永磁联轴器 PK 变频器，终将是一个优胜劣汰的过程。 点击：5294 | 回复：10
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永磁耦合器调速与变频调速的比较
一、背景
当前，国内的企业的风机和水泵所采用的调速方式大部分是变频调速。鉴于变频调速器在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，给企业生产上带来了隐患，直接影响了生产运行的连续性、稳定性以及可靠性；也给企业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，造成停机。而采用大功率调速型永磁耦合器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
我们就企业最为关心的以下四个方面来进行分析比较：
(一) 系统的可靠性
永磁耦合器
永磁耦合器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。
(二) 长期运行的稳定性
永磁耦合器
永磁耦合器具有机械结构简单，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。由于采用永磁耦合器时，电机与负载之间的轴连接是非接触式的，因此，负载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。根据其他企业的使用情况（在美国的企业，其最长的连续使用时间已达六年，理论寿命30年），永磁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。根据多数企业的使用情况调查，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。
(三) 初始安装及日后的可维护性
永磁耦合器
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7到10年。
(四) 经济性分析
永磁耦合器
1. 初始投资
永磁耦合器的初始投资与变频器的投资目前大致相同；
2. 维护费用
由于永磁耦合器基本上是免维护的，所以维护费用几乎为0；
3. 故障造成的经济损失
尽管永磁耦合器与变频器都是节能设备，但是，永磁耦合器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
因为永磁耦合器基本上是免维护的，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耦合器的投资旗鼓相当；
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，永磁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，采用调速型永磁耦合器调速方案具有高压变频器调速方案无可比拟的绝对优势，是国内企业的最佳应用选择。
永磁调速节能新技术典型应用
永磁调速节能新技术??永磁调速器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。
永磁耦合与调速驱动器附带的控制器通过处理各种信号实现对负载调速，包括压力、流量、位移等其它过程控制信号。永磁耦合与调速驱动器可以方便地对现有设备进行改造，不需要对现有电动机和供电电源进行任何改动。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。
派生型永磁涡流联轴器
1）定矩型
定矩型永磁涡流联轴器的特点是，不仅考虑额定转矩，而且还要考虑控制启动时最大磁转矩。联轴器一般设计为双联式，其中一联磁旋转体可轴向移动自动调节磁体与铜体之间的间隙，从而达到控制磁转矩的目的。其结构略复杂。
2）调速型
调速型永磁涡流联轴器是在定矩型的基础上，将自动调节磁体与铜体之间的间隙控制磁转矩，通过一定的机械结构转变为人工或机电自动调节控制，即成为了调速型永磁涡流联轴器。其结构较为复杂。
永磁涡流联轴器与机械联轴器相比较其技术优势是不言而喻的，因此它的发展和应用前景非常广阔。尤其他具有的节能降耗特点，相信该技术在不久的将来定会在机械领域得到全面推广应用。
以上对永磁涡流联轴器的基本性能作了简要介绍，今后随着该项技术的深入研究，我们会及时发布最新研究成果并作详细介绍。
1）永磁涡流联轴器的
铜旋转主本体、付本体、联结定距环和联结轴套均采用普通碳钢制造；磁旋转本体采用L104铝材制造；磁旋转体在磁钢安装完毕后，全部用1mm的不锈钢板包覆。联轴器输出磁转矩与磁钢总体积Vm和有效回转半径Rc长正比关系。
2）磁转矩的设计计算是永磁涡流联轴器设计的关键环节，其设计特点是必须在动态下模拟转动状态进行计算。首先建造联轴器的三位模型，利用有限元软件进行动态分析计算，然后再进行结构优化，最后达到设计要求。因此该产品在技术含量上具有一定的附加值。
3）永磁涡流联轴器现场安装步骤如下：
① 将铜旋转主体安装于原动机轴上；
② 先将铜旋转付体、联结定距圈先后套在待拖动设备的轴端，然后将磁旋转体安装
在待拖动设备的轴上；
③ 找正，调整铜旋转主体与磁旋转体相对面的间隙（本设计为3.5mm），旋转其中
之一，大体校对两个旋转件的回转中心（本设计偏差不大于3mm），大体校对两个旋
转件相对面的倾角（本设计偏差不大于0.6度），即旋转件径向对面间隙差值不大于
3.5mm。将原动机及设备固定妥。
④ 将联结定距圈安装于铜旋转主体上；
⑤ 将铜旋转付体安装于联结定距圈上；
⑥ 紧固六只联接螺栓；手动相对旋转主、被动体，检查有否碰磨现象；检查无误启
动试运行。
运行约30分钟和60分钟后分别检查铜旋转主、付体的温升情况，若温升明显且且较高，并有继续上升的趋势，应考虑在铜旋转主、付体上加装散热片装置。
宣传了这么多天，也没见实际的理论介绍和调速的公式推导。俺是小白，也懂得不多，大胆咋呼两句，要是说的不对大家一笑了之。
这东西咋看咋象电磁调速，只不过传统的电磁调速是调节励磁电流来改变磁通量从而改变电磁力矩达到调速的目的。这个是改变气隙来改变磁通量，方法不同但原理和效果是相同的。和传统电磁调速相比，少了励磁电流，采用了永磁体，比电磁调速节能也就节这部分励磁电流。
名称都叫涡流联轴器，电动机轴和负载轴之间肯定存在速度差，这个肯定是调速比越大转差越大，损耗也就越大。如楼主所说输入转矩总是等于输出转矩，那么假设电动机侧功率＝P1，转速＝N1,转矩＝T1；负载侧功率＝P2，转速＝N2，转矩＝T2.
P1=T1*N1/9550
P2=T2*N2/9550
由于T1=T2
则P1/P2=N1/N2
假设负载特性为恒转矩，电动机转速为1400r/min，负载侧需要调速到500r/min，电机功率和负载侧功率之比为P1/P2=2.8，效率也就36%。
这东西调速比越大效率越低，而且还要机械装置来调整气隙，其调速精度和调速范围不要说和变频调速相比，就算和传统电磁调速相比有多大胜算？有对比数据吗，很想见识一下。
俺就一小白，如果说得不对请拍砖，一定虚心改过。
如上要求的，我们先来看看永磁涡流调速装置在电厂的一个安装实例，对大家了解这个产品会有进一步的认识
《典型安装案例应用说明》嘉兴电厂冲渣泵
嘉兴发电有限责任公司为国产2×300MW机组，于1995年投产，配置1025t/h燃煤锅炉，锅炉干式排渣系统改造为水力排渣系统，水力排渣的主要任务是将炉膛内的底渣经冷却、裂化，以高压水作动力源，将管道中的渣水混合物送至中转仓；在中转仓出口，再将渣浆泵送至1km以外的脱水仓，将水滤干回收利用，用车装渣外运。在不排渣时底渣系统溢流水不能满足渣泵正常运行要求，需开高压水泵维持循环最小流量，高压水泵约有15h需要在大马拉小车状态下运行，增加了发电成本。
根据实际需要利用永磁磁耦对原有高压水泵电机进行调速改造，总体保持网中水量基本恒定，保证各部位用水量的需求，既保证和改善了工艺，又达到节能降耗的目的和效果。
该技术采用了气隙传递扭矩的方法，安装简单，电机端不需要精确校准，误差可达到0.5~1mm。系统的震动、冲击和噪音完全取决于电机与风机或水泵的自身精度，与安装精度关系很小，轴对准精度的允差很大，安装和维护十分方便快捷。
高压水泵B永磁调速驱动改造后平均每小时电耗由307kW.h降到216kW.h，节电率为29.64％；
（注：根据《浙江省能源检测中心检测报告》（编号0719），采用同比、累计1个月测试的节能率为33.95%，上述数据为累计运行保守值）
按每年运行10个月、电价0.35元计算，则：
节约价值的经济效益:【改造前每小时耗电量-改造后每小时耗电量】×运行时数×单位电价
＝（307-216.7）×7200×0.35
＝227,556元(回收期约为2年)。
用户总结:
通过永磁调速协调控制技术在高压水泵B改造应用中的研究，对提高系统运行安全稳定性，降低经济损失，具有更为重要的意义。改造充分说明：永磁调速驱动器具有结构简单，适应性强，自身的损耗小，寿命长的结构特点。在利用永磁调速进行节能改造的过程中，着重永磁调速技术性能研究，达到进一步实现优化系统，提高节能效果的目的。并且此次改造成功为将永磁调速协调控制技术应用到各种领域中同类型泵与风机的调速驱动提供了成功范例，该项技术的研究势必会为永磁调速技术的广泛应用起到积极的推动作用。
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