两级压缩永磁变频螺杆空压机
永磁变频技术优点
永磁空压机的电机转子与机头轴是直接联接在一起的,由于电机没有了轴承、油封,电机与主机之间没有了皮带、联轴器、齿轮,因此也就不存在任何的机械摩擦损失与传动损失,传动效率接近100%,同时省去了轴承、油封、及联轴器的定期维护保养的麻烦。
控制方面,采用变频技术控制主机的转速,使其后端压力始终在一个压力点上,替代传统控制加卸载的压力带,通常此压力带宽为1.5bar左右,而每节省0.148bar的压力带宽,系统就可节省1%的能耗,例如买一台37KW、6立方的机器,可以根据工厂设备的用气量从1立方到6立方的转变,真正的实现机器永远在负载运行。低转速的同时噪音也小于常规空压机,所消耗的能量全部发挥其真正的作用。
结构和控制上的优化大大的提升了空压机的运行效率同时达到了追求低能耗的效果,同时还有其他的优点:
一) 同轴直结式设计免传动损失 ,维护零件更少
1)采用同轴直结式设计,不需要采用皮带,齿轮,联轴等传动元件,完全无传动损失,传动效率达到100%。
2)大幅消减了电机轴承的数量,零件小、修维护更容易,有效缩短日常保养工时,降低定期维护成本。无须考虑皮带、联轴器、齿轮等传动部件的磨损、维修、更换问题。
3)主机与电机采用锥度联接,安装和拆卸都很方便,无需调整,拆装都是电机整体搬动,不会碰伤电机的内部零件。
其他品牌的产品,采用直轴联接,拆装时定子转子需分开单独装配,维保的装配过程可能碰伤定子绕组,电机绝缘损伤,动力传动采用间隙配合键连接,精确度低。
二) 永磁无刷电机特性,效率更高
1)与一般感应变频电机相比、永磁无刷电机的转子铁损电枢铜损等固定损失减少了30% 、效率当然会更高。相比较普通电机节能25%,比感应式变频电机节能10%。比普通感应变频电机更节能10%。
2)主要是在转子的磁极上安装永磁体,定子槽中缠绕电枢导线,保证电枢电流产生正确的电磁转矩,通过开关元件控制定子电枢电流的导通顺序和导通时间,前提条件是保证转子磁极在任何时刻都使其电枢导体产生正确的电磁转矩。
3)电机本身具有非线性和强耦合性,常规控制很难满足高性能控制系统的要求。永磁无刷电机起动力矩和过载能力均比三相异步电动机高出一个功率等级,最大起动力矩与额定力矩之比可达3.6倍,而一般异步电动机仅有1.6倍。
4)防护等级高
采用全封闭油冷电机,防护等级可以大到IP65,而IP23敞开式电机,粉尘、棉絮容易直接进入电机内部,影响电机散热,导致电机出现高温失磁、线圈烧坏等故障。
5)电机的材料、噪音、效率
采用的永磁体为N38UH,可耐高温180℃,另外电机线圈采用变频电机专用耐电晕漆包线适应变频器输出的电源特性,其他厂家一般材质为N35H,耐高温为120℃。采用全封闭电机,电机转子上没有散热片,噪音、震动都可以降到最低,转子与定子之间的间隙能够做到0.8mm,电机能够发挥最高的效率。
6)电机冷却方式
采用油冷冷却电机,无论加载、卸载还是压高变频,压缩机油全部经过电机内部,在全频率范围内都能保证电机的低温升。
变频就是变压的过程,居高不下的电流会使电机的线圈持续大量的发热。
三) 传统变频空压机与永磁变频空压机比较
形式 | 传统变频空压机 | 永磁无刷变频空压机 |
马达体积、效率 | 体积大、效率低(<92% ) | 体积小、效率高(>95%) |
马达负载反应 | 负载反应动作慢 | 负载反应动作迅速 |
马达转距曲线 | 非线性输出低转速扭力输出不足 | 完美曲线输出、低转速仍保有高扭力输出 (空压机为定转距负载此特性最合适空压机调控用) |
马达效率损失 | 有轴承摩擦及转子、电枢铜损等 | 无轴承摩擦及转子、电枢铜损等 |
马达维护 | 前后轴承需加注油脂 | 无轴承免保养\减少故障点 |
马达安全性 | 有摩擦、风尘、火花问题 | 无摩擦、风尘、火花问题 |
空压机体积 | 同马力下体积较大 | 同马力下体积较小 |
机体与马达连接 | 采用皮带、联轴器等,传动损失 | 直接传动,无传动损失 |
空压机调控范围 | 调控范围小:50-90% | 调控范围大:30-95% |
产气耗能比 | 低(节能空间小) | 高(节能空间大) |
四) 实现低转速高转距运转理想曲线,更适合连续低负载的工况。
1)永磁马达的输出转距和输入电流成线性关系最适合定转距负载之转动设备应用场合(空压机为典型定转距负载设备)
2)在底转速运转时较容易克服静摩擦力,突破普通电机启停限制,可频繁无限次自由启停;急加减速、快速起步、电流不易过载(启动电流不超过100%满载电流大大减小了对电网的冲击)。最适用于连续低负载的工况。
五) 所配备的变频器拥有更多功能
1)标准装备高频电抗器,降低变频器产生的高频。
2)变频器的软启动, 由于降低启动时的峰值电流的软启动,实现了平稳的启动并降低电源设备的成本。
3)配置 Profibus、DeviceNet国际标准通讯模块,内置10k容量的PLC 、 DC-BUS直流母线可并联共享。
4)各种环境下的稳定运行;
5)变频的强制冷却,防止夏季的高温跳机;
6)标准装备隔尘网,电路板表面涂层处理 ,高效耐久性的防污、防尘、防潮。
7)变频器散热区特殊设计,保证了变频器高温环境下的稳定运行。
六) 功能更强大:业界领先的高速运动通讯总线CANopen
1)通讯信号的可靠性高错误机率非常低采用的CRC检验方式比Modbus强健
2)快速的传输速率CANOpen可到达1Mbps,Modbus只有115.2Kbps
3)抗噪声能力较强,CAN的标准协议有硬件的线材规范。
七) 功能更强大:变频器精确控制功能
1)用最佳的动力创造必要的空气,从根本上降低了能耗无论在任何负载条件下,不会发生空转、实现理想的节电效果的变频器。
2)快速追踪压力的变化,将压力波动控制±0.01MPa之内,利用最佳的动力精确地提供必要的空气量。(根据所需空气量调整转数)
八) 变频控制范围更宽广更节能
1)由于永磁变频电机拥有低转速高输出转距的优势、所以他的变频控制模式较普通感应变频电机更加宽广。
2)在低负载工作区间30%~80% 用气量。
3)永磁变频空压机比工频压缩机节能15%~25%。
4) 永磁变频空压机比一般变频压缩机节能10%左右。
九) 同样机型风量更大
1)宽量程控制,可根据不同的压力提供最大的风量(根据不同使用压力设定机组转速来达到)。
2大幅度地扩大宽量程控制&低压运行可能范围。在低压运行时实现了最大风量,为节能需求提供最佳方案。
十) 线性化排气量 供气压力更稳定
部分负载运转效率更高
1)一般定频空压机在空车运转时无压缩空气产生,但耗功约为重车时的20%~50%,
2)使用永磁变频压缩机可以达到理想的压缩空气与能耗曲线
十一 ) 效率更高 噪音更小(采用离心式变频冷却风扇)
1)根据排气温度控制风扇转速 从而有效控制无谓的能源浪费
2)风扇噪音进一步得到减小稳定了机组的运行温度提高了耐久性
十二) 控制器节能数据显示,让您感受看得到的节能
1)首创节能数据显示功能,节能数字化,让节能看得到;
2)多重保护设计:2项轻故障提醒保护、10项重故障保护
3)连锁远控功能
4)三种压力单位可自由选择 包括:MPa、Bar、PSI
5)自动待机及休眠唤醒功能:目标压力设定功能、期望机组达到的输出气压值。
十三) 空压机体积更小
1)马达使用永磁型转子无须通过电流制造电磁场
2)耗能更低外电机内部产生的费热也减低很多.散热需求面积减少
3)马达体积减小30% 、重量减小35% 、紧凑设计不占空间。
五、两级压缩技术要点
1. 主机结构简介:
二级主机 |
两级压缩主机进气口 |
永磁同步电机 |
主机进油口 |
二级主机 |
主机排气口 |
两级压缩常压螺杆压缩机主机在结构上包含:一台一级压缩机、一台二级压缩机、永磁同步电机等。
两台压缩机的压缩腔是相对独立的,采用串联方式。一级和二级主机采用上下叠加式结构。一级和二级分别采用一对阴阳转子,两对阴阳转子安装在同一个箱体中,一级和二级阳转子伸出轴作为驱动轴,每根轴上各安装一台永磁同步电机的转子,实现功率的传递。
2. 产品优势:
1) 世界首创双永磁同步电机。
2) 电子齿轮同步调速、万能转速配合, 实现同步无级调速
永磁同步电机 |
永磁同步电机 |
3) 世界首创双同轴一体式设计,传动效率零损耗
4) 电机无轴承、终身免维护。
5) 两级压缩主机高能效:一级主机和二级主机压比低(3:1),回流泄漏量减小,提高能效;阴阳转子由高精度磨削加工、啮合间隙小、泄漏小、效率高。
一级进气口压力1bar |
一级排气腔 压力3bar |
二级吸气腔 压力3bar |
主机进油口 |
二级排气口 压力9bar |
6) 两级压缩主机轴承长寿命:主机级间压比低,轴承负载低,轴承寿命长,主机寿命长。
轴承 |
7) 锥度配合,拆装方便。
驱动轴带有锥度 |
转子紧固螺栓,拆除即可拆出电机转子 |
设置向上喷出油帘 |
9) 最先进的螺杆转子型线: