永磁调速器的种类有哪些?怎么选?

发布日期:2021-2-20 9:45:20浏览次数:2732

各类风机和泵在高耗能企业中大量应用。风机和泵选型均以系统的最大流量或压力需求来设计,考虑到跑冒滴漏、还会留有一定的设计余量。常用的调节方式是通过调节挡板或阀门的开度来调节流量或压力,不仅导致严重的节流损失,也会使风机水泵的运行工况点偏离最佳效率点,造成电能浪费。因此调速技术获得了广泛的应用,例如传统的液力耦合调速、目前应用最广的变频调速等。这些年高压变频大面积使用,也逐渐暴露了一些新的问题:首先产生大量的谐波,污染电网;其次比较娇气、难维护(易受温度、湿度、粉尘、谐波等影响);再次故障不可预测,元器件寿命短,等等。

永磁调速技术是近几年发展起来并趋于成熟的一种调速技术。永磁调速是电气原理机械实现,通过机械手段调节切割磁力线的多少,从而实现对负载的调速,属于机械调速。其本质是扭矩控制系统,转速下降扭矩随之变小,因此不适合恒扭矩负载调速。由于其简单可靠、免维护特性,永磁调速受到越来越广泛的欢迎。这些年永磁调速也出现了许多不同的结构型式,无论哪种结构型式,永磁调速器均由导体转子、永磁转子和调节器三部分组成。目前主流的结构型式为套筒式和圆盘式两种结构,如下图所示,下面分别做简单介绍。

 

 

图(从左至右分别为):套筒式  圆盘式


套筒式永磁调速器由外导体转子、内永磁转子和调节机构三部分组成 ,外导体切割磁力线产生感应磁场,感应磁场与永磁场啮合产生扭矩,通过调节永磁场与导体之间的啮合面积就可以实现传递扭矩的大小,从而实现负载转速变化。

圆盘式永磁调速由外面左右两个铜盘形成的笼状导体转子、内部两个永磁转子和调节机构三部分组成,通过调节两边的气隙大小就可以实现负载调速。

无论哪种结构型式都实现了电机和负载之间的能量进行无机械接触传递,这样好处是简单、可靠、减振。下面针对这两种结构的优缺点进行比较,方便大家选择。

1结构复杂程度:由上图剖面图可以看出,圆盘式永磁调速器结构复杂,比套筒式永磁调速的零件多,特别是多了3组齿轮齿条结构,齿轮齿条需要润滑,属于易损件。

2调节力大小:由于圆盘式永磁调速永磁转子移动方向沿磁力线平行方向,调节力大,超过400kW后需要放杠杆才能拉动;而套筒式永磁调速的调节方向沿着磁场的切线方向,调节力小,不需要推力轴承,也不需要放杠杆。因此套筒式永磁调速器的调节机构比盘式永磁调速器结构简单。

3散热结构:针对大功率而言,盘式永磁调速冷却需要将冷却介质(水/油)引入发热面导体转子内,高速旋转后通过离心力向外甩出,经过加速后的介质高速冲刷两导体盘之间的连接杆,因此该连接杆为易损件,定期更换。而套筒式永磁转子没有该零件,水直接通过气隙甩出。

4安装维护:圆盘式永磁调速器结构复杂,特别是导体盘和用磁盘之间的吸引力很大,导致轴向对中很难,对不好就会产生很大的轴向力,轴向力会越来越大,最终会导致擦盘(擦盘是常见故障,也就是永磁盘与铜盘接触上了)因此其任何故障均需要需要返厂进行处理。而套筒式结构简单、维修容易,可现场维护。

5冷却介质:由于圆盘式的齿轮齿条需要润滑、两导体盘之间的连接杆有冲刷力(相当于水刀)、蜗轮蜗杆需要润滑等等这些技术难题,用水冷很难解决,因此国内仿造圆盘式永磁调速器的厂家基本上都采用油冷。油冷本身并没有什么技术,做水冷的只需要换一下介质就可以变油冷,而做油冷的换不了水;同时水冷的可以做开式冷却,系统更简单。而套筒式永磁调速器由于没有齿轮齿条没有蜗轮蜗杆没有被高速冲刷的连接杆,因此优先推荐水冷。油冷的现场麻烦,运行成本稍高。

6体积:圆盘式永磁调速器的功率增加,只能是通过增大直径和磁路优化两种办法;而套筒式永磁调速器除了增大直径和磁路优化外,还可以增加轴向长度。因此套筒式永磁调速器更容易实现更大功率,同等功率体积相对较小。

7调节的线性度:永磁调速的调节性能均是非线性的,但是套筒式永磁调速的线性度比圆盘式好。当然这样也会导致套筒式永磁调速器设备轴向长度比圆盘式稍长。

道家老子告诉我们:大道至简。至简永磁调速--套筒式永磁调速,越简单越好用!

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