永磁調速器工作原理及特點

1、2007華電東華電廠,華能南京電廠,中石化北京燕山石化,棗莊煤業(yè)集團蔣莊煤礦等大型企業(yè)集團。永磁磁力驅動技術首先由美國MagnaDrive公司在1999年有很大的區(qū)別，其主要的貢獻是將永磁驅動技術的應用大大拓寬。該技術現(xiàn)已在各行各業(yè)獲得為傳動領域帶來一場新的革命。該產品已經通過美國海軍最嚴格的9-G抗震試驗。同時，該產品在美國獲得17由MagnaDrive公司和美國西北能效協(xié)會組成專門小組對該技術設備識。在短短的幾年中，MagnaDrive獲得了很大的發(fā)展，現(xiàn)已經滲透到各行各業(yè)，在全球已超過6000套設備投入運行。系統(tǒng)構成與工作原理永磁磁力耦合調速驅動(PMD)是通過銅導體和永磁體之間的氣隙和

2、導體之間的氣隙就可以控制傳遞的轉矩，從而實現(xiàn)負載速度調節(jié)。由下圖所示，PMD主要由導體轉子、永磁轉子和控制器三部分組成。（機械）鏈接轉變?yōu)檐洠ù牛╂溄?，通過調節(jié)永磁體和導體之間的氣以重復的負載轉速。磁感應原理是通過磁體和導體之間的相對運動產生。也就是說，PMD電動機滿轉時，PMD的滑差在1%4%之間。通過PMD，輸入轉矩總是等于輸出轉矩，因此電動機只需要傳輸能量和控制速度的能力不受電動機軸和負載軸之間由于安裝未對準原因而產生的小角度或者小偏移的到有效降低。PMD控制器通過處理各種信號實現(xiàn)對負載調速，包括壓力、可以方便地對現(xiàn)有PMD優(yōu)化的速度運行，增加能源效率，減少運行和維護成本。永磁磁力耦合調

3、速的特點1.總成本最低。2.維護工作量小，幾乎為免維護產品，維護費用極低。3.容忍較大的安裝對中誤差。大大簡化了安裝調試過程。4.過載保護功能。提高了整個電機驅動系統(tǒng)的可靠性，完全消除了系統(tǒng)因過載而導致的損害現(xiàn)象。5.帶緩沖的軟啟動/軟制動（剎車）。6.節(jié)能效果顯著。節(jié)電率達到25%-66%。7.使用壽命長，設計壽命30年。美國海軍品質。8.過程控制精確高。9.減震效果好。10.結構簡單，適應各種惡劣環(huán)境。對環(huán)境友好，不產生污染物，不產生諧波。11.系統(tǒng)。12.應用現(xiàn)場多，已成功應用6000套。永磁調速器之卓越特點I.可控過程啟動對于大型帶式輸送機，其對驅動系統(tǒng)的要求主要體現(xiàn)在啟小。永磁磁力耦

4、合調速驅動(PMD)的性能完全滿足這些要求，使大型動裝置在啟動和停車過程當中輸送帶的帶速隨著電動機的轉速變化滿足長距離、大運量的大型帶式輸送機需求一條皮帶可以由一臺電動機及一套PMD多套PMD驅動。驅動電動機在皮帶機啟動之前空載啟動，此時PMD每臺PMD被加速至滿速度之前有一個緩慢而均勻的預拉伸過程。加速時間可以根據(jù)需要在規(guī)定范圍內進行調整。啟動驅動電動機機可以根據(jù)運行負載進行選擇而不必根據(jù)啟動負載選擇，所以PMD驅動系統(tǒng)可以選用功率較小的電動機。同樣PMD也可以象控制皮帶的動態(tài)沖擊力。當驅動系統(tǒng)中有多臺PMD命。功率平衡是通過控制每臺PMD的氣隙，并允許一臺或幾臺PMDPMD產生滑受到保護從

5、而延長其使用壽命。大功率電機系統(tǒng)的啟動問題一直是困惑用戶的難題，因為電機系統(tǒng)在啟動時，基本上可以看作是滿載啟動，電機在合閘瞬間，機線圈嚴重發(fā)熱，造成電機線圈提前老化，縮短電機使用壽命。II.高可靠性（l）PMD在啟動負載之前驅動電機空載啟動，電機達到額定的速度PMD軟啟動。（2）PMD不僅降低了電動機的啟動電流和減小對電動機的熱沖擊負靠運行，有效地降低了設備維修及故障時間成本。（3）使用PMD時，因電機的選擇是基于運動條件而不是啟動條件，資和運行電費。（4）使用PMD系統(tǒng)，可防止輸入到帶式輸送機的功率及力矩超過安部件；（5）PMD啟動系數(shù)為1左右，所選擇膠帶的強度可降低30左右。III.惡劣環(huán)

6、境的適應性1室外惡劣環(huán)境度下保持強磁場特性，在地球上的極限環(huán)境溫度不會超過100，永磁調速器可以在這種環(huán)境溫度下工作。2骯臟的環(huán)境永磁調速器是非直接連接的機械調速裝置，最小氣隙寬度為1/8英寸(約，一般能在空氣中飛揚的塵粒直徑不會大于該尺寸，所以，它可以用于空氣中粉塵較高的環(huán)境，如水泥廠、礦山等；當粉塵厚度導致機械摩擦時，可用高壓水槍沖洗。而電子或電氣式的調速裝置必須在潔凈環(huán)境工作，因此對機房環(huán)境防塵要求很高。3易燃易爆環(huán)境用較弱電力需要采用防爆結構外，主功率部分絕不會產生火花或靜軍械庫、化工、礦井、高濃度粉塵工廠等使用的皮帶機、破碎機、水泵、風機、鼓風機、油泵等設備。易燃易爆環(huán)境下使用，否則

7、帶來安全隱患。4高可靠要求環(huán)境的環(huán)境，如消防、遠洋輪船、海軍艦船、潛艇等。復雜的電子或電氣裝置不適宜于對可靠性要求高的使用環(huán)境。下圖為美國海軍在油輪、潛艇和航母上使用永磁耦合器。5電力質量差的環(huán)境差時，如電壓波動、電力諧波、閃變、跌落、短時間斷、雷擊、浪涌不會因為電力質量造成損壞。6各種電壓、頻率等級機系統(tǒng)的電壓等級及工作頻率為多少，均能采用永磁調速器進行調越低，永磁調速器尺寸越大。IV.不產生電力諧波及電磁干擾通常通過電子或電氣實現(xiàn)調速的裝置，基本都要通過改變電PWM量標準，用電設備對電網造成的總諧波電壓不得超過5%，諧波電流對每次都有嚴格的限值，等效為總諧波電流也在5%8%左右，如果超力部

8、門的處罰，從而大幅增加安裝總成本。50Hz熔斷器熔斷、空氣或斷路器開關跳閘。大家知道，電動機負載是感性負載，而永磁調速器為機械式調速裝置，與電性能無關，因而，調速過程不會造成電流諧波，其功補償柜就可以補償，不增加額外的成本。治理。永磁調速器不會產生電磁干擾。V電機不會過熱，也不需更換和改造電機從電機轉速改變的三個因素：頻率、極對數(shù)和滑差來看，改變任何一個要素將導致電機轉速改變。能消耗，電機線圈、硅鋼片、機械摩擦都會造成電機發(fā)熱，因此，電變頻器、串級調速、雙饋調速，在電機低速旋轉時，電機的發(fā)熱都很大，有時不得不使用外部風扇幫助散熱。永磁調速器是通過改變電機與負載之間的滑差實現(xiàn)調速的，導致電機過熱。變頻器調速，因為變頻器產生的正弦波實際是由方波疊加而的輸入電壓、電流和頻率，因此不會要求改造原電機系統(tǒng)。VI.降低維護成本延長系統(tǒng)設備壽命電機系統(tǒng)的故障主要原因是振動，振動會導致軸承、油封等的加速磨損，也會導致基座、管道接頭、緊固件等松動或斷裂或破損，振動還會導致產生強烈的噪聲。振動的產生，主要由于以下因素：1.電機與負載設備連接時，軸不同心或有一定角度誤差；2.減速機,皮帶機運行發(fā)生的振動；3.