永磁一體螺桿空壓主機(jī)技術(shù)應(yīng)用分析

1、永磁一體螺桿空壓主機(jī)技術(shù)應(yīng)用分析對永磁一體螺桿空壓主機(jī)在市場應(yīng)用中，碰到的問題和大家一致關(guān)心的技術(shù)問題進(jìn)行探討。關(guān)鍵詞：空壓螺桿永磁溫升引言近幾年，永磁電機(jī)驅(qū)動的螺桿空壓主機(jī)，已經(jīng)在市場上普遍取得應(yīng)用，專門是一體式的永磁驅(qū)動螺桿主機(jī)，更是以其節(jié)能顯著、體枳小易于布置等長處取得客戶的普遍認(rèn)可。隨著永磁一體螺桿機(jī)的普遍應(yīng)用，更多的永磁電機(jī)廠家也前后進(jìn)入那個市場，對于永磁一體機(jī)與永磁驅(qū)動兩體聯(lián)軸方式的適宜性討論，持久而烈火。通潤作為國內(nèi)永磁一體主機(jī)的首個生產(chǎn)廠家，針對大家關(guān)心的諸多問題，提供咱們自己的觀點(diǎn)，供大家討論與參考。正文一、一體機(jī)設(shè)計中的電機(jī)溫升問題目前的一體式螺桿主機(jī)，電機(jī)直接安裝在螺桿機(jī)

2、頭的吸氣伸軸端。業(yè)內(nèi)很多人，提出了一體機(jī)電機(jī)溫升的質(zhì)疑，以為電機(jī)直接與螺桿機(jī)頭做成一體，螺桿機(jī)頭的溫度會傳遞到電機(jī)側(cè)，致使電機(jī)散熱差、溫升高。對于此類觀點(diǎn)，依據(jù)本公司實(shí)際的設(shè)計與應(yīng)用狀況，做如下幾點(diǎn)說明：第一，電機(jī)溫升主要依賴于特定工況下的電機(jī)設(shè)計，筆者所在公司的一體式螺桿主機(jī)用永磁電機(jī)，是針對一體式結(jié)構(gòu)和空壓行業(yè)的運(yùn)行工況進(jìn)行的特殊設(shè)計，如豐裕的服務(wù)系數(shù)考慮，并通過了詳細(xì)的測試確認(rèn)，不同于市場上運(yùn)用的通用型永磁電機(jī)設(shè)計，實(shí)際運(yùn)行時電機(jī)溫升狀況良好。對于直接將市場上通用型永磁電機(jī)的定、轉(zhuǎn)子直接安裝在螺桿機(jī)頭端部的組裝方式，建議進(jìn)行比較詳盡的測試，以確認(rèn)該永磁電機(jī)是不是適合空壓機(jī)特定的結(jié)構(gòu)和工況

3、。圖1為一臺一體式螺桿主機(jī)在溫升平衡情形下的溫度散布。由圖可見，即便在溫度平衡條件下，電機(jī)端的外殼溫度也不過在40左右。r-653-60-54-48-42-36-30-24-18-109°C圖1二體式螺桿機(jī)溫升平衡卜的溫度分布圖2'體式螺桿主機(jī)對應(yīng)實(shí)物示意第二，對于螺桿主機(jī)本身，其緊縮空氣從吸氣端到排氣端，是一個壓力慢慢增大的進(jìn)程,相應(yīng)的溫度也是一個慢慢遞增的進(jìn)程。通常狀況下，吸氣口的溫度接近氣溫，而控制排氣溫度的風(fēng)機(jī)一般設(shè)定在大約85c開啟，所以排氣端的油氣混合物溫度限定在85C左右，所以電機(jī)端的溫度不該超過此值。圖3為一臺螺桿單機(jī)頭產(chǎn)品在溫升平衡情形下的溫度散布情形，排氣

4、端最高溫度C,而電機(jī)端的最高溫度也僅有60c左右。綜合以上分析能夠看出，永磁電機(jī)直接安裝在螺桿機(jī)械的吸氣伸軸端，螺桿自身的溫升對電機(jī)的溫度影響并非大。所以，業(yè)內(nèi)某些電機(jī)公司對該結(jié)構(gòu)提出溫升高及永磁體的退磁問題，只是自己的臆斷，根本是沒有依據(jù)的討論。圖3電機(jī)頭溫升平衡F溫度分布二、防護(hù)品級問題螺桿緊縮機(jī)應(yīng)用于比較普遍的場合，有些應(yīng)用處合環(huán)境比較差，環(huán)境中粉塵、雜質(zhì)比較多。若是螺桿空壓機(jī)自身的防護(hù)做的不到位，對于IP23防護(hù)品級的一體式螺桿主機(jī)，在吸風(fēng)冷卻時，粉塵、雜質(zhì)等容易隨著冷卻風(fēng)進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部，帶磁性的粉塵或雜質(zhì)會吸附在永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子表面，積累到必然程度，會堵塞氣隙，最終致使電機(jī)無法運(yùn)行。所以

5、，針對特定的利用處合，本公司也設(shè)計了相應(yīng)的產(chǎn)品，推出IP54防護(hù)品級的一體式螺桿主機(jī)，如圖4所示。圖4IP54防護(hù)等級一體式螺桿匕機(jī)該結(jié)構(gòu)完全將冷卻風(fēng)道移至電機(jī)外部，與市場上的IP54電機(jī)冷卻方式類同，但同時又乘承了本公司一體式螺桿主機(jī)無軸承結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)優(yōu)勢。3、永磁一體機(jī)的維修保養(yǎng)問題對于永磁同步驅(qū)動的螺桿主機(jī)，其電機(jī)沒有軸承，在行約了2個點(diǎn)的效率損失的同時,結(jié)構(gòu)上加倍簡單。對于一臺常規(guī)結(jié)構(gòu)的電機(jī)，產(chǎn)生維修概率最高的一般是電機(jī)軸承。從這一點(diǎn)分析看，永磁電機(jī)驅(qū)動的一體式螺桿機(jī)，沒有此類問題的維修考慮，趨于免保護(hù)，加倍的綠色環(huán)保。對于永磁電機(jī)定轉(zhuǎn)子的改換，在一體式螺桿主機(jī)設(shè)計時，進(jìn)行了充分考慮，拆

6、卸方式超級簡單,易于操作，如圖5圖6所示。圖5永磁轉(zhuǎn):拆卸示意本公司的永磁驅(qū)動一體式螺桿主機(jī)，其后端蓋子為一種專利結(jié)構(gòu)。在設(shè)計時，考慮了兩種因素，其一是采用隔磁材料制作，在轉(zhuǎn)子通過時，與轉(zhuǎn)子不產(chǎn)生磁力影響;其二是尺寸設(shè)計，控制在轉(zhuǎn)子離開配合主軸時，該后蓋充分起到導(dǎo)向維持作用。在以上兩種考慮下，永磁轉(zhuǎn)子的拆裝超級簡單方便。4、永磁一體機(jī)與控制的匹配問題永磁驅(qū)動一體式螺桿主機(jī)，在利用進(jìn)程中，與控制的匹配經(jīng)歷了選擇、磨合及彼此調(diào)整,最終達(dá)到了比較理想的匹配。當(dāng)前的市場是一個性能與本錢同樣競爭的環(huán)境，單一的追求性能或單一的追求低價，是無法俘獲用戶的青睞C基于筆者所在公司的利用經(jīng)驗(yàn)，做以下兩方面的話題探

7、討。其一是轉(zhuǎn)速的選擇：對于一體式螺桿主機(jī)，基于其調(diào)頻的控制因素、電機(jī)的無軸承結(jié)構(gòu)因素，在電機(jī)轉(zhuǎn)速的設(shè)計上具有了更寬的選擇，各大廠家對于設(shè)計轉(zhuǎn)速高和設(shè)計轉(zhuǎn)速低，各執(zhí)一詞。設(shè)計高轉(zhuǎn)速，從電機(jī)設(shè)計角度，能夠取得更高的電機(jī)效率，從利用角度，采用直驅(qū)聯(lián)代替代目前巾場上的皮帶機(jī)，避免了皮帶結(jié)構(gòu)帶來的一系列缺點(diǎn)，如效率損失，出能約1-2%.皮帶壽命差，皮帶結(jié)構(gòu)帶來的軸向力等。雖然螺桿一體機(jī)運(yùn)行噪音相對于低速略高,但只要空壓機(jī)系統(tǒng)能做良好的隔音辦法，影響并非大。設(shè)計低轉(zhuǎn)速，從電機(jī)的震動與噪音角度，應(yīng)該比較低，但其缺點(diǎn)主如果需要較大的機(jī)頭實(shí)現(xiàn)同樣排氣量；其二是控制系統(tǒng)的選擇：目前空壓機(jī)行業(yè)競爭日趨激烈，對于永磁

8、電機(jī)用變頻器功率選擇，希望也能實(shí)現(xiàn)與電機(jī)同檔。對于如此的要求，變頻器廠家也在盡力調(diào)整應(yīng)對，但就如此的要求，咱們以為存在以下問題需要考慮。假設(shè)，一臺37kW的永磁電機(jī)驅(qū)動的空壓機(jī)，依據(jù)如下公式分析。在設(shè)計時,假設(shè)電壓取值為340V,設(shè)計的額定電流為74設(shè)小于37kW變頻器的電流允許值，實(shí)現(xiàn)了同檔匹配的目的，但該機(jī)械安裝到客戶利用現(xiàn)場后，可能會出現(xiàn)如下情形。一種狀況：如該利用企業(yè)在用電頂峰期，電網(wǎng)出現(xiàn)下差浮動，電機(jī)輸入電壓降低,要繼續(xù)維持37kW的輸出，只能采用提升電流來知足，電流的長時刻增加，最終致使變頻器保護(hù)，空壓機(jī)不能正常工作；另外一種狀況：當(dāng)該空壓機(jī)利用了較長時刻后，濾網(wǎng)壓差變大,提供同樣空氣用量的情形下，電機(jī)功率增大，由于電壓沒有上升空間，只能通過電流的增加來實(shí)現(xiàn)，也會出現(xiàn)變頻器保護(hù)情形。在這里需要說明的一點(diǎn)，空壓機(jī)的利用是壓力恒定，而壓力體此刻電機(jī)驅(qū)動上，為恒轉(zhuǎn)矩輸出。對于永磁電機(jī)，轉(zhuǎn)矩大致能夠線性地對應(yīng)到電流,所以當(dāng)出現(xiàn)濾網(wǎng)的壓差太高時，對于同檔配置變頻器的情形，可能會出現(xiàn)因電流太高出現(xiàn)變頻器保護(hù)，而該故障是無法通過降低轉(zhuǎn)速來解決的。二斤。*六cos(p*rj其中P額定功率;37kW;U電機(jī)輸入線電壓，由于變頻器存在壓降，依據(jù)變頻器不同，在電網(wǎng)電壓為380V時，該電壓通常在340V-350V。該值不是恒定值，還受電網(wǎng)浮動的影響，依照國家電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),電網(wǎng)允許下浮動7%,