永磁调速器是电气原理机械实现,通过机械手段调节切割磁力线的多少,从而实现对负载的调速,属于机械调速。本质是扭矩控制系统,转速下降扭矩随之变小,因此不适合恒扭矩负载调速,主要应用于离心式和轴流式风机、泵、压缩机等系统[3]。其结构型式可分为套筒式、双
筒式、圆盘式三种结构,如图4所示。关于这三种结构永磁调速器的性能对比见表2。
表2 三种不同结构的永磁调速器比较
序号 | 内容 | 套筒式 | 双筒式 | 圆盘式 |
1 | 耦合结构/齿轮齿条 | 最简单/无 | 简单/无 | 复杂/有 |
2 | 调节机构/调节力大小 | 简单/最小 | 简单/小 | 复杂/大 |
3 | 散热结构/散热效果 | 最简单/最好 | 复杂/不好 | 复杂/好 |
4 | 安装维护 | 最简单 | 简单 | 复杂 |
5 | 大功率的冷却介质 | 水冷 | 水冷 | 水冷/油冷 |
6 | 调节的线性度 | 最好 | 好 | 一般 |
永磁调速与高压变频调速相比也存在明显的优势,永磁调速器安装于电机和负载之间,属于机械调速,如图5所示;高压变频器安装于清洁、恒温的房间内,属于电气调速如图6所示,两者具体的性能对比见表3。
表3 永磁调速技术与高压变频调速比较
序号 | 内容 | 永磁调速 | 高压变频 |
1 | 调速方式 | 机械调速 | 电气调速 |
2 | 系统复杂程度 | 简单、零部件少 | 复杂、元器件多 |
3 | 使用维护 | 皮实,维护简单,恶劣环境适应能力强 | 娇气,环境适应性差,不能适应温度高、湿度大、粉尘含量高、有谐波、易燃易爆等恶劣环境 |
4 | 环保 | 绿色环保,无任何污染 | 产生谐波污染电网 |
5 | 寿命 | 长(设计寿命30年) | 短(设计寿命8-10年) |
6 | 故障可预测性 | 通过轴承温升、振动数据可预测故障 | 故障不可预测,电网晃电会跳闸,电子元器件故障也会跳闸 |
7 | 节电效果 | 比高压变频低1-2% | 高 |
8 | 控制精度 | 高 | 非常高 |
9 | 适应载荷 | 变扭矩载荷 | 各种载荷 |
随着生产的自动化和智能化,对电能质量的要求越来越高,谐波会引起设备误动同时也增加能耗,因此从源头上要尽量少用污染电网的设备,否则污染后再治理,系统越来越复杂,不可控因素会越来越多,系统可靠性将会越来越低。高压变频器对电网的谐波污染不可避免,需另外配备谐波治理设备,增加了系统的复杂性和成本,再加上可靠性不够高,很多用户不轻易采用高压变频器。永磁调速器结构简单、可靠性高、节电效果显著,技术成熟度高,已成为高耗能企业尤其是新建项目节能的首选方案。