永磁耦合调速技术简介
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永磁调速原理
永磁调速技术是一种通过改变电机的磁场来实现调速的技术。
在传统的交流调速系统中,通常采用变频器来控制电机的转速,但
是随着永磁材料的发展和应用,永磁调速技术逐渐得到了广泛的应用。
首先,永磁调速原理是基于永磁材料的特性。
永磁材料具有恒
定的磁场强度,因此可以通过改变电机的磁场来实现调速。
在永磁
调速系统中,通常采用永磁同步电机作为驱动电机,通过改变永磁
体的磁场强度,可以实现电机的调速。
其次,永磁调速系统通常包括永磁同步电机、控制器和传感器
等组成部分。
控制器通过采集电机的转速和负载情况,控制永磁体
的磁场强度,从而实现电机的调速。
传感器则用于采集电机的转速
和位置等信息,为控制器提供反馈信号,使控制系统能够及时调整
电机的工作状态。
另外,永磁调速系统具有快速响应、高效率和稳定性好等特点。
由于永磁材料本身具有恒定的磁场强度,因此可以在较短的时间内
实现电机的调速,响应速度快。
同时,永磁同步电机具有高效率和
稳定性好的特点,能够满足各种工业应用的需求。
总之,永磁调速技术是一种高效、稳定的调速技术,能够广泛应用于各种工业领域。
随着永磁材料和控制技术的不断发展,相信永磁调速技术将会在未来得到更广泛的应用和发展。
>>>永磁调速器(PMD)的工作原理及特点2007年永磁耦合与调速驱动器从美国引进我国,在美国已大量应用于冶金、石化、采矿、发电、水泥、纸浆、海运、军舰等行业,国内现在应用案例主要有浙江嘉兴电厂,山东海化自备热电厂, 华电东华电厂, 华能南京电厂, 中石化北京燕山石化, 枣庄煤业集团蒋庄煤矿等大型企业集团。
永磁磁力驱动技术首先由美国MagnaDrive公司在1999年获得了突破性的发展。
该驱动方式与传统的同步式永磁磁力驱动技术有很大的区别,其主要的贡献就是将永磁驱动技术的应用大大拓宽。
它不解决密封的问题,但就是它解决了旋转负载系统的对中、软启动、减震、调速及过载保护等问题,并且使永磁磁力驱动的传动效率大大提高,可达到98、5%。
该技术现已在各行各业获得了广泛的应用。
该技术将对传统的传动技术带来了崭新的概念,必将为传动领域带来一场新的革命。
该产品已经通过美国海军最严格的9-G抗震试验。
同时,该产品在美国获得17项专利技术,在全球共获得专利一百多项。
目前,由MagnaDrive公司与美国西北能效协会组成专门小组对该技术设备进行商业化推广。
由于该技术创新,使人们对节能概念有了全新的认识。
在短短的几年中,MagnaDrive获得了很大的发展,现已经渗透到各行各业,在全球已超过6000套设备投入运行。
(一) 系统构成与工作原理永磁磁力耦合调速驱动(PMD)就是通过铜导体与永磁体之间的气隙实现由电动机到负载的转矩传输。
该技术实现了在驱动(电动机)与被驱动(负载)侧没有机械链接。
其工作原理就是一端稀有金属氧化物硼铁钕永磁体与另一端感应磁场相互作用产生转矩,通过调节永磁体与导体之间的气隙就可以控制传递的转矩,从而实现负载速度调节。
由下图所示,PMD主要由导体转子、永磁转子与控制器三部分组成。
导体转子固定在电动机轴上,永磁转子固定在负载转轴上,导体转子与永磁转子之间有间隙(称为气隙)。
这样电动机与负载由原来的硬(机械)链接转变为软(磁)链接,通过调节永磁体与导体之间的气隙就可实现负载轴上的输出转矩变化,从而实现负载转速变化。
永磁调速器产品结构和技术原理
永磁调速器系统由永磁调速器本体、电动执行器、控制信号源、控制中心、电缆等集成。
永磁调速器安装在电动机和负载之间,通过导体转子和永磁体转子之间的气隙实现电动机到负载端无接触式联接的扭矩传递。
其工作原理是:当导体转子和永磁体转子之间相对运动时,导体转子切割磁力线,在导体转子中产生感应电流,感应电流进而产生感应磁场,感应磁场与永磁体转子产生的磁场交互作用,从而实现两者之间的扭矩传递。
永磁调速器本体包括:1.永磁体转子(连接于负载侧);2.导体转子(连接于电机侧);3.调速机构。
调速机构可调节永磁体转子和导体转子的相对位置,改变两者之间磁场耦合的面积,从而改变传递的扭矩。
耦合面积增大,通过永磁调速器传递的扭矩就增大,负载转速提高;耦合面积变小,通过永磁调速器传递的扭矩就变小,负载转速降低。
电动执行器给调速机构提供动力,根据控制中心的指令进行动作,调节耦合面积,进而调节扭矩输出,并将结果反馈给控制中心。
控制中心可以是PLC控制、智能仪表控制、也可以是DCS控制。
控制信号源则为工艺需要的控制对象,对于水泵系统而言可能是管网压力、流量、或者液位。
对于风机系统而言则可能是压力、流量等工艺参数。
因此控制信号源可能为压力、流量、液位等参数,此参数通过变送器可转化为4~20mA 的电流信号,指示电动执行器动作。
永磁调速器实现了电动机和负载之间无接触式联接,有效的解决了旋转负载系统的对中、软启动、调速节能、减振等问题。
整个系统结构示意图如下:。
永磁调速技术工作原理来源:开关柜无线测温 MagnaDrive公司(以下简称MD)永磁磁力耦合调速联轴器是通过铜导体和永磁体之间的气隙实现由电动机到负载的转矩传输。
该技术实现了在驱动(电动机)和被驱动(负载)侧没有机械链接。
其工作原理是一端稀有金属氧化物硼铁钕永磁体和另一端感应磁场相互作用产生转矩,通过调节永磁体和铜导体之间的气隙就可以控制传递的转矩,从而实现负载速度调节。
MD永磁磁力耦合调速联轴器主要由铜转子、永磁转子和控制机构三部分组成。
铜转子固定在电动机轴上,永磁转子固定在负载转轴上,控制机构控制铜导体和永磁体之间的气隙。
这样电动机和负载由原来的硬(机械)链接转变为软(磁)链接,通过调节永磁体和铜导体之间的气隙就可实现负载轴上的输出转矩变化,从而实现负载转速变化。
由上面的分析可以知道,通过调整气隙可以获得可调整的、可控制的、可以重复的负载转速。
MD调速联轴器的工作原理磁感应原理是通过磁体和导体之间的相对运动产生。
也就是说,永磁磁力耦合调速驱动器的输出转速始终都比输入转速小,转速差称为滑差。
典型情况下,在电动机满转时,MD ASD的滑差在1%--4%之间。
MD永磁磁力耦合调速联轴器的输出扭矩与输入扭矩始终相等。
电动机只需要产生负载需要的扭矩。
其效率为输出转速与输入转速的商。
由于电动机和负载之间存在气隙,没有物理联接,因此在能量传输或者速度调节过程中,即使电动机和负载之间的存在小角度误差和位移误差,也不会对系统造成影响。
通过该气隙,消除了整个系统的震动,从而可以提高整个系统的设备寿命和可靠性。
MD调速联轴器可以通过控制器进行控制,其控制器可以接受压力、流量、液位等其他控制信号。
该控制系统是一个简单的开环PLC控制系统,简单可靠,调速精度可达0.1%。
MD调速联轴器可以方便地对现有电动机拖动系统进行改造,不需要对现有电动机和供电电源系统进行任何改动,可以最大程度地节省安装费用。
不存在电磁干扰问题,也不产生谐波。
永磁调速技术发展综述摘要永磁调速技术是一种利用磁力来实现无机械接触扭矩传递的技术,按结构可分为盘式、筒式和双筒式;按用途可分为永磁耦合器、永磁调速器、限矩型永磁耦合器等,通常用于电力、石化、钢铁、造纸等领域中,可实现离心式风机、泵、压缩机等设备的调速节能,以及电机拖动系统的柔性传动、过载保护等。
关键词永磁调速、结构、节能、柔性传动前言1940年,英国的Charles和Geoffrey Howard首次采用磁力驱动泵解决了危险性介质输送过程中的泄漏问题[1]。
在以后的30多年里,永磁传动技术由于磁性材料的原因进步十分缓慢。
20世纪70年代起,一些科技工作者又开始对磁力驱动技术进行深入研究,并取得了很大的进展。
1983年高性能钕铁硼(NdFeB)永磁材料问世,磁力驱动技术得以迅速发展,取得了极大的提高[2]。
永磁调速技术是目前应用较为广泛的磁力驱动技术,最早于1993年由美国MagnaForce公司提出,并于1995年得到尝试应用;1996年Rexnord公司第一个采用MagnaForce公司的永磁技术制造了无接触软启动联轴器;1999年MagnaDrive公司也开始采用MagnaForce公司的永磁技术制造无接触调速器,并获得了突破性的进展,成功对风机、水泵等离心式负载进行了调速,达到了节能的目的[3]。
1 永磁调速技术的种类1.1 盘式永磁调速器永磁调速器最初的结构为MagnaDrive公司提出的盘式结构,如图1所示。
盘式永磁调速器的导体转子和永磁转子为盘状结构,导体与永磁体磁场产生相对运动时,导体转子会切割永磁体的磁力线产生涡流,涡流产生的感应磁场与永磁场相互耦合,从而实现动力的传递。
调节器控制永磁转子和导体转子之间的气隙,改变导体转子切割永磁体磁力线的多少,从而改变感应磁场的大小,进而控制输出转矩,实现负载转速的调节。
1.2 筒式永磁调速器筒式永磁调速器于2009年提出,导体转子与永磁转子均为筒状结构,如图2所示。
科技成果——绕组式永磁耦合调速器节能技术适用范围机械行业,电机控制节电领域行业现状风机、水泵等电机驱动设备是我国工业领域的常用装备,用电约占工业领域总电耗的75%。
我国电机驱动设备运行效率比国外先进水平低10-20%,每年电能浪费极其严重。
但由于变频设备价格昂贵、操作复杂和谐波污染等问题,目前很多风机、泵类负载仍采用挡板或阀门的机械节流方式来调节风量或流量,系统调节方式落后。
绕组式永磁耦合调速器是一种新型调速技术,与变频调速技术相比,在较小负载率(较大调速范围)工况下综合节电效率可维持在96%以上,节电率比变频调速提高30%左右;在较大负载率(较小调速范围)工况下综合节电性比变频技术提高2%-4%,并且几乎不产生谐波等二次电磁污染。
成果简介1、技术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来控制其传递转矩的大小以适应转速要求,实现调速功能,同时将转差功率引出再利用,不仅可解决转差损耗带来的温升问题,而且可实电机现高效运行。
2、关键技术(1)电机的离合与调速技术绕组接通,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。
通过控制绕组中感应电流大小,即可控制传递扭矩大小,即可实现软起功能,又能达到调速目的。
(2)转差功率回馈技术通过将绕组中产生的转差功率引入反馈回供电端,即可实现电能的回收,又能保证绕组温升始终处于电机正常工作的温升。
对短时间软起调速或小功率的传动,可将引出的转差功率消耗在控制柜内的电阻上。
3、工艺流程(1)设备原理图图1 绕组式永磁耦合调速器工作原理图(2)结构(简)图图2 绕组式永磁耦合调速器结构(简)图主要技术指标1、功率范围:1.5kW-5000kW;2、配套电机极数:2、4、6、8、10、12等;3、调速范围:0-99%;4、振动:≤2.8mm/s;5、效率:98%-96%;6、各类节能方式比较:在低转速(流量)工况时,绕组永磁节电效果与其它方式比较节电优势尤为明显。
永磁调速器原理、特点介绍永磁调速器原理、特点介绍。
永磁式调速器参与中国永磁调速器十大品牌品选。
hiest 永磁调速器工作可靠,性能也很好,质优价廉。
永磁调速器,又名永磁偶合器,磁力偶合器,用于电力,能源,矿山,机械,化工,钢铁,水泥等冷却塔,泵类,风机,阀类装置上。
具体调速,节能,降耗作用,效果明显。
永磁调速器工作原理永磁调速离合器一般由永磁转子、导体转子和调节机构三部分组成,两转子直接暴露在空气中冷却,永磁转子和导体转子通过调节结构使轴向耦合面积可调,当主动机带动导体转子旋转,相对与安装在从动端的永磁体作切割磁力线的圆周运动时,使主动端的导体转子产生涡电流感应磁场,与从动端的永磁体磁场相互作用,从而实现主动端与从动端之间的无接触的转矩传递。
主动转子与从动转子的耦合面积越大,切割磁力线产生的磁场越强,驱动负载的转矩就大,负载的转速也越高,实际输出功率就大;反之,主动转子与从动转子的耦合面积越小,切割磁力线产生的磁场越弱,驱动负载的转矩就小,负载的转速也低,实际输出功率就小。
实际使用中根据负载的大小调节耦合面积,最终达到调速节能目的,同时也能达到负载端输出转速为零,产生的涡流为零,实现真正的离合功能。
永磁调速器特点1.实现了真正的零负载启动,并具有过载保护和离合功能。
2.体积更小,重量更轻,且无轴向吸力,调节更灵活更省力。
3.可实现各种负载下的精确调节与控制,具有优良的节能效果。
4.柔性联接,传动平稳,减少系统振动。
5.调速采用调节耦合面积,结构简单,调整方便;其调速机构有手动、自动和智能控制。
6.允许较大的安装偏差,大大简化安装调试过程。
7.维护,安装方便,费用低。
8.对电网无污染,不产生谐波。
9.可方便地对原有系统改造,更宜于新建传动系统的连接。
10.能长期稳定运行,使用寿命长。
11.永磁调速离合器一般适合功率小于500KW的电力、冶金、矿山、石油化工等小型离心设备领域,尤其适合负载端经常需要启停的设备。
绕组式永磁耦合调速与变频调速的分析比较摘要:本文介绍了一种永磁调速技术。
本文通过对绕组式永磁耦合调速的原理、技术特点等进行阐述,从技术和经济两方面与传统的变频调速技术进行了比较和分析。
关键词:绕组式永磁耦合调速;涡流永磁耦合调速;变频调速;调速原理;节能引言:我国总发电量中,50%左右是消耗在风机、泵类负载上[1]。
风机、泵类最节能的运行方式是调速运行。
目前,实现调速的方法主要有变频调速、液耦调速以及永磁调速等方法。
变频调速是目前应用最广,技术相对成熟的调速技术;永磁调速是一种透过气隙传递转矩的“革命性”传动技术,因其高效节能、简单可靠、震动噪音小等诸多优点,在调速领域的应用也越来越广;而液耦调速由于调节精度低、调速范围有限、低速转差损耗大、控制精度低、线性度差、响应慢、容易漏液等原因,其运用正在逐步减少。
1、调速原理比较1.1 绕组式永磁耦合调速原理永磁调速装置主要由导体转子、永磁转子和控制器三部分组成。
永磁调速是一种透过气隙传递转矩的传动技术。
它以现代磁学为基本理论基础,传统的永磁调速(涡流永磁传动)通过调节永磁体和导体之间的气隙或耦合面积,来改变负载端的输出转矩,从而实现控制负载端流量或压力的变化。
导体转子和永磁转子之间无机械连接,电机旋转时带动导体转子旋转,切割磁力线产生涡电流,该涡电流在导体转子上产生感应磁场,使导体转子与永磁转子间互相拉动,从而实现了电机与负载之间的转矩传输。
近几年国内出现一种新的永磁耦合调速技术——绕组式永磁耦合调速技术[2]。
它具有传统涡流永磁传动的优点,同时解决传统涡流永磁传动在大功率调速及打滑时温升急速上升的问题,效率也得到提高。
绕组式永磁耦合调速的结构示意图如图1:轴一为原动轴,永磁体固定在原动轴上,随原动机一起转动。
轴二为负载轴,绕组固定在负载轴上,负载轴与原动轴之间有气隙。
负载轴上装设有集电环,有于导出绕组上的转差功率。
电动机启动后,装在原动轴上的永磁体随原动轴一起旋转,产生旋转磁场,切割负载上的绕组,在绕组内产生感应电动势。
永磁耦合调速技术的工业化应用一、项目技术概况本项目所推荐的新技术产品——感应式异步永磁耦合调速器,属于国内外技术领先的高效节能型永磁驱动新技术产品,本项目产品通过稀土永磁材料将传统的机械传动技术和电机技术融合,开创性地提出了感应式异步永磁耦合技术原理,并设计出无机械接触、无摩擦、低噪音、高可靠性且具有高效节能特征的动力连接、调速、变速传动结构——感应式异步永磁耦合调速器、新型磁性齿轮变速器和直驱式复合永磁电机,彻底解决了许多工业应用领域大量依赖机械式刚性连接和机械齿轮变速传动的效率低下、摩擦损耗、震动冲击、噪音、污染严重等问题。
系列化生产可广泛应用于钢铁冶金、矿山机械、石油钻踩、化工水泥、火力发电、风力发电、电动汽车、船舰驱动等需要直接驱动、启动隔离和变速、调速的动力传动领域。
其中,感应式异步永磁耦合调速器是一种从交流电动机输出端隔离起动冲击负荷、并随负载自动调节转速的高效节能型传动轴永磁耦合连接调速装置,是取代复杂的变频调速装置理想的动力传递连接装置。
本项目产品符合低炭环保经济特点,具有低噪音、无污染、高效率、高可靠性等特征,广泛推广应用可极大地节省能源,降低CO排放,有利于国家减排目标的实现;本项目产品2是具有完全自主知识产权的创新型产品,其中部分专利属于国内外首次提出,具有原创性创新特点和极高的工业应用价值,产业化实现将使我国处于磁性传动领域的国际领先水平。
本项目产品属于全新类别新技术产品,目前国内少有或根本就没有竞争对手,不存在与竞争对手技术竞争的风险。
随着国家推进环保节能、绿色经济可持续发展战略的深入,在工业应用的许多高端行业里本项目产品比传统技术的产品具有无可比拟的技术经济优势。
二、项目技术方案及产品介绍——感应式异步永磁耦合调速器产品系列1、应用领域及行业现状:a. 永磁耦合调速器的应用市场及领域b. 几种常规的交流电动机节能调速方式图1 永磁耦合调速器的应用领域及行业现状2、工作原理:针对现有交流电机拖动在动力耦合连接上存在着过于简单的连接方式无法缓冲满负载起动冲击及恒功率调速的问题,本技术发明提供了一种可隔离冲击负荷并具有一定随负载自动调速功能的、高效节能、结构简单、安装便捷的传动轴永磁耦合调速装置新结构,可系列化地广泛应用于中小型电机拖动和动力传动领域。
如图1所示,永磁耦合调速器通过内外转.....子的磁场耦合而.......缓冲或...隔离..交流..电动机...满负载起动.....的.冲击负荷....,达到节省起动冲击的电能...........损失的效果.....;并通过圆....(.锥.).内转子鼠笼导条受到的轴向磁拉力...............F .2.自动调节圆.....(锥.)内转子的滑.....动行程和气隙......δ大小来调节.....永磁耦合器的转差率.........s ,从而在一定范围随负载变化而自动调节.................耦合器的....输出转速....n 2,使交流电动机处于高效率的............运行区间达到运行中节省电能的目的................。
3、产品分类:本系列产品可根据我国Y 系列和Y2系列异步电机进行系列化设计,适用机座号从Y132到Y355等9大类别,本系列产品又可划分为可调速和纯耦合两大类别,可调速的产品涵盖范围为100kW ~1000kW ,纯耦合的产品涵盖功率范围为90kW 以下机座号。
永磁调速器:永磁调速器主要由三个部件组成:永磁转子、导体感应转子、行程调节机构a 工作原理图b 轴向剖面图c 径向剖面图图2 新型永磁耦合调速器结构技术特点:平滑无级调速,调速范围0-98%,实现高效节能,节电率为10-50%简单、可靠,机械结构,无需外接电源柔性启动,减少电机的冲击电流,延长设备使用寿命隔离振动,无机械连接安装简便,容忍较大的对中误差能适应各种恶劣环境,包括电网电压波动大、谐波严重、易燃易爆、潮湿、粉尘等场所延长传动系统各主要部件(轴承,密封等)的使用寿命,降低维护成本绿色环保,无谐波,无污染物、无EMI(电磁波)干扰问题使用寿命长,可达30年投资效益高,投资回收快。
永磁耦合器:永磁耦合器主要结构为:永磁转子、导体转子技术特点:通过转子之间耦合面积的调节,实现不同扭矩传递,降速节能(节能率可达5%~50%)柔性启动,减少电机的冲击电流,延长设备使用寿命隔离振动,无机械连接,延长传动系统各主要部件(轴承,密封等)的使用寿命结构简单,免维护,无易损易耗件,能适应恶劣环境安装简单,容忍较大的安装对中误差体积小,安装简便,改造系统不需动基础使用寿命长,可达30年无外接电源,不产生谐波污染高效扭矩传输,允许冲击性载荷。
三、产品技术优势分析比较:Y/Y2系列的交流异步电动机拖动系统的调速方式分以下几种(见图1.b),其中永磁耦合调速是从2002年起才从美国兴起的一种新型高效节能的调速方式,表1是几种调速方式的优越性比较。
与交流异步电机传统的机械式连轴器及现有的调速方式相比, 本系列异步永磁耦合调速器具有如下明显的优势:1.可控过程启动对于大型带式输送机,其对驱动系统的要求主要体现在启动、制动过程中能最大限度的降低系统的惯性力,并能实现过载保护和负载平衡,将带式输送机的加速、停车和运行时的胶带张力减到最小。
永磁调速器的性能完全满足这些要求,使大型带式输送机的性能达到最好。
而由传统的电动机、减速器所组成的驱动装置在启动和停车过程当中输送带的带速随着电动机的转速变化而快速变化,加剧了输送机本身的振动,增大了系统的惯性力,特别是在输送带满载情况下启动更为困难,因此传统的驱动系统已经不能满足长距离、大运量的大型带式输送机需求。
一条皮带可以由一台电动机及一套永磁调速器驱动,也可以由多台电动机及多套永磁调速器驱动。
驱动电动机在皮带机启动之前空载启动,此时永磁调速器的输出轴保持不动,当驱动电动机达到满转速时,控制系统逐渐减小每台永磁调速器的气隙,启动皮带机并逐渐加速到满速度。
这使得皮带机在被加速至满速度之前有一个缓慢而均匀的预拉伸过程。
加速时间可以根据需要在规定范围内进行调整。
启动驱动电动机可以按顺序空载启动,所以电动机的冲击电流非常小。
由于驱动电动机可以根据运行负载进行选择而不必根据启动负载选择,所以永磁调速器驱动系统可以选用功率较小的电动机。
同样控制皮带机的停车过程中,永磁调速器也可以通过延长停车时间来降低对胶带的动态冲击力。
当驱动系统中有多台永磁调速器时,控制系统可以确保每台驱动电机分担相同的负载。
合理的功率平衡可以有效地延长整个驱动系统各部件的寿命。
功率平衡是通过控制每台永磁调速器的气隙,并允许一台或几台永磁调速器进行轻微滑差来实现的,系统中的任何负载的增加都引起永磁调速器产生滑差,这样驱动系统的所有部件、轴承和齿轮等都将在冲击或者过载时受到保护从而延长其使用寿命。
大功率电机系统的启动问题一直困扰用户的最大难题,因为电机系统在启动时,基本上可以看作是满载启动,电机在合闸瞬间,启动电流超出额定工作电流的十几倍甚至几十倍,使得变压器、配电设备短期严重过载,造成电压跌落(“黑电”)甚至启动失败,严重时还可能烧毁电机。
电机启动过程短的持续几秒,长的达到几十秒,电机线圈严重发热,造成电机线圈提前老化,缩短电机使用寿命。
2.高可靠性(l)永磁调速器在启动负载之前驱动电机空载启动,电机达到额定的速度之后,通过控制系统使每台永磁调速器气隙逐渐缩小来缓慢、平稳地对输送带进行张紧,输送带平稳地加速到全速;使带式输送机在重载工况下可控制地逐步克服整个系统的惯性而平稳地启动;使输送带的启动非常平滑,速度由零逐渐缓慢上升,加速度为连续的,实现了无冲击的软启动。
(2)永磁调速器不仅降低了电动机的启动电流,减小了电动机的热冲击负荷及对电网的影响,从而节约电能并延长电动机的工作寿命,而且极为有效地减小了启动时传动系统对输送胶带的破坏性张力,消除了输送机启动时产生的振荡,还能大幅度减轻传动系统本身所受到的启动冲击,延长胶带、托辊等关键部件的使用寿命,保证了设备的安全可靠运行,有效地降低了设备维修及故障时间成本。
(3)使用永磁调速器时,因电机的选择是基于运动条件而不是启动条件,因而可使电机的功率及尺寸减小到最小,也能够减少不必要的设备投资和运行电费。
(4)使用永磁调速器系统,可防止输入到带式输送机的功率及力矩超过安全限度,以保证带式输送机过载时不能运行,从而保护该系统的其他部件;(5)永磁调速器启动系数为1左右,所选择胶带的强度可降低30%左右。
3. 恶劣环境的适应性(1)室外恶劣环境永磁调速器的主要元件为铜盘和永磁盘,永磁材料能在恶劣的环境温度下保持强磁场特性,在地球上的极限环境温度不会超过±100℃,永磁调速器可以在这种环境温度下工作。
而一些电子装备,如变频器,为了降低设备故障率,必须保证温度和湿度恒定在某个范围,因而需要使用专门的房间,防静电、安装精密空调等,增加了安装成本,增加了电能消耗,增加了维护需求和成本。
(2)肮脏的环境永磁调速器是无直接机械连接的调速装置,最小气隙为3mm,一般能在空气中飞扬的尘粒直径不会大于该尺寸,所以,它可以用于空气中粉尘较高的环境,如水泥厂、矿山等;当粉尘厚度导致机械摩擦时,可用高压水枪冲洗。
而电子或电气式的调速装置必须在洁净环境工作,因此对机房环境防尘要求很高。
(3)易燃易爆环境永磁调速器是机械式的、无摩擦传递扭矩的调速装置,除执行机构使用较弱电力需要采用防爆结构外,主功率部分绝不会产生火花或静电,因而在易燃易爆环境下使用较为安全。
适合于煤矿、油田、油船、军械库、化工、矿井、高浓度粉尘工厂等使用的皮带机、破碎机、水泵、风机、鼓风机、油泵等设备。
电子或电气式设备,工作过程中易产生静电,火花甚至燃烧,不能在易燃易爆环境下使用,否则带来安全隐患。
(4)高可靠要求环境因为永磁调速器元件数量少,可靠性高,因而可用于对可靠性要求高的环境,如消防、远洋轮船、海军舰船、潜艇等。
复杂的电子或电气装置不适宜于对可靠性要求高的使用环境。
美国海军在油轮、潜艇和航母上使用永磁耦合器。
4.不产生电力谐波及电磁干扰通常通过电子或电气实现调速的装置,基本都要通过改变电机输入的电流频率或波形来实现,如大功率或高压变频器一般采取可控硅整流输入,通过PWM直流斩波实现输出频率变换,因此有很大的谐波电流,见下图。
电力谐波是电力网的严重污染,按照国家电力质量标准,用电设备对电网造成的总谐波电压不得超过5%,谐波电流对每次都有严格的限值,等效为总谐波电流也在5%~8%左右,如果超过标准规定,将需要加装高成本的有源谐波滤波器,否则将会受到电力部门的处罚,从而大幅增加安装总成本。