永磁變頻空壓機的原理及特色探討

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，永磁變頻空壓機作為一種重要的氣動設(shè)備，被廣泛應(yīng)用于機械、建材、電子電力、化工、食品、紡織等行業(yè)?？諝鈮嚎s機是高耗能設(shè)備，一些行業(yè)消耗高于30%的生產(chǎn)動力。2011年，節(jié)能空壓機技術(shù)永磁變頻空壓機正式在全國推廣。由于其效率高、節(jié)能、壓力穩(wěn)定，是空壓機市場的熱門產(chǎn)品。市場上原本能耗較大的空氣壓縮機正在慢慢被取代，取而代之的是永磁變頻空氣壓縮機，將為用戶帶來30%-40%以上的成本節(jié)省。

永磁變頻空壓機的原理

永磁變頻空壓機的原理依賴于永磁同步電機的稀土。永磁變頻空壓機的工作原理與電勵磁同步電機相同。前者用永磁體代替勵磁繞組進行勵磁。當(dāng)頻率為f的三相交流電引入永磁電機的三相定子繞組時，會以同步速度產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。穩(wěn)態(tài)時，主極磁場與旋轉(zhuǎn)磁場同步旋轉(zhuǎn)，所以轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速也是同步轉(zhuǎn)速。永磁體建立的定子旋轉(zhuǎn)磁場和主極磁場始終保持相對靜止，相互作用，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)換能量。永磁變頻空壓機采用永磁稀土永磁同步電機。螺桿主機和永磁電機共用同一主軸。馬達沒有軸承。帶永磁體的轉(zhuǎn)子直接安裝在凸轉(zhuǎn)子的突出軸上，傳動效率為100%。這種結(jié)構(gòu)消除了傳統(tǒng)電機軸承的故障點，實現(xiàn)了電機免維護。

永磁變頻空壓機的特色：

1.穩(wěn)定的氣壓；由于空壓機利用變頻器的無級調(diào)速特性，可以通過變頻器內(nèi)部的控制器或PID調(diào)節(jié)器平穩(wěn)啟動；它可以在燃氣消耗量波動較大時快速調(diào)整響應(yīng)。

2.由于采用變頻器驅(qū)動，空壓機在啟動時采用“軟啟動”，對電機有一定的保護作用，下降了燒壞電機的可能性。較大啟動電流不到額定電流的兩倍，啟動沖擊很小。這種影響不僅僅是對電網(wǎng)，對整個機械系統(tǒng)也是如此。

3.永磁變頻空氣機的變流量控制：變頻空氣壓縮機可以在很大的排量范圍內(nèi)工作。變頻器根據(jù)實際用氣量實時調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速，控制排量。當(dāng)用氣量較低時，空壓機還能自動休眠，大大減少了能量損失。優(yōu)化后的控制策略可以進一步提高節(jié)能效果。

4.永磁變頻空壓機的交流電源電壓適應(yīng)性不錯；變頻器采用過調(diào)制技術(shù)，可在交流電源電壓略低時輸出足夠的扭矩驅(qū)動電機；當(dāng)電壓稍高時，電機的輸出電壓不會太高。變頻驅(qū)動在自發(fā)電場合更有優(yōu)勢。由于電機VF的特性，變頻空壓機在節(jié)能狀態(tài)下工作在額定電壓以下，對于電網(wǎng)電壓較低的領(lǐng)域效果明顯。5.變頻系統(tǒng)的大多數(shù)工況都低于額定轉(zhuǎn)速。主機機械振動小，噪音低，減少磨損，延長維修使用年限。適用于更多場合。如果風(fēng)扇也是變頻驅(qū)動，空壓機運行時的噪音會明顯下降。

6.永磁變頻空壓機的永磁電機體積比普通三相電機小1/2，重量輕1/3。整體螺桿主機比普通主機小1/2，維修所需潤滑油約為普通螺桿空壓機的50%，大大節(jié)省了維修成本。

7.永磁變頻空壓機采用稀土永磁同步電機，120無失磁，使用年限10年。永磁變頻空壓機的主機和電機共用同一主軸，無皮帶和聯(lián)軸器，傳動效率為99%。電機無軸承，消除了電機軸承的故障點，更耐用，維護更少。