一、工作原理
绕组式永磁耦合调速器是一种转差调速装置,由本体和控制器两部分组成。本体上有两个轴,分别装有永磁磁铁和线圈绕组。驱动电机与绕组永磁调速装置连在一起,带动其永磁转子旋转,产生旋转磁场。绕组切割旋转磁场磁力线产生感应电流,进而产生感应磁场,该感应磁场与旋转磁场相互作用传递转矩。通过控制器控制绕组转子的电流大小,可以控制其传递转矩的大小,以适应转速要求,实现调速功能。
具体来说,当永磁外转子与绕组内转子有转速差时,在绕组中产生感应电动势。通过操作控制单元,可以实现以下功能:
离合器功能:绕组接通则形成电流回路,绕组中电流产生电磁场与原永磁场相互作用传递扭矩(离合器合);绕组断开,绕组中无电流不传递扭矩(离合器离)。此离合器无机械动作、无摩擦磨损。
调速和软启动功能:控制绕组中电流大小,即控制了传递扭矩大小,达到调速和软启动功能。
节电效果:绕组中产生转差功率可引出反馈回供电端,从而达到节电效果,并保证本绕组温升始终处于电机正常工作的温度。
二、性能指标
绕组式永磁耦合调速器具有一系列优异的性能指标,使其在各种工业应用中表现出色:
功率范围:1.5kW~5000kW。
配套电机极数:2、4、6、8、10、12等。
系统综合效率:在全转速范围内都能保持在96%以上。
节电效率:与液偶调速、涡流调速相比,综合节电效率高10%~50%;与变频器相比,节电率高5%以上。
三、技术特点
绕组式永磁耦合调速器凭借其独特的技术特点,成为目前最优秀的高效节能调速技术之一:
无机械动作、非接触无摩擦磨损的离合器功能:通过电磁感应实现离合,无机械动作和摩擦磨损,提高了设备的可靠性和使用寿命。
重载软启功能:启动转矩达输入转矩的220%,适用于重载启动的场合。
非接触磁力传动:有效隔离振动和噪音,提高了设备的运行平稳性和环境友好性。
非接触联接,安装方便、对中要求低:简化了设备安装和调试过程,降低了安装成本。
综合节电性能高:比变频器还高5%以上,节能效果显著。
对电网谐波污染小、冲击小、自身抗干扰:克服了变频调速中谐波大、对电网有污染的缺陷。
不需要变频电机,给用户采购成本降低:降低了用户的采购成本和维护成本。
可靠性高、工作效率高、维护成本低:提高了设备的可靠性和工作效率,降低了维护成本。
调速范围广,具有滑差调速、滑差保护:适用于各种调速需求,具有滑差保护功能。
对工作环境要求低,产品自身无污染:适用于各种恶劣工作环境,无污染排放。
四、经济效益与社会效益
绕组式永磁耦合调速器的应用带来了显著的经济效益和社会效益:
节能效果显著:绕组式永磁耦合调速器可将转差功率转化为电能并回馈再利用,解决了转差调速中转差发热(温升)、能量损耗的问题,实现了高效传动与节能。与变频调速、液偶调速、涡流调速相比,综合节电效率高10%~50%。
降低维护成本:绕组式永磁耦合调速器无机械调节机构和冷却装置,维护量少且功耗低,降低了设备的维护成本。
减排效果显著:绕组式永磁耦合调速器的应用可显著降低碳排放,对环境保护具有积极意义。例如,天津钢铁集团有限公司的改造项目每年减排CO2 3324.81吨,江西新余钢铁公司的改造项目每年减排CO2 3480吨。
提高生产效率:绕组式永磁耦合调速器具有重载软启功能,适用于重载启动的场合,提高了设备的生产效率和可靠性。
促进产业升级:绕组式永磁耦合调速器的应用推动了相关产业的升级和发展,促进了工业领域的节能减排和绿色发展。
五、未来展望
绕组式永磁耦合调速器作为一种高效节能的调速技术,具有广阔的应用前景和发展空间。预计未来五年,该技术的推广比例将能达到5%,累计投资达9亿元,可形成的年碳减排能力130万吨CO2。
随着国家对节能减排和绿色发展的重视,绕组式永磁耦合调速器将得到更广泛的应用和推广。同时,随着技术的不断进步和创新,绕组式永磁耦合调速器的性能将进一步提升,应用领域将进一步拓展,为工业领域的节能减排和绿色发展做出更大的贡献。
综上所述,绕组式永磁耦合调速器是一种高效节能的工业调速技术,具有优异的技术特点和显著的经济效益与社会效益。在未来的发展中,绕组式永磁耦合调速器将发挥越来越重要的作用,为工业领域的绿色发展贡献力量。
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