永磁調(diào)速節(jié)能方案
一、國家政策摘要
國家《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。”
*《國家重點(diǎn)節(jié)能技術(shù)推廣目錄》第五批地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。
二、永磁產(chǎn)品簡介和技術(shù)特點(diǎn)
1、永磁技術(shù)簡介：圖01
永磁調(diào)速技術(shù)是近年來新材料（稀土）、新技術(shù)發(fā)展進(jìn)步的節(jié)能產(chǎn)品，簡單講就是利用磁力驅(qū)動(dòng)負(fù)載工作，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)與負(fù)載之間非接觸的扭力傳遞。電機(jī)驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，在從動(dòng)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁場中切割磁力線，從而產(chǎn)生感應(yīng)磁場，通過磁場之間相互作用力，驅(qū)動(dòng)負(fù)載工作，實(shí)現(xiàn)扭力的傳遞。
主動(dòng)轉(zhuǎn)子與從動(dòng)轉(zhuǎn)子之間的氣隙越小，永磁傳動(dòng)傳遞的扭力越大，負(fù)載轉(zhuǎn)速越高；氣隙越大，永磁傳動(dòng)傳遞的扭力越小，負(fù)載轉(zhuǎn)速越低。通過調(diào)整氣隙的大小，可實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載的無級(jí)調(diào)速。 在軸線方向的相對(duì)位置，以改變永磁轉(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。
2、突出特點(diǎn)
針對(duì)風(fēng)機(jī)、水泵類設(shè)備的平方轉(zhuǎn)矩特性，采用調(diào)速的方式對(duì)流量或壓力進(jìn)行控制，根據(jù)實(shí)際的工藝需要對(duì)負(fù)載進(jìn)行調(diào)速，可以zui有效的降低電機(jī)總的輸出功率，達(dá)到節(jié)能降耗的目的?？紤]設(shè)備的重要性及投資周期等因素，對(duì)調(diào)速設(shè)備提出了更高的要求：安裝方便、運(yùn)行穩(wěn)定、故障率低、使用壽命長、對(duì)原系統(tǒng)無不良影響。
該產(chǎn)品突出的優(yōu)點(diǎn)在于：穩(wěn)定可靠，免維護(hù)；改造方便，不需外接電源；不需要額外的空間；只需調(diào)整基礎(chǔ)，不需大改基礎(chǔ)；運(yùn)行成本低。選用永磁調(diào)速器進(jìn)行調(diào)速節(jié)能，可取代閥門控制，根據(jù)工藝需要進(jìn)行調(diào)速，可達(dá)到節(jié)能的目的，同時(shí)也解決了機(jī)械對(duì)心和振動(dòng)等的問題，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定可靠性，降低了故障率，減少維護(hù)保養(yǎng)時(shí)間，降低了設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)成本。
3、永磁調(diào)速器技術(shù)特點(diǎn)：
1、安裝簡單，現(xiàn)場改動(dòng)小，可容忍較大對(duì)中誤差。
2、空載啟動(dòng)，大幅度降低電機(jī)的啟動(dòng)電流，延長設(shè)備使用壽命。
3、無機(jī)械連接，隔離振動(dòng)，允許沖擊性載荷，延長傳動(dòng)系統(tǒng)各部件（軸承、密封等）的使用壽命。
4、高效節(jié)能，節(jié)能率為10%-50%。
5、可實(shí)現(xiàn)平滑無級(jí)變速，調(diào)速范圍0-97%，在運(yùn)行過程中可任意調(diào)節(jié)。
6、綠色環(huán)保，無諧波、無電磁波干擾。
7、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，可在潮濕、粉塵、易燃易爆、諧波嚴(yán)重、電網(wǎng)波動(dòng)大等惡劣環(huán)境正常工作。
8、維護(hù)成本低，基本免維護(hù)。
9、設(shè)計(jì)使用壽命20年。
三、安裝方案
根據(jù)不同電機(jī)基礎(chǔ)情況，采用不同的基礎(chǔ)改造方式，zui終達(dá)到的目的就是將電機(jī)往后移動(dòng)一段比較短的距離（280--450mm左右）。電機(jī)移動(dòng)到需要的位置后，達(dá)到合適軸端距，把永磁調(diào)速器的導(dǎo)體轉(zhuǎn)子及調(diào)速機(jī)構(gòu)連接到電機(jī)軸上，永磁轉(zhuǎn)子連接到負(fù)載軸上，并給電動(dòng)執(zhí)行器接上電源和信號(hào)線即可，現(xiàn)場安裝非常簡單。
安裝后效果圖：圖02
設(shè)備生產(chǎn)工期： 45天。
現(xiàn)場安裝調(diào)試工期： 3-7天。
四、制造加工標(biāo)準(zhǔn)
GB 755-2008《旋轉(zhuǎn)電機(jī)定額和性能》
MT 5018-96《礦井抽放瓦斯工程設(shè)計(jì)規(guī)范》
GB 10069《旋轉(zhuǎn)電機(jī)振動(dòng)測(cè)定方法及振動(dòng)極限值》
GB50150-2006《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》
GB／T5226.1-2008《工業(yè)機(jī)械電氣設(shè)備*部分通用技術(shù)條件》
五、系統(tǒng)介紹
映盛永磁調(diào)速器系統(tǒng)由永磁調(diào)速器本體、電動(dòng)執(zhí)行器、控制信號(hào)源、控制中心、電纜等集成。
永磁調(diào)速器安裝在電動(dòng)機(jī)和負(fù)載之間，通過導(dǎo)體轉(zhuǎn)子和永磁體轉(zhuǎn)子之間的氣隙實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)到負(fù)載端無接觸式聯(lián)接的扭矩傳遞。其工作原理是：當(dāng)導(dǎo)體轉(zhuǎn)子和永磁體轉(zhuǎn)子之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體轉(zhuǎn)子切割磁力線，在導(dǎo)體轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流進(jìn)而產(chǎn)生感應(yīng)磁場，感應(yīng)磁場與永磁體轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁場交互作用，從而實(shí)現(xiàn)兩者之間的扭矩傳遞。
永磁調(diào)速器本體包括：1.永磁體轉(zhuǎn)子（連接于負(fù)載側(cè)）；2.導(dǎo)體轉(zhuǎn)子（連接于電機(jī)側(cè)）；3.調(diào)速機(jī)構(gòu)。調(diào)速機(jī)構(gòu)可調(diào)節(jié)永磁體轉(zhuǎn)子和導(dǎo)體轉(zhuǎn)子的相對(duì)位置，改變兩者之間磁場耦合的面積，從而改變傳遞的扭矩。耦合面積增大，通過永磁調(diào)速器傳遞的扭矩就增大，負(fù)載轉(zhuǎn)速提高；耦合面積變小，通過永磁調(diào)速器傳遞的扭矩就變小，負(fù)載轉(zhuǎn)速降低。
電動(dòng)執(zhí)行器給調(diào)速機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力，根據(jù)控制中心的指令進(jìn)行動(dòng)作，調(diào)節(jié)耦合面積，進(jìn)而調(diào)節(jié)扭矩輸出，并將結(jié)果反饋給控制中心。
控制中心可以是PLC控制、智能儀表控制、也可以是DCS控制。
控制信號(hào)源則為工藝需要的控制對(duì)象，對(duì)于水泵系統(tǒng)而言可能是管網(wǎng)壓力、流量、或者液位。對(duì)于風(fēng)機(jī)系統(tǒng)而言則可能是壓力、流量等工藝參數(shù)。因此控制信號(hào)源可能為壓力、流量、液位等參數(shù)，此參數(shù)通過變送器可轉(zhuǎn)化為4～20mA的電流信號(hào)，指示電動(dòng)執(zhí)行器動(dòng)作。
永磁調(diào)速器實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)和負(fù)載之間無接觸式聯(lián)接，有效的解決了旋轉(zhuǎn)負(fù)載系統(tǒng)的對(duì)中、軟啟動(dòng)、調(diào)速節(jié)能、減振等問題。
整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如下：圖03
五：與變頻器的比較：圖04
附件一：永磁產(chǎn)品適用范圍
永磁驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品可廣泛適用于：石油化工、火力發(fā)電、熱電、鋼鐵冶金、礦業(yè)、污水處理、市政供水、水泥、化肥、造紙、暖通、空調(diào)、橡膠、制藥、水利樞紐、管道輸送、港務(wù)、艦船、重工機(jī)械制造等行業(yè)備。為企業(yè)節(jié)能、降耗、治污、環(huán)保提供*選擇。
附件二：部分業(yè)績表：圖05
