变频器逐步会被永磁传动装置取代 点击:6542 | 回复:70



上海融德公司

    
  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:18帖 | 77回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:296
  • 注册:2012年11月26日
发表于:2012-11-26 15:56:01
楼主


(详情请大家点击链接http://www.shrongnan.com/ 了解更多~~~)

变频器逐步会被永磁传动装置取代

永磁传动装置调速型与变频调速的比较(以电厂为例);
   
一、背景

   
当前,国内的火力发电厂锅炉主机,其大功率鼓风机和引风机所采用的调速方式大部分是变频调速。鉴于变频调速器在发电厂生产运行中所出现的问题,尤其是变频设备故障的不确定性,给各发电厂生产上带来了隐患,直接影响了生产运行的连续性、稳定性以及可靠性;也给电厂带来了较大的经济损失,这种损失通常是因为电气设备故障时,促使发电机组减负荷或处理不及时造成停炉、停机。而采用大功率调速型永磁传动装置调速方案取代目前的变频器调速方案(即改变间接控制到直接控制形式),则可获得使用变频器调速方案所无可比拟的绝对优势。

   
二、分析比较

   
我们就火力发电厂最为关心的以下四个方面来进行分析比较:

    (
) 系统的可靠性

   
永磁传动装置

   
永磁传动装置是一个纯机械的产品,性能稳定,对供电电源没有任何要求,且使用中不会对电网产生高次谐波污染(高次谐波的污染对电网产生的危害众所周知,这里不再赘述)。因为不用电,所以不存在电磁干扰问题。

   
高压变频器

   
尽管变频器(引风机上大部分用的是6000V10000V高压变频器)目前技术比较过关,但是作为一个高度复杂的电子设备而言,其运行中故障的不可预见性、不确定性还是有目共睹的。首先对环境的要求十分苛刻,专用房间要密封、防尘,夏季要有空调来保持设备正常运行所要求的温度,辅助设施投入较大。其次对供电电源有一定的要求,电子设备易受电磁干扰会造成变频器设备运行的不可靠。同时在变频器运行时,对电源系统也会产生高次谐波污染,破坏电网的质量,严重时甚至影响电子设备的稳定运行,需要用户采用其他设备(滤波器)来消除。另外,由于采用变频器时,电机与负载(引风机)之间的轴连接是接触式的,不具备减少轴承、密封损坏的优点。

    (
) 长期运行的稳定性

   
永磁传动装置

   
永磁传动装置具有机械结构简单,一旦安装完成投入使用,基本不受使用环境的干扰和影响,运行稳定可靠。因为不用电,所以不存在电磁干扰问题。由于采用磁力耦合器时,电机与负载(引风机)之间的轴连接是非接触式的,因此,负载(引风机)的震动不会传递到电机上;也正是由于轴连接是非接触式的,所以带来了两方面的好处,一是安装时对中要求低;二是在长期运行中不会产生因为直接的轴连接而带来的轴承、密封的损坏,保证设备的使用。根据其他电厂的使用情况(在美国的火力发电厂,其最长的连续使用时间已达六年,理论寿命30),磁力耦合器表现了优越的长期运行稳定性。而作为纯机械设备,其可能的运行故障是可预见的,不会因为突发故障而给用户带来措手不及的事故。

   
高压变频器

   
变频器的核心是一个复杂的电子设备,安装完成投入运行后,易受使用环境的干扰和影响,难于保证其运行稳定可靠。根据多数火力发电厂的使用情况调查,变频器在使用过程中,平均每年都要发生一次故障,长期运行稳定性很差。而作为复杂的电子设备,其运行故障是不可预见的,它会因为突发故障而给用户带来措手不及的事故。

    (
) 初始安装及日后的可维护性

   
永磁传动装置

   
结构简单,电机与负载的轴连接是非接触式的,对中精度要求低,安装调试快捷。由于是纯机械设备,无复杂电子设备;经简单培训后,电厂的机务人员或电气人员将会快速确定故障原因,并迅速自行解决故障,不必请专业公司的人来维修。其使用寿命可达30年。

中压变频器

   
变频器是复杂的电子设备,一旦有电气故障发生(经常性的、不可预见性的),电厂的机务人员或电气人员将难于快速确定故障原因,并涉及备件的更换,不可能迅速自行解决故障,只能由变频器生产厂家或专业的公司派人修理,难以保证快速修复,不影响生产。变频器的使用寿命最长也不过710年。

    (
) 经济性分析

   
永磁传动装置

    1.
初始投资

   
永磁传动装置的初始投资与变频器的投资目前大致相同;

    2.
维护费用


   
由于永磁传动装置基本上是免维护的,所以维护费用几乎为0;

    3.
故障造成的经济损失


   
尽管永磁传动装置与变频器都是节能设备,但是,永磁传动装置是实实在在的让用户见到节能所带来的效益,原因是它的平均无故障时间(MTBF)比变频器要长很多,所以不会因为一次故障所造成的减负荷发电,将节能所带来的节能效益全部耗尽。

    4.
维修备件费用

   
因为永磁传动装置基本上是免维护的,所以维修备件费用也几乎为0

   
中压变频器

    1.
初始投资

   
变频器的初始投资与永磁传动装置的投资旗鼓相当;

    2.
维护费用


   
平均每年都要有一次故障,每次的维护换件、人工费用价值不菲。且由于其故障的不确定性,给生产造成的损失也更大。

    3.
故障造成的经济损失

   
虽然变频器也是节能设备,但是,变频器却不能实实在在的让用户见到节能所带来的效益,原因是它的平均无故障时间(MTBF)太短,平均每年都会因为一次故障而造成减负荷发电、增加油耗等损失将节能所带来的经济效益全部耗尽(极有可能还要倒贴)

    4.
维修备件费用

   
为了确保变频器突发故障时生产不受影响,变频器的备件通常要备的全一些,这样就造成了资金的占用,而且由于故障的不确定性,经常发生有的备件常年不用。由于电子元件有一定的时效性,所以过期的备件只能报废,造成资金的浪费。
   
从前面的分析可以看出,无论是眼前的经济利益,还是从长远经济的回报角度来考虑,磁力耦合器都具有比变频器优越得多的经济性。
   
三、结论  

无论是从经济效益还是从生产的安全稳定性来看,采用调速型永磁传动装置调速方案具有高压变频器调速方案无可比拟的绝对优势,是国内发电厂的最佳应用选择。


详情请大家点击链接http://www.shrongnan.com/ 了解更多~~~


欢迎各位感兴趣的朋友同我们一起交流学习!

正在下载,请等待……
下载附件需0积分!




cat_man

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:9帖 | 47回
  • 年度积分:1
  • 历史总积分:311
  • 注册:2011年1月12日
发表于:2012-12-12 14:10:38
41楼
永磁传动能实现转矩控制和四象限运行么?

cat_man

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:9帖 | 47回
  • 年度积分:1
  • 历史总积分:311
  • 注册:2011年1月12日
发表于:2012-12-12 14:15:36
42楼
永磁调速的确是好,但是有一定的限制性,他的调速精度和控制性能和变频器是没办法比的,同时如果想实现旁路也是很困难的,和变频器价格相同的前提下作为风机水泵等简单负载的节能调速还是有优势的,但是复杂的和精确调速就没戏了,另外就是大功率的永磁调速器不是贵,是死贵。

王者之师--- niujunpeng

  • 精华:0帖
  • 求助:1帖
  • 帖子:5帖 | 991回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:4718
  • 注册:2005年9月04日
发表于:2012-12-12 14:26:17
43楼
拿出实际案例说明问题,用数据说话。

shyicun

  • 精华:0帖
  • 求助:1帖
  • 帖子:13帖 | 111回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:402
  • 注册:2012年11月26日
发表于:2012-12-13 09:53:26
44楼
     磁力耦合器的产品定位为高品质的调速节能设备,其产品差异化的定位点是显而易见的,稳定可靠,高效节能,操作简便,免维护,安装简便,寿命周期长.

    与竞争对手相比,磁力耦合器的技术先进,技术可靠,同时,因为技术的专有性和生产制造的专一性,价格较高,即使比起进口品牌的高压变频器和液力偶合器,其价格仍然较高.从用户的角度考虑,价格固然是一个重要的考虑因素,但更重要的是性价比,而节能产品比的更多的不是投入,而是产出,综合考虑初始采购成本,运营成本,维护成本,降低停机故障风险,节能效益产出.磁力耦合器毫无疑问地定位于中国市场高压领域性价比最高的产品.

    产品的高质高价,竞争对手的技术特点,价格因素决定了磁力耦合器的应用场合在高压电机上,应用高压电机的客户大多为生产型企业,电费和设备的维护和保养是两项重要的运营成本.相应的,这些企业也是国家节能降耗的重点监测对象.所以,磁力耦合器的客户定位主要集中在供水,石油,天然气,发电,热电,造纸,煤炭,水泥和冶金,化工,舰船行业,尤其是这些行业中的大型国有企业.

shyicun

  • 精华:0帖
  • 求助:1帖
  • 帖子:13帖 | 111回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:402
  • 注册:2012年11月26日
发表于:2012-12-13 10:03:27
45楼

在大庆72号抽油机上的安装实例

shyicun

  • 精华:0帖
  • 求助:1帖
  • 帖子:13帖 | 111回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:402
  • 注册:2012年11月26日
发表于:2012-12-17 15:30:49
46楼

正当前,国内的火力发电厂锅炉主机,其大功率鼓风机和引风机所采用的调速方式大部分是变频调速。变频调速在发电厂生产运行中所出现的问题,尤其是变频设备故障的不确定性,给各发电厂生产上带来了隐患,直接影响了生产运行的连续性、稳定性以及可靠性;也给电厂带来了较大的经济损失,这种损失通常是因为电气设备故障时,促使发电机组减负荷或处理不及时造成的停炉、停机。而采用大功率调速型磁力耦合器(ASD)调速方案取代目前的变频器调速方案(即改变间接控制到直接控制形式),则可获得使用变频器调速方案所无可比拟的绝对优势。

上海融德公司

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:18帖 | 77回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:296
  • 注册:2012年11月26日
发表于:2012-12-18 12:40:49
47楼
回复内容:
对:刘志斌关于“永磁传动装置 结构简单,电机与负载的轴连接是非接触式的,”,请说说传动原理? 内容的回复:

朋友您好!感谢您对永磁涡流传动装置的关注!您如果想了解更详细的:

1、永磁涡流传动装置的功能原理

2、永磁涡流传动装置与滑差电机传动原理区别

3、永磁涡流传动装置调速原理

欢迎您来电或邮箱咨询! 18221985768 邮箱:584447242@qq.com

上海融德公司

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:18帖 | 77回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:296
  • 注册:2012年11月26日
发表于:2012-12-18 13:10:58
48楼
回复内容:
对:第五纪冰川关于台达推广大功率永磁调速节能好多年了,但还是自己搞了高压变频器。楼主对变频器了解多少?在楼主眼里变频器=节能器!这里是技术论坛,看的人都是技术人员,不是那些只会拿回扣的采购门外汉,比较任何两个事物之间的优劣,都需要看双方的优势和劣势,最总要的是还得有个定义范围。永磁调速有不是啥新技术,和电磁调速没本质上的区别,不要搞得这么玄乎!首先永磁调速用于节能改造时,电动机的安装基础需要改动,这笔费用可不小,停机时间更是受不了,至少需要20天(等待水泥产生强度)。变频器则不需要这么长的停机时间,1天足够(其实半天就OK了)。如果用于新建项目,那么大功率的电动机起动仍然需要另外考虑,即使是电动机空载起动,这笔费用也不是小数目。变频器前面只需要一个断路柜就足够了。 最要命的是调速性能,永磁调速根本没法和变频器相提并论,比如永磁调速根本没法控制减速时间,无法快速减速,无法4象限运行,转速精确控制,不可能定位,不可能力矩控制。说道运行的可靠性,高压变频器只要运用了成熟的单元故障切除冗余技术,其可靠性大大增强,已经能够满足大多数生产线的整体运行要求。这还仅仅是用单元串联的高压变频器结构来比较。如果和IGBT直接串联的3电平高压变频器来比较,那永磁调速丢了去了!但永磁调速在特定运用中是非常不错的选择,比如风机节能,完全可以取代液力耦合器调速方式,在一些可靠性要求非常高的场所,比如煤矿风机,也有很不错的运用前景。楼主拍几个永磁调速的现场案例视频拿来给大家瞧瞧!内容的回复:

朋友您好!感谢您对永磁涡流传动装置的关注!您如果想了解更详细的:

1、永磁涡流传动装置的功能原理

2、永磁涡流传动装置与变频器调速原理区别

3、永磁涡流传动装置调速原理

欢迎您来电或邮箱咨询! 18221985768 邮箱:584447242@qq.com

上海融德公司

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:18帖 | 77回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:296
  • 注册:2012年11月26日
发表于:2012-12-19 10:22:48
49楼

回复内容:
对:第五纪冰川关于台达推广大功率永磁调速节能好多年了,但还是自己搞了高压变频器。楼主对变频器了解多少?在楼主眼里变频器=节能器!这里是技术论坛,看的人都是技术人员,不是那些只会拿回扣的采购门外汉,比较任何两个事物之间的优劣,都需要看双方的优势和劣势,最总要的是还得有个定义范围。永磁调速有不是啥新技术,和电磁调速没本质上的区别,不要搞得这么玄乎!首先永磁调速用于节能改造时,电动机的安装基础需要改动,这笔费用可不小,停机时间更是受不了,至少需要20天(等待水泥产生强度)。变频器则不需要这么长的停机时间,1天足够(其实半天就OK了)。如果用于新建项目,那么大功率的电动机起动仍然需要另外考虑,即使是电动机空载起动,这笔费用也不是小数目。变频器前面只需要一个断路柜就足够了。 最要命的是调速性能,永磁调速根本没法和变频器相提并论,比如永磁调速根本没法控制减速时间,无法快速减速,无法4象限运行,转速精确控制,不可能定位,不可能力矩控制。说道运行的可靠性,高压变频器只要运用了成熟的单元故障切除冗余技术,其可靠性大大增强,已经能够满足大多数生产线的整体运行要求。这还仅仅是用单元串联的高压变频器结构来比较。如果和IGBT直接串联的3电平高压变频器来比较,那永磁调速丢了去了!但永磁调速在特定运用中是非常不错的选择,比如风机节能,完全可以取代液力耦合器调速方式,在一些可靠性要求非常高的场所,比如煤矿风机,也有很不错的运用前景。楼主拍几个永磁调速的现场案例视频拿来给大家瞧瞧!内容的回复:


这位兄台,您好!感谢您对磁力耦合器的关注!我觉得您对变频器调速和电磁调速有了很大的了解,您是这方面的专家!但我觉得您对磁力耦合器联轴和调速装置还了解的不是很够!

1.传统的电磁调速异步电动机装置,是一个电磁调速异步电是由普通鼠笼式异步电动机、电磁滑差离合器和电气控制装置三部分组成异步电机作为原动机使用,当它旋转时带动离合器的电枢一起旋转,电气控制装置是提供滑差离合器励磁线圈励磁电流的装置。电磁滑差离合器,它包括电枢、磁极和励磁线圈三部分电枢为铸钢制成的圆筒形结构,它与鼠笼式异步电动机的转轴相连接,俗称主动部;磁极做成爪形结构,装在负载轴上,俗称从动部分。主动部分和从动部分在机械上无任何联系。当励磁线圈通过电流时产生磁场,爪形结构便形成很多对磁极。此时若电枢被鼠笼式异步电动机拖着旋转,那么它便切割磁场相互作用,产生转矩,于是从动部分的磁极便跟着主动部分电枢一起旋转,前者的转速低于后者,因为只有当电枢与磁场存在着相对运动时,电枢才能切割磁力线。磁极随电枢旋转的原理与普通异步电动机转子跟着定子绕组的旋转磁场运动的原理没有本质区别,所不同的是:异步电动机的旋转磁场由定子绕组中的三相交流电产生,而电磁滑差离合器的磁场则由励磁线圈中的直流电流产生,并由于电枢旋转才起到旋转磁场的作用!

2.我们再来看永磁涡流调速装置:

 永磁涡流联轴和调速装置是透过气隙传递转矩的革命性传动设备,电机与负载设备转轴之间无需机械连结,电机旋转时带动导磁盘在装有强力稀土磁铁的磁盘所产生的强磁场中切割磁力线,因而在导磁盘中产生涡电流进而产生反感磁场,拉动导磁盘与磁盘的相对运动,从而实现了电机与负载之间的转矩传输。
  

点击查看原图

  通过永磁磁力耦合调速驱动器,输入转矩总是等于输出转矩,因此电动机只需要产生负载所需要的转矩。永磁耦合与调速驱动器传输能量和控制速度的能力不受电动机和负载之间由于安装未对准原因而产生的小角度或者小偏移的影响。排除了未对准而产生的震动问题,由于没有机械链接,即使电动机本身引起的震动也不会引起负载震动,使整个系统的震动问题得到有效降低。安装永磁耦合与调速驱动器以后,对整个系统不产生电磁干扰。在大多数情况下,关闭或者拆除现有的过程控制硬件设备,负载将在最优化的速度运行,增加能源效率,减少运行和维护成本。

3. 永磁涡流联轴器的性能特点

1)它是靠非接触的磁力传递转矩。主、被动端不存在机械联结,因此对安装时的对中精度没有严格的要求;本设计的对中偏差在3mm以内均可正常工作。
2)主、被动端之间不存在机械振动的传递。据不完全统计,90%以上机械联轴器失效是因对中误差引起的高频机械振动导致销柱或螺栓疲劳失效而损坏。
3)具有软启动功能——尤其对于大功率电机具有过载保护作用。永磁涡流联轴器属于异步磁力驱动器,其原理类似于异步感应电机。只有永磁体与铜体之间存在相对运动时,才能产生感应磁场。同时,它又具有相对恒定磁矩的特性,即当联轴器的结构已经确定,其最大输出磁转矩既为定值,当负载超出该值时即滑脱,而不会将电机“闷死”。
4)对外载导致转速波动具有自动调节功能。永磁涡流联轴器的输出磁转矩与其相对转速差或“滑差率”成正比关系。电机启动瞬间,被动端可视为静止不动,联轴器输出的磁转矩随着电机转速逐渐增大到同步转速而逐渐达到最大值,此时的滑差率最大,该值应大于负载的启动转矩;由此可见,电机在启动的瞬间所受载荷并非拖动设备的启动载荷。
随着负载的转动,滑差率逐渐减小,磁转矩也随之减小,达到负载的额定转矩后,滑差率便保持在设定的额定值上,此时联轴器输出的磁转矩即为额定磁转矩。本设计的额定转差率为5.33%。当负载突然增大,其转速必然降低,反映在联轴器上是滑差率增大,进而磁转矩增大,负载得到加速力后转速增加,滑差率随之下降到额定值,重新进入平稳运行过程。以上调节过程有联轴器自动完成,无需人工操作。
5)维护与寿命
永磁涡流联轴器因工作中没有机械接触与摩擦,因此无需任何日常维护。永磁涡流联轴器的使用寿命决定于磁钢的使用寿命。磁钢的主要失效形式就是磁性能衰退乃至失磁。
引起磁性能降低的主要因素有:受到外来强磁场的退磁作用、使用温度超过磁钢允许工作温度、长久强烈振动、老化失效。其中前三种情况在使用中有可能意外出现,而老化问题目前还没有研究资料给出具体时间数据;另外从“永久磁铁”的名称中可推知,当因老化而失磁的时候,恐怕不是海枯了,就是石烂了吧!
磁性能对温度影响极为敏感。本设计选用磁钢的允许工作温度为120℃。据资料介绍,永磁涡流联轴器的传动效率可达到98.5%(齿轮连轴器98.5%~99.5%,十字滑块连轴器95%~97%,万向节98%~99%),损耗掉的能量即转换成了热能。因此,永磁涡流联轴器必须根据使用情况确定采取有效的冷却措施。热量主要来自于产生涡电流的铜体旋转体,因此结构上可根据具体情况加装散热片即可。

4.永磁涡流传动原理同传统的电磁调速异步电动机相比有一定的相似之处,但还是有着很大的区别。永磁涡流传动和调速装置是一种纯机械的装置,结构和调速原理简单明了,系统本身受电网环境影响几乎为零对负载异常卡死时的电机保护有很大的优势!而且在安全性、可靠性以及长期的维护成本上来讲和传统的电磁调速异步电动机有很大的不同

 

 

上海融德公司

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:18帖 | 77回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:296
  • 注册:2012年11月26日
发表于:2012-12-19 10:34:54
50楼

回复内容:
对:岭南工控1关于永磁传动怎么觉得就像伺服驱动的概念了内容的回复:



亲,私服系统和永磁调速和联轴装置还是有很大区别的!

您如果感兴趣,可以来电或来邮咨询!

电话:18221985768   邮箱:cilioheqi@qq.com

上海融德公司

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:18帖 | 77回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:296
  • 注册:2012年11月26日
发表于:2012-12-24 15:52:55
51楼
可变扭矩和变速的永磁联轴器,包括输入轴,固定于输入轴上的导体转子组,输出轴,与输出轴前端相连的调速轴段;输出轴、调速轴段和输入轴同轴线安装,且调速轴段和输入轴之间有间隙;导体转子组上设有由散热翅片组成的散热装置;调速轴段顶部外围设有与导体转子组平行对应且同轴线的永磁转子组,永磁转子组位于导体转子组内,且两者之间设有可调节的间隙;永磁转子组内设有若干X形铰;调速轴段上永磁转子组下部通过推力轴承设有调速装置,调速装置与永磁转子组相接触;本实用新型集变扭矩、变速与联轴器于一体、结构简单、紧凑,可实现扭矩和转速可调,利用转子自身旋转提高气流流速,大幅度提高散热效率。

shyicun

  • 精华:0帖
  • 求助:1帖
  • 帖子:13帖 | 111回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:402
  • 注册:2012年11月26日
发表于:2012-12-25 10:20:36
52楼

一、磁力耦合器的结构与性能特点

1、磁力耦合器的结构

磁力耦合器主要由两部分组成:一部分是连接在电机轴端的特殊材料的导体;另一部分是连接在负载端的永磁体。在运行过程中,这两个部分的相对运动产生了一个磁场,在盘状导体中产生涡流。涡流产生的磁场和磁体相互吸引,从而使转子和导体两个部件通过空气间隙传递力矩。

2、磁力耦合器的性能特点

与液力耦合器及其他传动设备相比,磁力耦合器结构紧凑,安装无须其它的附属设备。由于是通过空气间隙传递扭矩,两部件之间没有任何接触,所以无磨损部件,并能减少80%的振动最大限度的允许偏心;无须润滑;能提供指定的启动方式;容许脉动载荷;能实现软启动、加载启动;过载保护,并且对电机、负载、耦合器没有损害。

磁力耦合器可以使用在任何离心负载的应用中,能够使用在高达6000马力的负载上。因为负载速度改变的同时,电机一直以它额定转速运行,电机发热不再是问题。而且因为这是机械装置,它不会引起谐波干扰。滤波器、变压器以及冷却系统都不需要。在磁力耦合器中,导体盘与磁体盘之间存在滑差,这种滑差会使速度大约比全速时损失1%-2%

3、磁力耦合器的优点

限矩形磁力耦合器的主要优点有:超负荷扭矩保护;自动重启;柔性启动/停止;降低使用的总成本;允许一定的轴心偏离;减小电机与负载之间的震动;延长密封件与轴承的寿命;安装简便;高效的扭矩传输;允许震动装载;免维护。

二、磁力耦合器性能优势

为了更直观得看到磁力耦合器的优势所在,现将磁力耦合器与液力耦合器及其它类型的传动方式就性能、能效等进行了列表比较,分别见表1、表2

表1 各种传动方式的性能比较

耦合器种类

特点

最大的角度偏移量

最大水平偏移量

最大的轴向偏移

年维修费用占安装成本的百分比

刚性耦合器

轴与轴的直接连接;

无弹性,要求激光对心;

100%的扭矩传输;

强制运动控制;

无过载保护

0°

0

0

25%

皮带/滑轮系统

在电机同侧安装;高摩擦或滑差损失;在轴承与密封件处存在横向载荷;通过带打滑或者断裂进行过载保护

不适用

不适用

不适用

20%

金属柔性联轴器

不允许偏心;要求定期润滑;产生废油脂;磨损点多;无过载保护

1/4°-1/2°

0.02-0.1inch

0.51-2.54mm

0.015inch0.38mm

10%

弹性联轴器

允许稍微的偏心;

装置中的橡胶不耐热、易受化学和紫外线腐蚀;没有润滑的要求;轮胎式耦合器具有过载保护 (需要更换橡胶)

1°

0.10inch

2.54mm

0.05inch(1.27 cm)

10%

液力耦合器

能够允许稍微的偏心;传输液对环境产生危害;能够安装要求进行启动;容许脉动载荷;通过液体的传输提供过载保护;很难精确的设置所需性能

需使用柔性联轴器

需要使用柔性联轴器

需要使用柔性联轴器

15%

磁力耦合器

最大限度的允许偏心;无须润滑;能提供指定的启动方式;容许脉动载荷;无磨损部件;软启动;过载保护,并且对电机、负载、耦合器没有损害

2°-4°

0.125inch3.17mm

0.25inch6.35 mm

3%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

表2 不同传动方式之间系统总能效比较

技术

单个设备的能效

系统总能效

潜在损耗描述

风门、阀门挡板系统

30% - 40%

 

30% - 40%

 

能量损耗最高,不符合能效定律(流量、速度和功率之间的关系规律)

滑轮系统

85% - 90%

 

75% - 85%

 

根据能效定律(流量、速度和功率间的关系规律)节能。能量损失主要是皮带打滑、摩擦和轴承磨损

变频器

96% - 99%

 

75% - 90%

 

根据流量、速度和功率间的关系规律节能。能量损失是由于辅助设备、电磁干扰和由偏心带来的振动造成的

滑差电机

90% - 93%

 

80% - 90%

 

根据流量、速度和功率间的关系规律节能。能量损失是由于电磁体的启动、滑差及200马力以上时所需的水冷装置所造成

液力耦合器

83% - 87%

 

80% - 85%

 

根据流量、速度和功率间的关系规律节能。能量损失是由于液体粘性的改变、油的循环泵和振动

磁力耦合器

97% - 99%

 

94% - 97%

 

根据流量、速度和功率间的关系规律节能。能量损失是由于控制器和600马力以上时所需的水冷装置

 

在不同传动方式之间做比较时,参考一下各种产品的所有权成本分析是很重要的。这些分析包括了各种技术产品所伴随产生的所有成本。原始的购买成本只占总成本的10%-25%。系统的能效,运行成本(像长期维护要求)、系统寿命和停工期的成本等都应被考虑在内。

通过以上内容及列表介绍,得出磁力耦合器较其它类型的传动设备的优点主要体现在以下几个方面:

(1)柔性启动,启动电流明显降低。柔性启动,保护电机和负载,保护载荷。使用磁力耦合器后,启动时电机加速到最大速度,在耦合磁场的影响下,负载平缓启动、最终加速到接近电机速度。在皮带传送中,减小了启动时及运营中冲击载荷对皮带的影响,延长了皮带的使用寿命。尤其是在带传动中,突然的启动会导致皮带的拉伸和磨损,甚至是发生故障。根据厂家在国外的数据表明:磁力耦合器可以有效的降低30%的皮带基本张力。

在枣矿集团蒋庄煤矿北一皮带上,用磁力耦合器替换了原来的液力耦合器器,该煤矿井下运输机在启动时,启动电流的尖值较以前降低大约20%,而启动电流高峰持续时间缩短了超过60%。输送带的启动平滑,速度由零逐渐缓慢上升,加速度是连续的,接近于线性加速,实现了无冲击的柔性启动,这样可以大幅延长胶带及电机的使用寿命,并减少了对电网的冲击。

(2)噪声、振动大幅降低,大大延长了电机与负载的使用寿命。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。磁力耦合器靠空气间隙传递扭矩,是真正的无机械连接装置。并且使用了无键连接,从而使得连接应力更加均匀,对中性好,承载能力强,装拆方便。实验表明,使用磁力耦合器能减少80%以上的振动。

(3)运行电流有大幅降低、节能。使用磁力耦合器,无需其它附属设备,又大大减少了系统的振动。实际上,国外的研究表明:普遍来说,振动和噪音会造成系统的能耗增加2%~3%。同时,因为液力耦合器用的是弹性联轴器,比起直联的方式,要造成系统3%~5%的额外的能耗。最后,因为液力耦合器的传动效率本身就不是很高,根据我们在国外得出的数据:普遍来说,磁力耦合器比液力耦合器在能耗上会有12%以上的降低。从表2中可以看出,无论是但个设备的能效还是系统的总能效,磁力耦合器的效率都是最高的。这为企业大大降低了能耗,节约了运行成本。

(4)大幅延长故障间隔时间,缩短停机时间。单纯从磁力耦合器连接来说,磁力耦合器基本上不发生故障,由于磁力耦合器靠空气间隙传递扭矩,两部分没有接触,没有磨损部件,从而大大降低了系统中的振动,并延长了电机与变速箱的使用寿命,从而大大降低了出现故障的次数。在发生过载时,能迅速解除耦合,对电机、负载和耦合器都没有损害,只是关闭电机使耦合器复位,清理负载然后重启系统,简洁迅速、精确度高,使平均故障时间大为缩短。而采用液力耦合器,首先是发生过载情况下,液力耦合器要采用喷油的方式泄压来过载保护,既污染环境又要一定的检修更换时间。即便是熟练的工人,从发现故障到恢复运行也要20分钟以上的时间。同时,相比较磁力耦合器,液力耦合器不能有效保护电机和负载的轴承和密封圈,会造成系统的故障率增加。

在枣矿集团蒋庄煤矿北一皮带机上,该皮带机运量为1000T/h,假设故障时间为半个小时,就少采煤500T,以700/T来算,将造成500T×700/T=350000元的损失。即使把平均故障时间减少50%的话,那么所带来的利润也是相当可观的。

(5)绿色环保、无污染。磁力耦合器结构简单,为免维护机械产品,甚至无需润滑,对环境无任何污染损害。

跟磁力耦合器比较起来,其他的产品各有其弊端:

A 液力耦合器需要工作液,这些工作液往往会对环境造成危害;然而液力耦合器需要经常对工作腔及供油系统进行维护和检修;工作一段时间需要更换工作液,系统需要两个联轴器才能将液力耦合器、电机和工作机连接在一起,增加了轴承磨损、需要较多的停工时间对设备进行检测、维修和更换;工作液温度升高会降低传动效率;当发生过载时,易融塞融化,工作液从孔排出,需要重新加入工作液、安装新的易融塞,清理负载等,工作繁琐且精确度相对较低,平均故障时间要比磁力耦合器长很多。

B弹性联轴器是靠压缩橡胶传递扭矩的,允许一定角度的偏心和偏移,这会大大缩减橡胶的使用寿命,预期寿命最少也要减少50%,并且为了保证联轴器的正常运行,需要定期检测和更换橡胶部件。

C变频器对运行环境要求严格,易受外界的干扰,系统不稳定。需要安装滤波器、变压器、冷却设备等附属装置,使得整个系统变的复杂,这些附属装置对变频器能效的影响是显著的,尽管单看变频器效率还比较高,但实际上总的效率却常常并不高。电子元器件的寿命都比较短,一般每四到七年就需要进行更换或更新。同时,像煤矿等企业,一般工作环境比较恶劣,这会严重影响到变频器的使用效果。

D液粘耦合器,也是需要工作液,且内部结构比液力耦合器还要复杂,所以尽管很多时候说起来效率很高,优点也比较突出,但是实际使用过程中,还是不够稳定,存在不少的弊端,比如容易漏油,不便维修等等。

经过以上的分析,我们不能看出:无论是从单一性能到整体性能,还是从个体的能效到整个系统的能效,磁力耦合器是最好的选择。当考虑到在整个使用寿命中周期中所有的成本的时候,磁力耦合器的优势变得更加显著。

shyicun

  • 精华:0帖
  • 求助:1帖
  • 帖子:13帖 | 111回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:402
  • 注册:2012年11月26日
发表于:2012-12-26 20:54:51
53楼

真正的产品用了才知道效果好不好,欢迎这方面的专家实地来我厂参观考察,我们有专门的技术人员为你们演示。

地址:上海市奉贤区光明镇杨跃路268号(上海亦村仪器仪表有限公司),联系电话:18721827516 周先生

上海融德公司

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:18帖 | 77回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:296
  • 注册:2012年11月26日
发表于:2013-01-16 09:14:36
54楼
国家重点节能推广项目第五批目录节选(永磁涡流柔性传动节能项目技术报告篇)

 

 

28 永磁涡流柔性传动节能技术

一、技术名称:永磁涡流柔性传动节能技术

二、适用范围:通用机械行业 石油、天然气、化工、造纸、发电、灌浆、海事、矿业、水泥、水和废水等制造行业的泵机、风机、传送带等设备

三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状

目前,全国现有各类电机系统总装机容量约7 亿kW,占全国总用电量的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总用电量的10.4%20.9%9.4%6%。一方面,电动机及被拖动设备普遍存在系统匹配不合理的问题,“大马拉小车”现象严重,使设备长期低负荷运行;另一方面,系统调节方式落后,运行效率比国外先进水平约低10%20%,相当于每年浪费电能约5000 亿kWh,节电

潜力巨大。

四、技术内容

1.技术原理

永磁涡流柔性传动节能装置主要由两部分组成:一部分由连接在负载侧的高强度永磁体转子组成;另一部分由连接在驱动侧的导体转子组成。导体转子和永磁转子是非接触的,可以自由地独立旋转。当导体转子旋转时,导体转子与永磁转子产生相对运动,交变磁场通过气隙在导体转子上产生涡流;同时,涡流产生感应磁场与永磁转子相互作用,从而带动永磁转子沿着与导体转子相同方向旋转,在负载侧输出轴上产生转矩,从而带动负载做旋转运动。通过调节永磁转子和导体转子之间的气隙就可以控制输出转矩,从而获得可调整、可控制、可重复的负载转速,进而实现电机功率可控,达到节能的目的。

2.关键技术

1)转速范围:03000r/min

2)适配电机功率:302000kW

3)转矩范围:012000Nm

4)工作温度范围:098%

5)气隙调节范围:240mm

3.工艺流程

点击查看原图

五、主要技术指标

1.转速范围:03000r/min

2.适配电机功率:302000kW

3.转矩范围:012000Nm

4.工作温度范围:098%

5.气隙调节范围:2mm40mm

六、技术应用情况

该技术已获得4 项国家专利,其中1 项发明专利和3 项实用新型专利。2011 年该技术通过省级新产品、新技术的鉴定。该技术可广泛应用于发电、冶金、石化、水处理、采矿与水泥、造纸、暖通空调、海运等行业的泵、风机、离心机、输送带及其它电机驱动装置。目前,已成功在鞍钢、宝钢及海华发电等企业应用。

七、典型用户及投资效益

典型用户:鞍钢、宝钢、济钢、海华发电等企业

典型案例1

建设规模:3kV300kW1500rpm/min 两台送风机。主要技改内容:在电机和送风机之间安装永磁涡流柔性传动装置,主要设备为2 台永磁涡流柔性传动节能装置。节能技改投资额110 万元,建设期1 个月。年节能量312tce,年节能经济效益为70万元,投资回收期约1.6 年。

典型案例2

建设规模:炼钢厂过滤器电压10kV、功率为180kW 的送水泵作业区。主要技改内容:在电机和水泵之间安装水冷型永磁涡流柔性传动节能装置,主要设备为3 台水冷型永磁涡流柔性传动节能装置。节能技改投资额144 万元,建设期约20 天。每年可节省电能84.9 kWh(电机工作时间按300 天计算),折297tce,年节能经济效益63 万元,投资回收期约2.3 年。

八、推广前景和节能潜力

据了解,目前全社会的能耗约有70%集中在冶金、化工、煤炭、电力、建材工业等高耗能领域。其中工业电动机用电量约占总电量的三分之一,且一半用于风机、泵、压缩机的驱动,三分之二的风机、泵类械在运行中需要调节流量。风机用电量约占全国发电量的10%。其中,矿山使用的风机占全国采矿用电总量的30%,钢铁工业使用风机用电量占其生产总用电量的20%,煤炭工业使用风机的用电量占煤炭总用电量的17%。如果所有电机效率提高5%,则全年可节约电量达765亿kW,预计到2015 年在相关行业可推广8%,形成的年节能能力约为200 tce

附录:

点击查看原图

上海融德公司

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:18帖 | 77回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:296
  • 注册:2012年11月26日
发表于:2013-01-24 09:24:20
55楼

永磁涡流联轴器的技术优势总结

A:降低系统运行费用:节能。通过永磁耦合器,输入扭矩总是等于输出扭矩,因此电动机只需要产生负载所需要的扭矩。且启动电

流很小,直接缩小电动机的容量。在不同的工况,节电率可以达到(25-66)%。

B:无机械联接:有效减少损耗,无摩擦、磨损性元器件。

C:高效传动:高效率扭矩传输效率大于95%,最高可达98.5%

D:容许较大的对中误差:允许较大的轴对心偏离与轴线角度偏离(允许最大轴中心线偏离5mm,角度偏离1度 )。大大简化了安装调试过程。彻底消除了热膨胀对对中的影响。

E:不产生谐波、不受电网电压波动影响。

F:隔振:非接触式联结,能有效地消除电机与负载之间振动的传递。降低噪音。有效减少系统的震动,可达50-85%,延长系统设备寿命。由于主动转子与从动转子相互间无接触,不存在刚性连接问题,因此在主动件发生突变或振动时都不会直接传到从动件上。同时从动件发生突变或振动时同样也不会影响主动件的工作状态,从而可避免振动或突变的传递,实现工作机械的平稳运行。

G:电机能实现更为平稳和渐进的柔性启动/停止;空载启动,使电机峰值电流降低,启动电流小于正常值的1.5倍,提高了整个电机驱动系统的可靠性。使用永磁磁力耦合器可以减少电动机的启动电能消耗以及避免造成较大的电压冲击;缩小电动机的容量;真正的带缓冲的软启动,最大程度减少电动机启动和刹车过程对电动机和负载的冲击。可明显延长动力传输皮带寿命(如三角皮带等),特别是在通过三角皮带传递扭矩且电机频繁启动场合,使用效果非常好。

H:可频繁正反转, 可以立即重启。

I: 能承受周期性负载堵转(滑差)。消除冲击加载(负载逐步加载),用于负载有规律跳动。

J: 过载保护功能:完全消除了系统因过载而导致的损害。磁力耦合器在运行过程中当从动件负载突然过大时,主动转子与从动转子两件之间可产生滑脱而结束转矩的传递,此时电机继续转而负载停转。从而避免了从动件在不能进行正常工作时(如主动轴抱死、输送带卡死等)易被损坏的危险,同时也对电机起到了保护作用。

K:减少系统维护成本:大幅延长电机和负载轴承寿命。大幅延长电机和负载密封件寿命。

L:适应于各种严酷工作环境:结构简单,能够适应恶劣的工作环境。能在电网电压波动较大、谐波含量较高、易燃、易爆、潮湿、粉尘含量高等场所的恶劣工况下工作,能适应“晃电”等恶劣工况。免维护。

M:安装空间小,结构紧凑,安装简单。磁力耦合器的主动件与从动件之间存在间隙,相对于普通的机械传动装置而言结构简便,易于装卸、维修和调试, 既可减小设备维护的难度和劳动强度,又可提高设备的工作效率。可以方便的对现有系统进行改造或者应用在新建系统中。

N:使用寿命长:设计寿命可达30年。

总结如下:空载启动电机、缩小电动机的容量(节能)、保护电机、节省皮带、使用寿命长、免维护。

shyicun

  • 精华:0帖
  • 求助:1帖
  • 帖子:13帖 | 111回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:402
  • 注册:2012年11月26日
发表于:2013-02-27 09:39:29
56楼

永磁联轴器在山东潍坊电厂、鞍钢集团、燕山石化集团等公司的应用实例

希望与对这方面有i兴趣的朋友共同探讨研究。联系电话:13764303573,http://www.shyicun.com

上海融德公司

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:18帖 | 77回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:296
  • 注册:2012年11月26日
发表于:2013-09-10 15:13:15
57楼

软连接、软启动、允许较大对中误差、隔离震动、机械调速、高可靠性、低维护是永磁涡流传动和调速装置的突出优势!

上海融德公司

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:18帖 | 77回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:296
  • 注册:2012年11月26日
发表于:2013-09-10 15:14:30
58楼

软连接、软启动、允许较大对中误差、隔离震动、机械调速、高可靠性、低维护是永磁涡流传动和调速装置的突出优势!选择永磁涡流联轴器关键是在质量和效果!

cat_man

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:9帖 | 47回
  • 年度积分:1
  • 历史总积分:311
  • 注册:2011年1月12日
发表于:2013-09-13 14:04:11
59楼

变频器是汽车,性能优越,但要保养;永磁是自行车,简单耐用,但可惜是宝马自行车,和汽车一个价,甚至更贵!

上海融德公司

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:18帖 | 77回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:296
  • 注册:2012年11月26日
发表于:2013-10-09 12:40:58
60楼

回复内容:

对: cat_man 变频器是汽车,性能优越,但要保养;永磁是自行车,简单耐... 内容的回复!


兄台讲的有一定的道理!可能永磁涡流传动的前期投入比较大,但是从长远来看,从不同的使用环境情况来看,从后期的维护成本来看,永磁和变频器各有优势,各有特色!


热门招聘
相关主题

官方公众号

智造工程师