永磁變頻空壓機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)

2021/06/30 10:10

永磁變頻空壓機(jī)優(yōu)點(diǎn)是同樣的控制方式肯定比傳統(tǒng)的異步電機(jī)高。

市場上80%的空壓機(jī)處于變量負(fù)載狀態(tài)，而永磁變頻空壓機(jī)根據(jù)用氣量的多少用變頻調(diào)速來自動(dòng)滿足用戶的需求，減少無用功的損耗。是不是什么工況用永磁變頻空壓機(jī)都是節(jié)能效果很明顯的。還有20%的場合是滿壓滿負(fù)載，這種場合采用變頻控制異步電機(jī)比直接啟動(dòng)還要耗能，因?yàn)樽冾l器本身有額定功率2～3%的損耗，所以這種情況采用變頻控制即使采用永磁電機(jī)節(jié)能效果也不會(huì)很明顯。

永磁變頻空壓機(jī)的其他優(yōu)點(diǎn)：

1.減少?zèng)_擊，運(yùn)行可靠

變頻機(jī)是緩慢地加速啟動(dòng)，比軟啟動(dòng)更加平穩(wěn)，完全避免了電流峰值，在啟動(dòng)運(yùn)行至額定壓力后變頻運(yùn)行，通過壓力檢測進(jìn)行無極變速跟蹤產(chǎn)氣，在保持壓力不變的情況下輸出用戶需要的氣量，降低了電力能耗之外，徹底杜絕了星三角啟動(dòng)對電網(wǎng)和空壓機(jī)的沖擊。

2.恒壓省電

普通空壓機(jī)在運(yùn)行時(shí)，壓力一直在額定壓力的上下0.7bar范圍內(nèi)波動(dòng)，相比變頻空壓機(jī)，壓力可以穩(wěn)定在額定壓力上下0.1bar范圍內(nèi)。正常運(yùn)行時(shí)，可節(jié)省8.4%電耗(運(yùn)行壓力每上升1bar要多耗電7%)。特別是在卸載運(yùn)行時(shí)變頻空壓機(jī)比普通空壓機(jī)節(jié)省高達(dá)45%的電耗。同時(shí)提升了供氣品質(zhì)，提升了空壓機(jī)及用氣設(shè)備的可靠性及壽命。

3.交流電源的電壓適應(yīng)性強(qiáng)

由于變頻器采用的是調(diào)制技術(shù)，在交流電源稍低時(shí)仍可輸出足夠的力矩，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)工作;對電壓稍高時(shí)，也不會(huì)導(dǎo)致輸出電動(dòng)機(jī)的電壓偏高。

對于自發(fā)電的場合，變頻驅(qū)動(dòng)更能顯示其優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)電動(dòng)機(jī)VF的特性(變頻空壓機(jī)在節(jié)能狀態(tài)都工作在額定電壓之下)，對于電網(wǎng)電壓低的現(xiàn)場，效果明顯。

4.噪音低

變頻系統(tǒng)的大多數(shù)工況是低于額定轉(zhuǎn)速下工作的，主機(jī)機(jī)械噪音和磨損下降，延長維護(hù)和使用壽命;

若風(fēng)機(jī)也采用變頻驅(qū)動(dòng)，能顯著降低空壓機(jī)工作時(shí)的噪音。

永磁變頻空壓機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：

1.電機(jī)溫度過高

由于油冷機(jī)頭特點(diǎn)工作溫度要到達(dá)65～80℃之間，所以電機(jī)與機(jī)頭直聯(lián)軸的溫度傳遞給電機(jī)永磁轉(zhuǎn)子，機(jī)體溫度傳遞給電機(jī)機(jī)殼，這樣實(shí)際電機(jī)工作環(huán)境溫度達(dá)到了65℃左右。一般電機(jī)設(shè)計(jì)合理溫升為80K，那么電機(jī)繞組溫度可能在145℃，按38UH的磁鋼退磁(開發(fā)式可逆退磁)實(shí)驗(yàn)證明，80℃時(shí)退磁率為2%;100℃5%;120℃為7%;150℃為12%。說明溫度越高磁通越低，而磁鋼的磁通量與電機(jī)效率相關(guān)，也就是電機(jī)溫度越高效率越低，反電動(dòng)勢越小，變頻器給定電壓越低。電機(jī)電流越大，繞組溫升越高電阻越大，定子銅損耗越大。效率再次下降，所以一體式永磁變頻空壓機(jī)在滿壓大流量時(shí)實(shí)際效率達(dá)不到設(shè)計(jì)值。舉具體例說明市場上最常見的一體式永磁變頻空壓機(jī)效率的下降：

①假設(shè)一體式永磁變頻空壓機(jī)工作環(huán)境溫度為70℃，分體機(jī)電機(jī)環(huán)境溫度為30℃，并且假設(shè)兩種情況下電機(jī)實(shí)際運(yùn)行時(shí)的溫升均為50℃，電機(jī)有相同的電池設(shè)計(jì)方案，電機(jī)的負(fù)載相同。一體式永磁變頻空壓機(jī)的工作溫度為120℃，分體機(jī)為80℃。則前者工作時(shí)的電阻將比后者高出約12.7%，銅損耗亦高出約12.7%;

②分體式的工作溫度為假設(shè)電機(jī)按直軸電流為零的控制方式：120℃與80℃時(shí)磁鋼退磁率分別為7%和2%。為此，電機(jī)拖動(dòng)相同的負(fù)載時(shí)前者的定子電流將比后者高出約5.38%，為此電機(jī)的銅損耗將高出11.0%;

③合計(jì)銅損耗一體式永磁變頻空壓機(jī)將比分體機(jī)高出約25.1%。以永磁同步電機(jī)中銅損耗占三分之一計(jì)，一般一體式永磁變頻空壓機(jī)設(shè)計(jì)效率為94%左右，在120℃工作時(shí)效率約下降為93.5%左右，(TYB系列在97%左右)所以相對效率相差3.5%。

2.退磁

永磁電機(jī)最怕的是高溫退磁，而退磁是磁鋼決定的，磁鋼最怕的是溫度高，在長時(shí)間高溫下頑固性退磁(不可逆)風(fēng)險(xiǎn)越大，常規(guī)設(shè)計(jì)值在15年退磁率是不大于3%。由于我國釹鐵硼技術(shù)是近幾年發(fā)展起來的，對長期高溫下的壽命無從驗(yàn)證，在電機(jī)行業(yè)磁鋼退磁而失效的案例很多。

3.使用壽命低

由于溫度關(guān)系所以只能設(shè)計(jì)成開式電機(jī)，空壓機(jī)很多使用場合比較差，粉塵、潮氣、煙霧等腐蝕性氣體導(dǎo)致其使用壽命低。

4.故障率高

由于一體式永磁變頻空壓機(jī)轉(zhuǎn)子直接安裝在螺桿轉(zhuǎn)子上，螺桿電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)的軸承要承受壓力比原來大2倍以上的負(fù)荷，所以電機(jī)側(cè)的軸承及油封比原來壽命降低2倍以上。

5.維修保養(yǎng)相對麻煩

因?yàn)橛来烹姍C(jī)轉(zhuǎn)子是永磁體，在機(jī)頭維修保養(yǎng)時(shí)一定要先拆電機(jī)才能拆機(jī)頭，而永磁轉(zhuǎn)子具有強(qiáng)大的吸引力，取出需要專用工具，且人員要求專業(yè)性很強(qiáng)，不然很容易造成事故。

6.制造商選擇小

由于螺桿機(jī)頭的質(zhì)量好壞、比功率的大小及機(jī)頭的選型多存在很大的差異，所以機(jī)頭是空壓機(jī)的核心，選擇優(yōu)質(zhì)的機(jī)頭及高效的電機(jī)才能達(dá)到優(yōu)秀的比功率及可靠性，所以任何一家空壓機(jī)制造商都以選擇優(yōu)質(zhì)零部件來打造自己的產(chǎn)品，這樣才會(huì)體現(xiàn)制造商的質(zhì)量水平，提高產(chǎn)品可靠性打造企業(yè)品牌。