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永磁偶合器
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调速型永磁偶合器添加时间:2018/4/10 13:14:59
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1.1 产品结构介绍 调速型永磁偶合器由铜转子、永磁转子和控制器三个部分组成。一般,铜转子(带铜环的钢制转子)与电机轴连接,永磁转子(带永磁材料的铝制转子)与工作机的轴连接。铜转子和永磁转子之间有空气间隙(称为气隙),而没有传递扭矩的机械连接。在电机转动时,铜转子的铜环上在切割永磁体的磁力线时产生感应涡电流,而感应涡电流的磁场与永磁体的磁场之间的作用力实现了电机与工作机之间的扭矩传递。当气隙小时,调速
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1.1 产品结构介绍

调速型永磁偶合器由铜转子、永磁转子和控制器三个部分组成。一般,铜转子(带铜环的钢制转子)与电机轴连接,永磁转子(带永磁材料的铝制转子)与工作机的轴连接。铜转子和永磁转子之间有空气间隙(称为气隙),而没有传递扭矩的机械连接。在电机转动时,铜转子的铜环上在切割永磁体的磁力线时产生感应涡电流,而感应涡电流的磁场与永磁体的磁场之间的作用力实现了电机与工作机之间的扭矩传递。当气隙小时,调速型永磁传动装置的传动能力强;相反,气隙大时传动能力小。而控制器可通过手动或控制信号调节空气隙的大小。对于自动控制系统,当控制器接到一个控制信号(如系统对压力、流量、电流或液面高度等要求进行调节的信号)后,控制器对信号进行识别、计算和转换后,给其执行元件发出调节指令,执行元件就会调节铜转子与永磁转子之间的气隙,从而改变工作机的工作点,即调节了工作机的转速和扭矩

永磁偶合器的输出扭矩等于输入扭矩,而其输出转速(即工作机转速)和输入转速(即电机转速)是不相等的,它们之间的差值与输入转速的比值称为转差率,额定转差率为1-4%。调速型永磁偶合器对于不同负荷特性的工作机有不同的调速范围。

 

调速型永磁偶合器特点:

1.维护工作量小,几乎是免维护产品,维护费用极低。

2.允许有较大的安装对中误差(大可为3mm),大大简化了安装调试过程。

3.具有过载保护功能,从而提高了整个系统的可靠性,完全消除了系统因过载而导致的损坏。

4. 电机能实现更为平稳和渐进的柔性启动/停止,减少冲击和振动,协调多机驱动的负荷分配。

5.调速型可在电机转速基本不变的情况下实现输出转速的无级调节。

6.节能效果显著。

7.使用寿命长,设计寿命为30年。并可延长系统中零部件的使用寿命。

8.易于实现遥控和自动控制,过程控制精确高。

9.结构简单,适应各种恶劣环境。对环境友好,不产生污染物,不产生谐波。体积小,安装方便。

 

与变频器相比,优点独特

--稳定性和可靠性比变频器高,在大功率时尤其突出。

--负载转速高、功率大时代替变频器优势明显。

--在恶劣的工作环境中的适应能力和免维护性能,是变频器所不具备的。

--与变频器相比,不对电网产生谐波干扰。

--在电压降低时,变频器可能无法工作,但调速型永磁涡流传动装置则不受影响。

--与变频器相比,能消除电机与工作机之间的振动传递。

--与变频器相比,维护和保养费用低。

--与变频器相比,永磁偶合器能有效延长传动系统各零部件的寿命。

1.2 主要用途及适用范围

调速型永磁偶合器主要作用是:提高电机启动能力、保护电机、防止过载、减少冲击和振动、协调多机驱动的负荷分配,同时,在电机转速基本不变的情况下实现输出转速的无级调节。因而在风机、水泵等需要调节的系统中有着极其广泛的应用。电厂预热器用调速型永磁偶合器拥有上述用途外,还具有工作机端与电机端完全离合的功能,即工作机端运转电机端完全停止。



永磁调速器技术特点及优势

永磁调速器主要由三个部件组成:永磁转子、导体转子、调速机构。永磁转子与导体转子分别安装在电机和负载的轴上,两者之间没有机械接触,永磁转子或导体转子上装有调速机构,永磁调速器的运行原理是当电机旋转时,带动导体转子在永磁转子所产生的强磁场中切割磁力线,导体中产生涡电流,该涡电流进而在导体周围产生反感磁场,反感磁场与永磁体的磁场交互作用,阻止导体转子与永磁转子的相对运动,从而实现了电机与负载之间的扭矩传输。调速机构可以在设备运行时调节永磁转子与导体转子在轴线方向的相对位置,以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。

永磁调速器的核心技术特点:

平滑无级调速,调速范围0-98%,实现高效节能,节电率为10-50%  

简单、可靠,机械结构,无需外接电源

柔性启动,电机可实现完全空载启动,大幅降低电机的启动电流,延长设备使用寿命

隔离振动,无机械连接

安装简便,容忍较大的对中误差

能适应各种恶劣环境,包括电网电压波动大、谐波严重、易燃易爆、潮湿、粉尘等场所

延长传动系统各主要部件(轴承,密封等)的使用寿命

几乎免维护,运行成本和维护成本极低

绿色环保,无谐波,无污染物、无EMI(电磁波)干扰问题

使用寿命长,可达30年

投资效益高,投资回收快。

其技术特点详细分析如下:

1、纯机械构造,不用电,无接触,无摩擦,长寿命周期。
相比较变频器、内馈斩波调速设备、液力耦合器等其他调速节能设备,永磁调速结构简单,安全性高,运行中无摩擦,隔离振动,寿命周期可长达30年。
2、简单、可靠、高效的调速节能装置。
永磁调速器是通过调节扭矩来实现速度控制,我们可以根据负载实际运行过程中扭矩的大小来调整电机输出端扭矩。负载要求扭矩小,电机输出扭矩小,相应输出功率也小。
永磁调速器可以通过调节导体转子和永磁转子之间的耦合面积来改变电机与负载之间的转速差,从而实现调速节能的目的;在电机转速不变的情况下,调节风机或水泵的转速,从而管网的压力或者流量就会变化,来满足实际工况的需要。
在全速运转时,永磁调速器的工作效率能达到 97% 左右,在风机水泵系统中,其节能率通常为10% ~ 50%。永磁调速器是工程师简单高效的调速选择,考虑到变频器的散热方面的能量损失,在很多情况下,永磁调速器的节能效率要高于变频器。同时,永磁调速器相对于其它调速装置的优点不仅限于节能。安装永磁调速器之后,在对系统的总体评估中,总回报提高、节能效果好、生产能力提高、设备寿命延长、维修率下降以及运行维护费用的减少都很明显。
3、延长设备使用寿命,降低系统运行风险。
减低振动和容许偏心
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。振动会破坏密封圈的弹力,升高轴承和设备的温度。永磁调速技术提供了一种好的解决振动方法。永磁耦合技术减振的关键在于通过空气间隙传递扭矩,而没有直接的物理连接。空气间隙通常为3mm左右。
偏心是安装和维修成本的主要原因。一般可允许的偏离为 0.05 mm 甚至更小,需要激光对心。永磁调速技术允许 0.5 mm 的偏离而不会产生振动,直接就可以进行安装。
冲击型负载
由于电机和负载的轴端没有直接的物理连接,振动不会传递,对于冲击型负载具有通过滑差实现缓冲与自动保护功能, 故障大大减少。
4、对环境适应性强,不受电网质量影响,能适应恶劣环境,如粉尘、潮湿等,绿色环保,无谐波或其他电磁辐射问题,对环境友好。
功率质量
永磁耦合技术不会受功率质量的影响,在功率质量很差或者在低压期间都可以工作。只要有有效的能量使电机转动,永磁耦合技术就可以工作。同时,永磁耦合技术也不会影响设备的功率质量。不会产生谐波,瞬时高压或者其他与功率质量有关的问题。
谐波对电网的危害
谐波因趋肤效应、电路中泄露电容、某次谐波电流过大等原因,使公用电网中的组件产生了附加的谐波损耗,降低发电、输电及用电设备的使用效率,大量的 3 次谐波流过中线时,会使线路过热甚至发生火灾。
谐波影响各种电气设备的正常工作。谐波对电机的影响除引起附加损耗外,还会产生机械振动、噪声和过电压,使变压器局部严重过热。谐波使电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短以至损坏。
谐波会引起公用电网中局部的并联谐振和串联谐振,从而使谐波放大,这就使上述的危害大大增加,甚至引起严重事故。谐波会导致供电的安全性严重下降,导致备用发电机组不能带载,导致 UPS 在油机发电时不能与频率同步而使电池放电并停机。
谐波会导致继电保护和自动装置的误动作,并会使电气测量仪表计量不正确。
谐波会对邻近的通信系统产生干扰,轻者引进噪声,降低通信质量;重者导致信息丢失,使通信系统无法正常工作。
由于谐波电流的冲击,配电电路中的功率因素补偿电容经常爆炸,保护用的熔断器经常无故熔断,保护用的热继电器和空气开关经常跳闸,严重影响供电的安全。
当变频器启动时,能够产生很大的谐波干扰,影响其他设备。有时,变频器就是其自身的对手。一台变频器产生的谐波能够引起它旁边设备的故障。大多数变频器都有滤波器。滤波器能够吸收一些谐波,同时也有很多谐波没有被吸收而损害了附近的设备。另外,当电机远离驱动器时,破坏性的谐波会被增强。很多变频器的制造商都限制变频器与电机之间的距离为 100 米。大多数变频器的安装中都包括独立的变压器、暂态电压浪涌抑制、功率因数纠正器、线阻抗、电磁干扰滤波器以及其他辅助性装置。
5、永磁调速器总成本低。
总成本(或投资效益)包括以下几项费用的总和
初期投资(初次购买设备费用  +  改造/安装费用)
运行成本
维护成本
停机成本, 环境成本(二次污染问题)

1.永磁调速器与变频器的优势对比:
永磁调速器调速范围0-98%;变频器不能在低速下运行。永磁调速器结构简单、可靠,主体部分为机械结构,无需外接电源;变频器结构复杂,是纯粹的电器设备。永磁调速器使电机和负载分开,无机械连接,隔离振动;变频器无此功能。永磁调速器安装简便,容忍较大的对中误差,占用空间小;变频器需要大的安装空间,并且对环境要求高。永磁调速器能适应各种恶劣环境,包括电网电压波动大、谐波严重、易燃易爆、潮湿、粉尘等场所;变频器不能用于上述环境。永磁调速器能延长传动系统各主要部件(轴承、密封等)的使用寿命,降低维护成本;变频器无此功能。永磁调速器绿色环保,无谐波,无污染物、无EMI(电磁波)干扰问题,变频器制造谐波,污染电网。永磁调速器使用寿命长,可达30年;变频器的寿命约为8年,且随着使用年限的增加,故障率逐年提高;永磁调速器维护保养工作量极小,运行成本低;变频器运行维护费高,配件贵,维护保养难度大,寿命周期内的维护成本通常都超过初次采购成本;折算起来,永磁调速器的整个使用寿命周期相当于6台变频器。
2.筒形永磁耦合器与盘式永磁耦合器的区别:
同等功率条件下,筒形产品比盘式产品重量轻,体积小,转动惯量小,效率更高;筒形产品磁力方向为径向,允许有较大的轴向窜动,可超过5mm,而盘式结构磁力方向为轴向,且要求气隙均匀,电机和设备的轴向窜动均不允许超过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,允许在轴向有一定量的窜动,盘式产品很难应用。
3.筒形永磁调速器与盘式永磁调速器的区别:
筒形产品的重量轻、体积小,转动惯量小,对系统的影响小。 筒形产品结构更简单,轴向力小,调速更容易,调速机构重量轻,可靠性高。筒形结构磁力方向为径向,



二、风冷风路设计为通风层流结构

吉玄永磁调速产品在导磁转子上设计了导向风叶,导磁盘和永磁盘上都有合理通风孔,配合离心式的风机外壳型护罩。使整个调速器的冷却风的流向形成了层流的导向。从而有效的保证了导磁转子的良好冷却。






三、调速结构的优势

盘式结构轴向力大,调速机构重,轴承主要承受轴向力,电动执行器扭矩大。天津吉玄永磁调速产品采用筒式结构,结构简单,轴向力小,调速容易,调速机构重量轻,可靠性高;整个产品只有调速结构内部一个轴承。轴承采用润滑油脂润滑,轴承室结构上有进油口和出油口,可以在不打开轴承室的情况下随时更换润滑油脂。


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