭矩传输(兼具节能效果)允许冲击负载(负载被缓冲及滑移)隔离震动柔性启动理想应用场合:-输送带(减少皮带冲击)-风机、水泵（柔性启动，节能）-脉冲型的负载(如引擎，往复式空压机，抽油机)-运行中容易发生偏心引发异常振动（如破碎机）?所有联轴器都有以下问题:MisalignmentParallel/OffsetMisalignmentAxialMisalignment12传统联结永磁耦合器启动特性与节能永磁耦合最大启动电流百分比转差率节能率时间(秒)

5、13?永磁耦合器（斯普瑞产品与盘式产品结构对比）斯普瑞永磁耦合器与盘式耦合器区别：?在传递同等功率条件下，斯普瑞产品体积更小，重量更轻，转动惯量更小，效率更高。?斯普瑞产品为筒形，磁力方向为径向，允许有较大的轴向窜动，对偏心容忍度较大，偏心对设备运行完全没有影响；而盘式结构磁力方向为轴向，要求气隙均匀，在运行中容易出现 气隙不均导致电机和负载轴承损坏，甚至 擦盘现象；对电机和设备的轴向窜动要求很严，不能超过 0.05mm；该特点对大功率高压电机很重要，因为大功率高压电机多为轴瓦结构，运行和停机情况下，轴向有一定量的窜动，盘式产品很难应用。永磁调速技术永磁调速技术最简单、可靠的调速节能装置想象想

6、象调速节能调速节能缓冲脉冲式冲击缓冲脉冲式冲击缓冲启动缓冲启动对中不准下运转对中不准下运转构造简单构造简单安装简便安装简便一个纯机械装置一个纯机械装置.无需用电无需用电,无机械连结无机械连结隔离震动隔离震动可靠可靠/少维护少维护无谐波干扰无谐波干扰延长设备寿命延长设备寿命?永磁调速器是在永磁耦合器的基础上加入调节机构，改变永磁转子和导体转子耦合的有效部分，即可改变两者之间传递的扭矩，能实现可重复的、可调整的、可控制的输出扭矩和转速，实现调速节能的目的。18?永磁调速节能技术十大优点永磁调速节能技术十大优点?高效节能高效节能(无级调速，节能率无级调速，节能率1050%)?简单简单(构造简单构造简

7、单,本身无需电源本身无需电源)?可靠可靠(容易安装容易安装,不怕恶劣环境不怕恶劣环境,寿命长达寿命长达 30 年年)?柔性启动柔性启动(电机完全在空载下启动电机完全在空载下启动,大幅降低启动电流大幅降低启动电流)?适应脉冲型负载适应脉冲型负载(保护电机保护电机,机械密封机械密封,etc.)?容忍对心误差容忍对心误差,隔离并减少振动隔离并减少振动?延长设备寿命延长设备寿命,增长增长MTBF(故障周期故障周期)?无谐波无谐波(不伤害电机不伤害电机,不影响电网功因不影响电网功因)?无无 EMI(电磁波干扰电磁波干扰)?降低拥有者总成本降低拥有者总成本降低拥有者总成本降低拥有者总成本通常初次购置成本仅

8、占全部寿命成本50%以内初次购置成本初次购置成本改造改造&配套成本配套成本仅需现场局部改造或预留有限空间减少能源用量降低操作费用减少事故发生降低运行成本降低运行成本减少维护成本减少维护成本降低拥有者总成本降低拥有者总成本$增加机械寿命减少备品备件?永磁调速驱动器应用场合?节能需求可靠度要求高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脉冲型负载热胀冷缩,对中不易永磁调速器永磁调速器竞争力分析竞争力分析?其它控制其它控制/调速方式调速方式?阀/风门节流系统?液力耦合器?变频器?传统阀/风门节流系统问题:?限制流量,耗能?产生空穴气旋?早期叶轮磨损?增加机械负荷?增加系统振动等?永

9、磁调速vs.阀/风门节流系统不足不足较低的能源效率数量大，控制复杂多个故障点维护频繁，费用高采用永磁调速的好处采用永磁调速的好处节能,可高达10%50%以上仅对泵转速控制单一，可靠维护简单量少，费用低优点优点便宜、成本低客户对其十分熟悉空穴气旋，振动、耗 消除了空穴气旋、减振，节能能有调节滞后与死区操作范围不佳快速且无级调速维持最佳效率点操作空载启动增加了MTBF，25年?液力耦合器问题:?较低的能源效率?维护要求较高?环境问题?振动问题?空间限制?优点优点永磁调速vs.液力耦合不足不足较低的传动效率体积大，笨重陈旧技术采用永磁调速器的好采用永磁调速器的好处处节能,可高出15%以上体积小，轻巧

10、最新技术广告宣传为“经济型”柔性启动用量很大油液，容易污染环境绿色，环保维护困难多故障点增加振动维护简单量少简单可靠隔离、减振?EMC filterChoke变频器Frequency ConverterBraking ChopperCommon mode filterdU/dt limitationWhen applicable问题:?谐波干扰?EMI电磁波干扰?环境要求高，稳定性差?老化快，维护成本高?振动问题?空间限制?寿命短优点优点能处理超载扭矩能一控多不足不足要求变频专用电机易受电力质量的影响采用永磁调速器的好处采用永磁调速器的好处不需改造原电机负载系统不需电力,电压影响市场已接受低功

11、率更便宜.软启动能力高精度,全范围调速需要环境条件控制(温度，湿度)附加成本高复杂快速老化，使用寿命5到10年没有快速重启动能力有电力谐波干扰可在恶劣环境使用，高可靠性，适合关键应用简单，可靠耐用，使用寿命为30年容许快速重复启动无谐波干扰的问题维护复杂频繁,需专业人员,维护少、简单，技术要求低，零备件贵,费用高,时间长时间短需要额外空间安装,空调仅需局部现场改造需激光校准轴,有振动,潜在容忍轴对中不准度，减振，的轴承“刻槽”问题提升轴承与机械密封寿命?电机是靠电机是靠转差转差产生所需扭产生所需扭矩来带动负载矩来带动负载?负载所需扭矩负载所需扭矩决定电机的决定电机的转差转差?电机的输出功率视负

12、载需电机的输出功率视负载需求来决定，所需扭矩越大求来决定，所需扭矩越大输出功率越大。输出功率越大。功率功率=扭矩扭矩 x 转速转速扭扭矩矩百百分分比比0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100转速百分比转速百分比转差转差?永磁驱动技术永磁驱动技术也是靠转差也是靠转差产生所需扭矩来带动负载产生所需扭矩来带动负载?负载所需扭矩负载所需扭矩决定决定永磁调永磁调速器速器的转差的转差?改变永磁调速器的气隙或改变永磁调速器的气隙或有效耦合面有效耦合面,获得不同扭获得不同扭矩特性曲线矩特性曲线,改变传递的改变传递的扭矩并获得不同转差扭矩并获得不同转差(控控制输出转速制输出转速)。调节执

13、行器调节执行器,传递不同扭矩传递不同扭矩,获得不同转速获得不同转速0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100转速百分比转速百分比转差转差扭扭矩矩百百分分比比HsB(P2)A(P1)PUMP流量 Q系统管路损失与流量Q平方成正比泵由A输送流体到B所需克服的阻力?A,B两点间的压力差(P2-P1)+水位高程差(Hs)?静压差?输送流量Q所需克服的管路系统阻力,与Q2成正比?动压差?泵所需全扬程=静压差+动压差?系统曲线不同阻力的变因扬程压力不同阻力的系统曲线与Q2成正比?管路直径(固定)?管路长度(固定)?弯头，阀件的多少(固定)?摩擦系数(逐年变大)?阀的开度阀的开度(可调

14、控可调控)?Etc.()静压0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100流量百分比流量百分比?泵的操作点系统通常是先决定流量Q扬程压力H计算所需扬程(压力)H()Q0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100决定泵之决定泵之Q&H流量百分比流量百分比?相似定律(Affinity Law)Q1/Q2=(N1/N2)H1/H2=(N1/N2)2P1/P2=(N1/N2)3T1/T2=(N1/N2)2Q:流量H:扬程(压力)P:功率T:扭距扬程压力N2N1()Nx0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100流量百分比流量百分比?从相似定律得

15、知，降低转速可以大幅降低能耗每降低10%-20%转速?减少流量10%-20%?降低扬程(压力)19%-36%?减少能耗减少能耗27%-49%系统容许我们降低转速吗系统容许我们降低转速吗?调速节能的原理：离心负载符合比例定律(Affinity Law)(与转速成正比)(与转速平方成正比)(与转速三次方成正比)流量减少20%压力降低 36%能耗减少49%转速降低20%?传统泵系统设计设计选泵设计选泵采购规格采购规格HP+HFT+HCVH1.1H制程实制程实际需求际需求HQQP设计选泵采购规格设计选泵采购规格制程实际需求制程实际需求!?传统泵系统设计实际需求流量实际需求流量控制阀作动控制阀作动HPH

16、没有节省没有节省能耗能耗泵阀全开的运泵阀全开的运转点，易发生转点，易发生空蚀，引发高空蚀，引发高振动振动QQP设计选泵设计选泵采购规格采购规格?变速泵系统节省的节省的能耗能耗HPH设计选泵设计选泵采购规格采购规格调降调降转速转速实际需求流量实际需求流量QQP系统容许我们降低转速吗系统容许我们降低转速吗?答案：绝大部分系统可以经由转速控制节省能耗?没有流量控制需求的系统，可节能没有流量控制需求的系统，可节能10%以上以上?有流量控制需求的系统，可节能有流量控制需求的系统，可节能30%以上以上?永磁调速器（斯普瑞产品与盘式产品对比）斯普瑞永磁调速器对与盘式产品的优势：?在传递同等功率条件下，斯普瑞

17、产品体积更小，重量更轻，转动惯量更小，效率更高。?斯普瑞产品结构更简单，轴向力小，调速更容易，调速机构小，可靠性高。?斯普瑞产品可容忍较大对中偏差，对设备运行无任何不利影响；盘式产品可容忍一定偏差，但对设备运行有一定影响。?斯普瑞产品可容许较大轴向窜动；盘式产品要求两侧气隙均匀，不允许轴向窜动，尤其是轴瓦结构设备上，此特点更为重要。?独家技术：?斯普瑞空冷产品散热设计更佳，可做到至少630Kw空冷型产品；其他产品目前的空冷极限为355Kw。?斯普瑞产品轴向结构小，可不动基础或微调基础即可完成改造；其他产品必须重做基础。44青岛斯普瑞永磁调速器青岛斯普瑞永磁调速器是您调速节能的是您调速节能的最佳选择最佳选择Q&A