永磁耦合器永磁調(diào)速器

永磁耦合器永磁調(diào)速器第1頁，共42頁，2023年，2月20日，星期日公司簡(jiǎn)介青島斯普瑞機(jī)電科技有限公司自成立之日起一直專注于永磁驅(qū)動(dòng)技術(shù)產(chǎn)品的研究、開發(fā)、生產(chǎn)，目前，公司的1600Kw永磁耦合器和630Kw空冷型永磁調(diào)速器業(yè)績(jī)均為業(yè)內(nèi)最大功率。公司在永磁耦合器和永磁調(diào)速器領(lǐng)域已申請(qǐng)16項(xiàng)專利，已獲得一項(xiàng)發(fā)明專利證書和七項(xiàng)實(shí)用新型專利。2第2頁，共42頁，2023年，2月20日，星期日國家政策節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃中明確提出“電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能。采用高效節(jié)能電動(dòng)機(jī)、風(fēng)機(jī)、水泵、變壓器等更新淘汰落后耗電設(shè)備。對(duì)電機(jī)系統(tǒng)實(shí)施變頻調(diào)速、永磁調(diào)速、無功補(bǔ)償?shù)裙?jié)能改造，優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行和控制，提高系統(tǒng)整體運(yùn)行效率?！卑l(fā)改委《國家重點(diǎn)節(jié)能技術(shù)推廣目錄》第五批第28項(xiàng)中明確提到：永磁渦流柔性傳動(dòng)節(jié)能技術(shù)預(yù)計(jì)到2015年該技術(shù)在行業(yè)內(nèi)的推廣比例達(dá)到8%，總投入45億元，節(jié)能能力200萬噸標(biāo)煤/年。第3頁，共42頁，2023年，2月20日，星期日什么是永磁驅(qū)動(dòng)技術(shù)

?PermanentMagnetDrive永久磁力驅(qū)動(dòng)第4頁，共42頁，2023年，2月20日，星期日永磁驅(qū)動(dòng)技術(shù)無機(jī)械連結(jié)的創(chuàng)新扭矩傳動(dòng)技術(shù)第5頁，共42頁，2023年，2月20日，星期日磁力線NS導(dǎo)體當(dāng)磁力線通過導(dǎo)體，靜止時(shí)不會(huì)有作用當(dāng)兩者有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體切割磁力線，在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)渦電流，進(jìn)而產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)，兩者交互作用，產(chǎn)生扭距越靠近時(shí)磁力線密度越密集，產(chǎn)生效應(yīng)越強(qiáng)，扭距越大;相對(duì)運(yùn)動(dòng)越快，效應(yīng)越強(qiáng)，產(chǎn)生扭距越大有效耦合面積越大，穿過導(dǎo)體的磁力線越多，產(chǎn)生的渦電流越大，傳遞的扭矩越大永磁驅(qū)動(dòng)技術(shù)第6頁，共42頁，2023年，2月20日，星期日價(jià)值主張安全:

創(chuàng)新、無機(jī)械連結(jié)的永磁耦合技術(shù),無諧波可靠:

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的機(jī)械設(shè)備,無電子器件最高投資效益:

維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)易,壽命長(zhǎng),并延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命第7頁，共42頁，2023年，2月20日，星期日永磁耦合器永磁調(diào)速器永磁驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品第8頁，共42頁，2023年，2月20日，星期日永磁耦合技術(shù)

“綠色

/Green”想象無機(jī)械連結(jié)的創(chuàng)新扭矩傳動(dòng)技術(shù)降低維護(hù)成本,操作成本,增加運(yùn)行可控性,提高系統(tǒng)可靠度達(dá)成最低之擁有者總成本第9頁，共42頁，2023年，2月20日，星期日永磁耦合器說明耦合器利用磁感原理傳輸扭矩2個(gè)獨(dú)立組件，沒有物理接觸磁轉(zhuǎn)子組件安裝在負(fù)載軸上導(dǎo)體組件安裝在電機(jī)軸上永磁體和導(dǎo)體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生渦流，渦流產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)，交互作用，通過氣隙傳遞扭矩?？蓪?shí)現(xiàn)降速節(jié)能，但需在停機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行不同轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)第10頁，共42頁，2023年，2月20日，星期日高效節(jié)能免維護(hù)(無易損件

)安裝簡(jiǎn)單(無需準(zhǔn)確對(duì)中)高效扭矩傳輸(兼具節(jié)能效果)允許沖擊負(fù)載(負(fù)載被緩沖及滑移)隔離震動(dòng)柔性啟動(dòng)理想應(yīng)用場(chǎng)合:-輸送帶(減少皮帶沖擊)-風(fēng)機(jī)、水泵（柔性啟動(dòng)，節(jié)能）

-脈沖型的負(fù)載(如引擎，往復(fù)式空壓機(jī)，抽油機(jī))-運(yùn)行中容易發(fā)生偏心引發(fā)異常振動(dòng)（如破碎機(jī)）永磁耦合器特點(diǎn)：第11頁，共42頁，2023年，2月20日，星期日12AngularMisalignmentParallel/OffsetMisalignmentAxialMisalignment所有聯(lián)軸器都有以下問題:第12頁，共42頁，2023年，2月20日，星期日13永磁耦合器啟動(dòng)特性與節(jié)能最大啟動(dòng)電流百分比時(shí)間

(秒)轉(zhuǎn)差率節(jié)能率傳統(tǒng)聯(lián)結(jié)永磁耦合第13頁，共42頁，2023年，2月20日，星期日永磁耦合器（斯普瑞產(chǎn)品與盤式產(chǎn)品結(jié)構(gòu)對(duì)比）第14頁，共42頁，2023年，2月20日，星期日斯普瑞永磁耦合器與盤式耦合器區(qū)別：在傳遞同等功率條件下，斯普瑞產(chǎn)品體積更小，重量更輕，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量更小，效率更高。斯普瑞產(chǎn)品為筒形，磁力方向?yàn)閺较颍试S有較大的軸向竄動(dòng)，對(duì)偏心容忍度較大，偏心對(duì)設(shè)備運(yùn)行完全沒有影響；而盤式結(jié)構(gòu)磁力方向?yàn)檩S向，要求氣隙均勻，在運(yùn)行中容易出現(xiàn)氣隙不均導(dǎo)致電機(jī)和負(fù)載軸承損壞，甚至擦盤現(xiàn)象；對(duì)電機(jī)和設(shè)備的軸向竄動(dòng)要求很嚴(yán)，不能超過0.05mm；該特點(diǎn)對(duì)大功率高壓電機(jī)很重要，因?yàn)榇蠊β矢邏弘姍C(jī)多為軸瓦結(jié)構(gòu)，運(yùn)行和停機(jī)情況下，軸向有一定量的竄動(dòng)，盤式產(chǎn)品很難應(yīng)用。第15頁，共42頁，2023年，2月20日，星期日永磁調(diào)速技術(shù)最簡(jiǎn)單、可靠的調(diào)速節(jié)能裝置

第16頁，共42頁，2023年，2月20日，星期日一個(gè)純機(jī)械裝置..無需用電,無機(jī)械連結(jié)想象安裝簡(jiǎn)便可靠/少維護(hù)無諧波干擾對(duì)中不準(zhǔn)下運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)速節(jié)能緩沖啟動(dòng)延長(zhǎng)設(shè)備壽命緩沖脈沖式?jīng)_擊隔離震動(dòng)構(gòu)造簡(jiǎn)單第17頁，共42頁，2023年，2月20日，星期日永磁調(diào)速器是在永磁耦合器的基礎(chǔ)上加入調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，改變永磁轉(zhuǎn)子和導(dǎo)體轉(zhuǎn)子耦合的有效部分，即可改變兩者之間傳遞的扭矩，能實(shí)現(xiàn)可重復(fù)的、可調(diào)整的、可控制的輸出扭矩和轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)調(diào)速節(jié)能的目的。

18第18頁，共42頁，2023年，2月20日，星期日永磁調(diào)速節(jié)能技術(shù)十大優(yōu)點(diǎn)高效節(jié)能(無級(jí)調(diào)速，節(jié)能率10~50%)簡(jiǎn)單(構(gòu)造簡(jiǎn)單,本身無需電源)可靠(容易安裝,不怕惡劣環(huán)境,壽命長(zhǎng)達(dá)30年)柔性啟動(dòng)(電機(jī)完全在空載下啟動(dòng),大幅降低啟動(dòng)電流)適應(yīng)脈沖型負(fù)載(保護(hù)電機(jī),機(jī)械密封,etc.)容忍對(duì)心誤差,隔離并減少振動(dòng)延長(zhǎng)設(shè)備壽命,增長(zhǎng)MTBF(故障周期)無諧波(不傷害電機(jī),不影響電網(wǎng)功因)無EMI(電磁波干擾)降低擁有者總成本第19頁，共42頁，2023年，2月20日，星期日降低擁有者總成本通常初次購置成本僅占全部壽命成本50%以內(nèi)僅需現(xiàn)場(chǎng)局部改造或預(yù)留有限空間減少能源用量降低操作費(fèi)用減少事故發(fā)生增加機(jī)械壽命減少備品備件初次購置成本改造&配套成本降低運(yùn)行成本減少維護(hù)成本降低擁有者總成本$第20頁，共42頁，2023年，2月20日，星期日節(jié)能需求可靠度要求高環(huán)境對(duì)諧波或電磁波要求高調(diào)速,控制需求環(huán)境惡劣難以排除之震動(dòng)脈沖型負(fù)載熱脹冷縮,對(duì)中不易…永磁調(diào)速驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用場(chǎng)合第21頁，共42頁，2023年，2月20日，星期日永磁調(diào)速器競(jìng)爭(zhēng)力分析第22頁，共42頁，2023年，2月20日，星期日其它控制/調(diào)速方式閥/風(fēng)門節(jié)流系統(tǒng)液力耦合器變頻器第23頁，共42頁，2023年，2月20日，星期日傳統(tǒng)~閥/風(fēng)門節(jié)流系統(tǒng)問題:限制流量,耗能產(chǎn)生空穴氣旋早期葉輪磨損增加機(jī)械負(fù)荷增加系統(tǒng)振動(dòng)等…第24頁，共42頁，2023年，2月20日，星期日永磁調(diào)速vs.閥/風(fēng)門節(jié)流系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)不足采用永磁調(diào)速的好處便宜、成本低較低的能源效率節(jié)能,可高達(dá)10%~50%以上客戶對(duì)其十分熟悉數(shù)量大，控制復(fù)雜僅對(duì)泵轉(zhuǎn)速控制

多個(gè)故障點(diǎn)單一，可靠

維護(hù)頻繁，費(fèi)用高維護(hù)簡(jiǎn)單量少，費(fèi)用低

空穴氣旋，振動(dòng)、耗能消除了空穴氣旋、減振，節(jié)能

有調(diào)節(jié)滯后與死區(qū)快速且無級(jí)調(diào)速

操作范圍不佳維持最佳效率點(diǎn)操作

空載啟動(dòng)

增加了MTBF，25年第25頁，共42頁，2023年，2月20日，星期日液力耦合器問題:較低的能源效率維護(hù)要求較高環(huán)境問題振動(dòng)問題空間限制第26頁，共42頁，2023年，2月20日，星期日永磁調(diào)速vs.液力耦合優(yōu)點(diǎn)不足采用永磁調(diào)速器的好處廣告宣傳為“經(jīng)濟(jì)型”較低的傳動(dòng)效率節(jié)能,可高出15%以上柔性啟動(dòng)體積大，笨重體積小，輕巧用量很大陳舊技術(shù)最新技術(shù)油液，容易污染環(huán)境綠色，環(huán)保

維護(hù)困難維護(hù)簡(jiǎn)單量少

多故障點(diǎn)簡(jiǎn)單可靠

增加振動(dòng)

隔離、減振第27頁，共42頁，2023年，2月20日，星期日變頻器dU/dtlimitationCommonmodefilterFrequencyConverterChokeEMCfilterBrakingChopperWhenapplicable問題:諧波干擾EMI電磁波干擾環(huán)境要求高，穩(wěn)定性差老化快，維護(hù)成本高振動(dòng)問題空間限制壽命短第28頁，共42頁，2023年，2月20日，星期日優(yōu)點(diǎn)不足采用永磁調(diào)速器的好處能處理超載扭矩要求變頻專用電機(jī)不需改造原電機(jī)負(fù)載系統(tǒng)能一控多易受電力質(zhì)量的影響不需電力,電壓影響市場(chǎng)已接受需要環(huán)境條件控制

(溫度，濕度)附加成本高可在惡劣環(huán)境使用，高可靠性，適合關(guān)鍵應(yīng)用低功率更便宜...復(fù)雜簡(jiǎn)單，可靠軟啟動(dòng)能力快速老化，使用壽命5到10年耐用，使用壽命為30年高精度,全范圍調(diào)速?zèng)]有快速重啟動(dòng)能力容許快速重復(fù)啟動(dòng)

有電力諧波干擾無諧波干擾的問題

維護(hù)復(fù)雜頻繁,需專業(yè)人員,零備件貴,費(fèi)用高,時(shí)間長(zhǎng)維護(hù)少、簡(jiǎn)單，技術(shù)要求低，時(shí)間短

需要額外空間安裝,空調(diào)僅需局部現(xiàn)場(chǎng)改造

需激光校準(zhǔn)軸,有振動(dòng),潛在的軸承“刻槽”問題容忍軸對(duì)中不準(zhǔn)度，減振，提升軸承與機(jī)械密封壽命第29頁，共42頁，2023年，2月20日，星期日0102030405060708090100扭矩百分比轉(zhuǎn)速百分比轉(zhuǎn)差電機(jī)是靠轉(zhuǎn)差產(chǎn)生所需扭矩來帶動(dòng)負(fù)載負(fù)載所需扭矩決定電機(jī)的轉(zhuǎn)差電機(jī)的輸出功率視負(fù)載需求來決定，所需扭矩越大輸出功率越大。

功率=扭矩x轉(zhuǎn)速第30頁，共42頁，2023年，2月20日，星期日0102030405060708090100扭矩百分比轉(zhuǎn)速百分比轉(zhuǎn)差永磁驅(qū)動(dòng)技術(shù)也是靠轉(zhuǎn)差產(chǎn)生所需扭矩來帶動(dòng)負(fù)載負(fù)載所需扭矩決定永磁調(diào)速器的轉(zhuǎn)差改變永磁調(diào)速器的氣隙或有效耦合面,獲得不同扭矩特性曲線,改變傳遞的扭矩并獲得不同轉(zhuǎn)差(控制輸出轉(zhuǎn)速)。調(diào)節(jié)執(zhí)行器,傳遞不同扭矩,獲得不同轉(zhuǎn)速第31頁，共42頁，2023年，2月20日，星期日A(P1)PUMPHsB(P2)流量

Q系統(tǒng)管路損失與流量Q平方成正比泵由A輸送流體到B所需克服的阻力～A,B兩點(diǎn)間的壓力差(P2-P1)+水位高程差(Hs)靜壓差輸送流量Q所需克服的管路系統(tǒng)阻力,與Q2

成正比動(dòng)壓差泵所需全揚(yáng)程=靜壓差+動(dòng)壓差第32頁，共42頁，2023年，2月20日，星期日0102030405060708090100流量百分比揚(yáng)程(壓力)不同阻力的系統(tǒng)曲線與Q2

成正比不同阻力的變因~管路直徑(固定)管路長(zhǎng)度(固定)彎頭，閥件的多少(固定)摩擦系數(shù)(逐年變大)閥的開度(可調(diào)控)Etc.靜壓系統(tǒng)曲線第33頁，共42頁，2023年，2月20日，星期日0102030405060708090100流量百分比揚(yáng)程(壓力)泵的操作點(diǎn)系統(tǒng)通常是先決定流量QQH計(jì)算所需揚(yáng)程(壓力)H決定泵之Q&H第34頁，共42頁，2023年，2月20日，星期日相似定律(AffinityLaw)0102030405060708090100流量百分比揚(yáng)程(壓力)N1N2NxQ1/Q2 =(N1/N2)H1/H2 =(N1/N2)2P1/P2 =(N1/N2)3T1/T2 =(N1/N2)2Q:流量H:揚(yáng)程(壓力)P:功率T:扭距第35頁，共42頁，2023年，2月20日，星期日從相似定律得知，降低轉(zhuǎn)速可以大幅降低能耗

每降低10%-20%轉(zhuǎn)速

~減少流量10%-20%降低揚(yáng)程(壓力)19%-36%減少能耗27%-49%系統(tǒng)容許我們降低轉(zhuǎn)