信然永磁伺服變頻空壓機是在我國鼓勵節(jié)能、減排、降耗的大背景下所要應用、推廣的新一代高效節(jié)能產(chǎn)品。 基本特點：
• 主機與電機采用一體式直接結(jié)構；
• 采用了無軸承永磁電機；
• 采用了變頻技術的主機；
• 采用了變頻技術的離心風機；
• 國家一級能效產(chǎn)品
永磁伺服變頻空壓機，在國內(nèi)率先研發(fā)出永磁伺服電機＋專用驅(qū)動變頻器驅(qū)動的螺桿式空氣壓縮機，實現(xiàn)了技術上的重大突破。這種機型具有以下幾個優(yōu)勢： 1. 外形尺寸小，整機結(jié)構緊湊，占地空間小。 2. 高效率，節(jié)約每一份能量，整機效率較普通空壓機高12％～18％以上，超過 GB19153-2009之1級能效標準，多增加的購買成本一般在1年內(nèi)即可收回。 3. 更高的智能控制，自動調(diào)節(jié)產(chǎn)氣量的大小，自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的溫度并恒溫運行， 使操作運行非常簡單。 4. 設計合理、整機可靠性高、維護保養(yǎng)簡單方便。 5 . 控制器采用計算機網(wǎng)絡遠程監(jiān)控系統(tǒng)。用戶可以根據(jù)顯示的數(shù)據(jù)遠程發(fā)送相關的 控制命令給空壓機控制器，從而實現(xiàn)了空壓機運行的遠程控制。 之前此種機型由于技術上的難度，只有少數(shù)幾個國外空壓機品牌有相同的產(chǎn)品，而我們的產(chǎn)品研發(fā)成功，填補了國內(nèi)品牌的空白。1、 結(jié)構與配置特點： 1.1采用直聯(lián)傳動或無軸承結(jié)構設計的電機，提高傳動效率，避免經(jīng)常性的皮帶調(diào)整、更換等工作。 選用的聯(lián)軸器徑向剛性好，可滿足同步電機快速響應的傳動要求，傳動效率在0.99以上，而皮帶傳動的效率一般為0.94～0.96。另外重點介紹的是正在進行樣機實驗測試的22kW永磁同步電機采用的特殊的無軸結(jié)構，就是將電機的轉(zhuǎn)子與機頭的軸直接聯(lián)接在一起，電機沒有了軸承、沒有油封，電機與主機之間沒有皮帶、沒有聯(lián)軸器、沒有齒輪，因此不存在任何的機械摩擦損失與傳動損失，傳動效率為1，同時也沒有了軸承、油封或聯(lián)軸器的定期維護保養(yǎng)的麻煩。 1.2 高效率的永磁伺服電機（IPM－內(nèi)嵌永磁體結(jié)構）： 1.2.1 與國內(nèi)成熟的電機廠家合作，采用成熟的永磁伺服電機結(jié)構、制造技術、磁鋼為釹（NdFeB）永磁體，被稱為“永磁王”，是目前磁性高的永磁材料，且磁鋼經(jīng)過特殊處理后可在較高的溫度下長期工作而不會出現(xiàn)退磁的現(xiàn)象。無軸承的電機結(jié)構省卻了軸承定期保養(yǎng)與更換的麻煩。 1.2.2 合理的磁場設計、磁密分布，工作頻率范圍更寬廣，運行噪音低、運行更安靜。 1.2.3電機的效率始終保持在0.95左右的水平，功率因數(shù)接近1，較同規(guī)格的異步電動機效率提升5％～10％，無論輕載與重載，電機的效率始終保持高效。 1.2.4體積小，僅為異步電機的1/3，維護方便。 1.2.5低溫升設計，溫升＜60K，使用壽命與使用系數(shù)大大提高；電機自帶的小型軸流風機根據(jù)溫升自動控制，開啟的時間很短，進一步降低能耗。 1.2.6強大的起動與運行力矩，低頻1Hz全力矩穩(wěn)定輸出，可以保證空壓機產(chǎn)氣范圍在0～100％（若降低排氣壓力，大可達120％），而無需卸載。 1.2.7響應時間＜50ms，可在瞬間大范圍調(diào)節(jié)產(chǎn)氣量，使氣壓真正恒定。 1.2.8設有高精度傳感器，將HPM電機轉(zhuǎn)子的位置及時向空壓機控制器反饋使得電機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)達到精確的效果，1.3冷卻系統(tǒng)： 采用離心風機＋大余量的冷卻器，確保在環(huán)境溫度在45℃時仍有很好的冷卻效果；風機，轉(zhuǎn)速低、噪音低。 1.4變頻器的特殊換熱方式： 利用變頻器自身的風扇直接將變頻器的熱風排出到電控箱外，無需另外的軸流風扇接力排風，避免變頻器的冷卻風出現(xiàn)內(nèi)部循環(huán)而出現(xiàn)變頻器高溫跳機的情況，可適應較高的環(huán)境溫度。同時在進風口設有帶過濾網(wǎng)的百葉窗，將空氣中的灰塵、纖維等雜質(zhì)過濾掉，減少變頻器及其他電氣元件灰塵清理的次數(shù)，防止變頻器及其他電氣元件在潮濕的環(huán)境中出現(xiàn)短路等故障。2、運行控制優(yōu)點： 2.1機組的排氣量精確控制，真正的恒壓運行，不管用氣量如何波動，始終保持壓力不變。對出氣口壓力的精確測量，使得用氣量微小的變化也可被感知，電機響應速度快，快速啟動、快速加載，在用氣量突變時可快速響應，反應時間在50ms以內(nèi)，可將系統(tǒng)壓力精確穩(wěn)定在±0.05bar以內(nèi)，完全避免因壓力波動而導致的用戶設備損害及產(chǎn)品出現(xiàn)缺陷，且進一步減少壓力波動導致的能量損失。 2.2排氣量的調(diào)節(jié)范圍大，小為額定流量的10％，而且仍可保持很高的效率（參考電機效率的曲線圖）。在設定的恒定壓力低于機組的額定壓力時，智能控制器可在不超過整機的額定功率的前提下自動提高電機轉(zhuǎn)速的上限，即可提高機組的大排氣量，滿足用戶的用氣需求，充分發(fā)掘機組的產(chǎn)氣能力。大可上浮空間約為15％。 2.3休眠與喚醒功能：利用電機強大的起動與運行力矩，可以保證空壓機用戶用氣暫停時，控制器可快速停止電機的運轉(zhuǎn)，進入休眠狀態(tài)，而無需卸載釋放系統(tǒng)內(nèi)壓，并且在用戶恢復用氣后快速喚醒啟動恢復供氣。 2.4變頻軟啟動，降低了空壓機啟動能源消耗，將沖擊電流限制在100％以下，啟動電流的大幅度降低減小了大用電負荷，可以節(jié)省大量的電費，允許無限次的啟停，并不影響到電機壽命。 2.5系統(tǒng)溫度的準確控制，防止冷凝水的產(chǎn)生。通過環(huán)境溫度的監(jiān)測，自動調(diào)整風機的轉(zhuǎn)速來控制主機的排氣溫度高于當前壓力的露點溫度。3、永磁伺服變頻機的節(jié)能分析 3.1能效等級： 假設按額定功率為37kW的機型計算，轉(zhuǎn)速同為4200rpm，排氣壓力為0.8MPa，排氣量Qo=5.84m3/min a.永磁同步變頻機型的整機輸入功率測得為Pi=40.36kW，則整機的輸入比功率為：qi=Pi/Qo=40.36/5.84=6.91 b.而普通異步工頻機型的輸入功率測得為Pi=43.64kW，其整機的輸入比功率為：qi=Pi/Qo=43.64/5.84=7.47 根據(jù)新的《GB15193-2009容積式空氣壓縮機能效限定值及能效等級》中螺桿空氣壓縮機的標準，1級能效為輸入比功率qi＜7.2，2級能效為輸入比功率7.2≤qi＜8.1，因此永磁同步機型為1級能效，普通異步工頻機型只能達到2級能效。3.2空壓機幾種氣量調(diào)節(jié)方式的分析 為使空壓機的排氣量與用戶用氣量達到平衡，普通空壓機常用的氣量調(diào)節(jié)方式3.2空壓機幾種氣量調(diào)節(jié)方式的分析
為進氣節(jié)流調(diào)節(jié)、加載/卸載調(diào)節(jié)等方式，由于存在進氣節(jié)流導致真空度過大、以及加卸載時的壓差損失等原因，這些方式的節(jié)能效果卻不理想。 后來由于電機變頻控制技術的發(fā)展，出現(xiàn)了通過對電機轉(zhuǎn)速進行控制的調(diào)節(jié)方式，這種方式可使空壓機的耗電量與排氣量接近成線性比例變化，目前正逐漸普及開來。但是這種控制方式有以下幾個缺陷： 3.2.1普通異步電機的轉(zhuǎn)速與負載小于設計的額定點時，電機的效率明顯下降，而且差值越大其效率下降的越明顯 3.2.2普通異步電機運行在較低的頻率時，會出現(xiàn)輸出轉(zhuǎn)矩不足的問題，使得變頻器出現(xiàn)“電機轉(zhuǎn)矩過載”而跳機的故障 3.2.3普通異步電機在較低的頻率下運行時還會出現(xiàn)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定、振動噪音增大、發(fā)熱量增加等現(xiàn)象。 3.2.4即使采用電流矢量控制的方式也不能完全消除以上這些缺點。 3.2.5現(xiàn)在的新控制方式為采用永磁同步電機＋專用變頻驅(qū)動器的控制方式，具有效率高且始終能保持在很高的水平、任何轉(zhuǎn)速下的恒轉(zhuǎn)矩運行、轉(zhuǎn)速穩(wěn)定、轉(zhuǎn)速變化的響應速度快（從0到額定轉(zhuǎn)速的加速時間為50ms以內(nèi)，且不存在沖擊電流）、噪音低等優(yōu)勢。
3.3節(jié)能效果 同樣按前面額定功率為37kW的兩種機型，在負載率只有60％時，普通進氣節(jié)流控制的工頻機型的輸入功率為38.2kW，而永磁同步變頻機型的軸功率為23.6kW，節(jié)電率達到37.5％。
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