介绍一种永磁偶合调速技术

介绍一种永磁偶合调速技术

永磁磁力偶合调速驱动器是建立在电磁涡流磁场作用力下，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。其工作原理不同于滑差电机调速装置，它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。因为无硬机械连接，连接精度所造成的机械振动和噪音大大降低，实践证明，这种连接方式，可降低振动80%左右。
主要优点有：
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机械上结构简单:这种简单可靠的技术大大降低了设备运行故障率，由于是通过气隙无接触传递扭矩，彻底解决了机械传动过程中存在的振动，轴篡动等传统方式根本无法回避的机械问题，大大简化了安装过程；这一优点，对于大功率的电机设备的安装体现的更为明显；
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能量转换和传递安全，气隙的存在和可以调节气隙来调节电磁力矩进而实现转速的调节，在这一转速调节过程，电机始终在工频运行， 从根本上，安全而彻底的解决了电机激活和变速中的所有难题，不会象其它如变频调速等电力电子装置变流时产生浪涌和谐波等导致电网品质恶化的问题；这一优点，对于大功率的电机设备的安装体现的更为明显；
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高效节能: 根据流体力学原理，对于所有的流体负载，输出的流量和流速成正比， 负载扭矩(流体压差)和流速的平方成正比，输出功率和流速的立方成正比，由于气隙的可以调节，从而直接调节转矩，使得电机可以输出恰好的转矩来跟随流体负载， 节能效果显著， 节电率达到25%--66%最大限度的节约能源，而在这样的能量传递中，付出的代价只有涡流热，尤其是在工频附近调速时，效率非常高，从这个角度而言可以说是当前最理想的产品；
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适应环境能力强: 由于调速结构简单高效彻底的摆脱了负载的能量变换过程，完全可以放心安装在非常恶劣的环境和需要本质安全型防爆场所，以及极高可靠度要求的场所，基本无需维护；
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大功率调速和激活非常安全:目前可以实现200kW到3000kW的安全调速或软激活，而这对于基于电力电子技术的变频调速或常规变速和软激活方案是非常大的考验；
总之，永磁调速驱动器调速具有节能、调速比大、可靠性高、稳定性好等优点，风机、水泵等采用永磁调速是国家节能的一项重点推广技术，相对其它调速技术，它具有高效节能、高可靠性、无物理连接传递扭矩、可在恶劣环境下应用、极大减少泵系统振动、减少系统维护和延长系统使用寿命等特点。通过对比分析，结合高压水泵的特点，我们决定选用高压水泵B上应用永磁调速驱动节能技术。同时对永磁调速驱动节能技术进一步分析论证。
我国在1950年开始着手这一技术的研究，产品的研究的出发点同样是解决隔离转矩传动问题，直到目前为止；
甘肃省科学院磁性材料研究所为国内的此技术的权威机构，其现任所长赵克中教授有多本专着，如《磁力驱动技术与设备》，《磁力驱动技术的磁路分析及磁转矩计算》用于基础技术指导，当然其研究的数据和技术来源也大都来自于《 IEEE Trans . Magn 》，另外，东北大学，江苏理工学院技术力量也很强；
产品制造上， 国内核心电磁材料铁铷硼生产非常发达，在山东，江苏，浙江，上海，广东，四川都有大量的生产厂，目前德英美日(包括MagnaDrive)的铁铷硼磁体几乎全部从中国进口，国内的电磁泵，磁力驱动泵，磁力搅拌器等磁力驱动产品也非常广泛，但技术比较落后，主要集中在小功率段；
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本文转自:赛尔社区. http://bbs.shejis.com/viewthread.php?tid=1544573&fromuid=173651