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高效永磁矢量电动机在空气压缩机上的应用【斯格耐特公司官网】

  高效永磁矢量电动机在空气压缩机上的应用【斯格耐特公司官网】

  

   空气压缩机是工业现代化的基础产品,它将电动机的机械能转换成气体压力能,是压缩空气的气压发生装置。随着国家现代化进程的推进,空气压缩机被越来越多的运用到工业生产中,据《中国空气压机行业产销需求预测与转型升级报告前瞻》数据显示,我国的空气压缩机行业市场规模均以8%以上的增速增长,2010-2011年增长率甚至超过了28%,市场规模扩张迅速。大量的空气压缩机被应用到工业生产中,压缩机的节能也被越来越重视。空气压缩机上的电动机作为能量的直接转换者,它的节能更是至关重要。

  

  高效率

  

  目前市场上空气压缩机用电机大致有异步电动机和永磁同步电动机。相对异步电机,永磁同步电动机在效率、功率因数,节能效果等方面都有较大的提高,永磁体转子既无铜耗又无铁耗,以22kW为例,异步电动机效率为91.3%,永磁同步电动机效率为93%。而且永磁电动机无需从电网吸取激磁电流,功率因数接近1。而相比永磁同步电动机,中源电气开发设计的永磁矢量电动机在效率方面在普通永磁同步电机的基础上有了更大的提高,同样以22kW为例,永磁矢量电动机效率为95.8%。这里所说的效率高不仅仅指额定功率点的效率高于普通异步电机,而是与异步变频调速相比,任意转速点均节约电能,尤其在转速较低的时候这种优势尤其明显。

  

  低能耗

  

  表1举例说明,如果有一个用户,购买一台10m3/min,0.7MPa的空压机,计划使用十年,年运行时间折合满载6000小时,分别配套三种类型55kW的电动机。费用情况如表(电费按1元/度)。

  

  从表1中分析,永磁矢量电动机相比异步电动机,购置费用高出了0.7万元,而年电费支出节省了1.1万元,可以看出永磁矢量电动机购置费用高出的0.7万元,在电动机运行8个月后就可以全部收回,在使用十年的情况下,永磁矢量电动机总费用支出比异步电动机省了10万元,相当于一年省了1万元,这是一笔相当可观的数目。

  

  对比永磁矢量电动机和永磁同步电动机,购置费用上永磁矢量电动机比永磁同步电动机省了0.4万元,而且在总电费用支出上也省了5.4万元,总费用支出省了5.8万元。可以看出相比永磁同步电动机,永磁矢量电动机也具有相当大的优势。(欢迎转载或分享,转载请注明来自中国压缩机网)

  

  通过对比永磁矢量电动机在本案例中相对异步电动机节电10.7万千瓦时,节能效果非常明显。一吨标准煤可以发三千千瓦时(3000度)的电,工业锅炉每燃烧一吨标准煤就产生二氧化碳2620公斤,二氧化硫8.5公斤,氮氧化物7.4公斤,10.7万千瓦时的电相当于要燃烧35.7吨标准煤,产生93.5吨的二氧化碳,303.5公斤的硫化物,264.2公斤的氮氧化物。据科学家测算,1棵杉树平均每年可吸收二氧化碳15千克,93.5吨的二氧化碳如果通过杉树来吸收,则需要6233棵杉树。很明显,矢量电机的节能效果无论是从经济角度还是从社会价值角度,都是非常可观的,具有很好的市场前景。

  

  体积小,重量轻

  

  由于使用了高性能的永磁材料提供磁场,使得永磁电动机的气隙磁场较感应电机大为增强,永磁电动机的体积和重量较异步电动机可以大大缩小,例如11kW的异步电动机重量为220kg,而永磁矢量电动机仅为95kg,相当于异步电机重量的43.2%。这对于减轻整个空压机设备的重量和体积也是相当有利的,同时也能减少总体的成本。

  

  结语

  

  本文主要介绍了永磁矢量电动机在空气压缩机行业的应用,在空压机行业,永磁矢量电动机的优势主要体现在高效率、低能耗、体积小、重量轻。这些优势不仅体现在节约用户使用费用,减小设备体积,减轻设备重量,更重要的是它所创造的社会价值,节约了能源,减少了碳和污染物的排放,有利于国家和人民,为我国建设工业现代化和环境友好型社会贡献一份力量。

  

  参考文献

  

  [1]王秀和.永磁电机,2007

  

  [2]黄国治,傅丰礼等.Y2系列三相异步电动机技术手册,2004.1

  

  [3]汤蕴璆,罗应立,梁艳萍等.电机学,2008.10.1

  

  [4]唐任远等,现代永磁电机理论与设计.2008