永磁变频空压机的优点和缺点

2017-10-23 07:09:31      点击:

永磁变频空压机最大的优点是同样的控制方法肯定比传统的异步电机高。市场上80%的空压机处于变量负载状态,而永磁变频空压机根据用气量的多少用变频调速来自动满足用户的需求,减少无用功的损耗。但是不是什么工况用永磁变频空压机都是节能效果很明显的。还有20%的场合是满压满负载,这种场合采用变频控制异步电机比直接启动还要耗能,因为变频器本身有额定功率2~3%需损耗,所以这种情况采用变频控制即使采用永磁电机节能效果也不会很明显。永磁变频空压机的其他优点:

1.减少冲击,运行可靠

变频机是缓慢地加速启动,比软启动更加平稳,完全避免了电流峰值,在启动运行至额定压力后变频运行,通过压力检测进行无极变速跟踪产气,在保持压力不变的情况下输出用户需要的气量,降低了店里能耗之外,彻底杜绝了星三角启动对电网和空压机的冲击。

2.恒压省电

普通空压机在运行时,压力一直在额定压力的上下0.7bar范围内波动,相比变频空压机,压力可以稳定在额定压力上下0.1bar范围内。正常运行时,可节省8.4%电耗(运行压力每上升1bar要多耗电7%)。特别是在卸载运行时变频空压机比普通空压机节省高达45%的电耗。同时提升了供气品质,提升了空压机及用气设备的可靠性及寿命。

3.交流电源的电压适应性强

由于变频器采用的过调制技术,在交流电源稍低时仍可输出足够的力矩,驱动电动机工作;对电压稍高时,也不会导致输出电动机的电压偏高。
对于自发电的场合,变频驱动更能显示其优点,根据电动机VF的特性(变频空压机在节能状态都工作在额定电压之下),对于电网电压低的现场,效果明显。

4.噪音低

变频系统的大多数工况是低于额定转速下工作的,主机机械噪音和磨损下降,延长维护和使用寿命;

若风机也采用变频驱动,能显著降低空压机工作时的噪音。

一体式永磁变频空压机

永磁变频空压机的缺点:

1.电机温度过高

永磁电机

由于油冷机头特点工作温度要到达65~80℃之间,所以电机与机头直联轴的温度传递给电机永磁转子,机体温度传递给电机机壳,这样实际电机工作环境温度达到了65℃左右。一般电机设计合理温升最高为80K,那么最高电机绕组温度可能在145℃,按38UH的磁钢退磁(开发式可逆退磁)实验证明,80℃时退磁率为2%;100℃5%;120℃为7%;150℃为12%。说明温度越高磁通越低,而磁钢的磁通量与电机效率相关,也就是电机温度越高效率越低,反电动势越小,变频器给定电压越低。电机电流越大,绕组温升越高电阻越大,定子铜损耗越大。效率再次下降,所以一体式永磁变频空压机在满压大流量时实际效率达不到设计值。举具体例说明市场上最常见的一体式永磁变频空压机效率的下降:

①假设一体式永磁变频空压机工作环境温度为70℃,分体机电机环境温度为30℃,并且假设两种情况下电机实际运行时的温升均为50℃,电机有相同的电磁设计方案,电机的负载相同。一体式永磁变频空压机的工作温度为120℃,分体机为80℃。则前者工作时的电阻将比后者高出约12.7%,铜损耗亦高出约12.7%;

②分体式的工作温度为假设电机按直轴电流为零的控制方式:120℃与80℃时磁钢退磁率分别为7%和2%。为此,电机拖动相同的负载时前者的定子电流将比后者高出约5.38%,为此电机的铜损耗将高出11.0%;

③合计铜损耗一体式永磁变频空压机将比分体机高出约25.1%。以永磁同步电机中铜损耗占三分之一计,一般一体式永磁变频空压机设计效率为94%左右,在120℃工作时效率约下降为93.5%左右,(TYB系列在97%左右)所以相对效率相差3.5%。

2.退磁

永磁电机最怕的是高温退磁,而退磁是磁钢决定的,磁钢最怕的是温度高,在长时间高温下顽固性退磁(不可逆)风险越大,常规设计值在15年退磁率是不大于3%。由于我国钕铁硼技术是近几年发展起来的,对长期高温下的寿命无从验证,在电机行业磁钢退磁而失效的案例很多。

3.使用寿命低

由于温度关系所以只能设计成开式电机,空压机很多使用场合比较差,风尘、潮气、盐雾等腐蚀性气体导致其使用寿命低。

4.故障率高

由于一体式永磁变频空压机转子直接安装在螺杆转子上,螺杆电机转子侧的轴承要承受力比原来大2倍以上的负荷,所以电机侧的轴承及油封比原来寿命降低2倍以上。

5.维修保养相对麻烦

因为永磁电机转子是永磁体,在机头维修保养时一定要先拆电机才能拆机头,而永磁转子具有强大的吸引力,取出需专用工具,且人员要求专业性很强,不然很容易造成事故。

6.制造商选择小

由于螺杆机头的质量好坏、比功率的大小及机头的选型多存在很大的差异,所以机头是空压机的核心,选择优质的机头及高效的电机才能达到优秀的比功率及可靠性,所以任何一家空压机制造商都以选择优质零部件来打造自己的产品,这样才会体现制造商的质量水平,提高产品可靠性打造企业品牌。

最后,友情提醒大家买永磁变频空压机一定要找个知名品牌,千万别买便宜的。

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