永磁變頻空壓機優(yōu)缺點

2021/06/30 10:10

永磁變頻空壓機優(yōu)點是同樣的控制方式肯定比傳統(tǒng)的異步電機高。

市場上80%的空壓機處于變量負載狀態(tài)，而永磁變頻空壓機根據(jù)用氣量的多少用變頻調(diào)速來自動滿足用戶的需求，減少無用功的損耗。是不是什么工況用永磁變頻空壓機都是節(jié)能效果很明顯的。還有20%的場合是滿壓滿負載，這種場合采用變頻控制異步電機比直接啟動還要耗能，因為變頻器本身有額定功率2～3%的損耗，所以這種情況采用變頻控制即使采用永磁電機節(jié)能效果也不會很明顯。

永磁變頻空壓機的其他優(yōu)點：

1.減少沖擊，運行可靠

變頻機是緩慢地加速啟動，比軟啟動更加平穩(wěn)，完全避免了電流峰值，在啟動運行至額定壓力后變頻運行，通過壓力檢測進行無極變速跟蹤產(chǎn)氣，在保持壓力不變的情況下輸出用戶需要的氣量，降低了電力能耗之外，徹底杜絕了星三角啟動對電網(wǎng)和空壓機的沖擊。

2.恒壓省電

普通空壓機在運行時，壓力一直在額定壓力的上下0.7bar范圍內(nèi)波動，相比變頻空壓機，壓力可以穩(wěn)定在額定壓力上下0.1bar范圍內(nèi)。正常運行時，可節(jié)省8.4%電耗(運行壓力每上升1bar要多耗電7%)。特別是在卸載運行時變頻空壓機比普通空壓機節(jié)省高達45%的電耗。同時提升了供氣品質(zhì)，提升了空壓機及用氣設備的可靠性及壽命。

3.交流電源的電壓適應性強

由于變頻器采用的是調(diào)制技術(shù)，在交流電源稍低時仍可輸出足夠的力矩，驅(qū)動電動機工作;對電壓稍高時，也不會導致輸出電動機的電壓偏高。

對于自發(fā)電的場合，變頻驅(qū)動更能顯示其優(yōu)點，根據(jù)電動機VF的特性(變頻空壓機在節(jié)能狀態(tài)都工作在額定電壓之下)，對于電網(wǎng)電壓低的現(xiàn)場，效果明顯。

4.噪音低

變頻系統(tǒng)的大多數(shù)工況是低于額定轉(zhuǎn)速下工作的，主機機械噪音和磨損下降，延長維護和使用壽命;

若風機也采用變頻驅(qū)動，能顯著降低空壓機工作時的噪音。

永磁變頻空壓機的優(yōu)點：

1.電機溫度過高

由于油冷機頭特點工作溫度要到達65～80℃之間，所以電機與機頭直聯(lián)軸的溫度傳遞給電機永磁轉(zhuǎn)子，機體溫度傳遞給電機機殼，這樣實際電機工作環(huán)境溫度達到了65℃左右。一般電機設計合理溫升為80K，那么電機繞組溫度可能在145℃，按38UH的磁鋼退磁(開發(fā)式可逆退磁)實驗證明，80℃時退磁率為2%;100℃5%;120℃為7%;150℃為12%。說明溫度越高磁通越低，而磁鋼的磁通量與電機效率相關，也就是電機溫度越高效率越低，反電動勢越小，變頻器給定電壓越低。電機電流越大，繞組溫升越高電阻越大，定子銅損耗越大。效率再次下降，所以一體式永磁變頻空壓機在滿壓大流量時實際效率達不到設計值。舉具體例說明市場上最常見的一體式永磁變頻空壓機效率的下降：

①假設一體式永磁變頻空壓機工作環(huán)境溫度為70℃，分體機電機環(huán)境溫度為30℃，并且假設兩種情況下電機實際運行時的溫升均為50℃，電機有相同的電池設計方案，電機的負載相同。一體式永磁變頻空壓機的工作溫度為120℃，分體機為80℃。則前者工作時的電阻將比后者高出約12.7%，銅損耗亦高出約12.7%;

②分體式的工作溫度為假設電機按直軸電流為零的控制方式：120℃與80℃時磁鋼退磁率分別為7%和2%。為此，電機拖動相同的負載時前者的定子電流將比后者高出約5.38%，為此電機的銅損耗將高出11.0%;

③合計銅損耗一體式永磁變頻空壓機將比分體機高出約25.1%。以永磁同步電機中銅損耗占三分之一計，一般一體式永磁變頻空壓機設計效率為94%左右，在120℃工作時效率約下降為93.5%左右，(TYB系列在97%左右)所以相對效率相差3.5%。

2.退磁

永磁電機最怕的是高溫退磁，而退磁是磁鋼決定的，磁鋼最怕的是溫度高，在長時間高溫下頑固性退磁(不可逆)風險越大，常規(guī)設計值在15年退磁率是不大于3%。由于我國釹鐵硼技術(shù)是近幾年發(fā)展起來的，對長期高溫下的壽命無從驗證，在電機行業(yè)磁鋼退磁而失效的案例很多。

3.使用壽命低

由于溫度關系所以只能設計成開式電機，空壓機很多使用場合比較差，粉塵、潮氣、煙霧等腐蝕性氣體導致其使用壽命低。

4.故障率高

由于一體式永磁變頻空壓機轉(zhuǎn)子直接安裝在螺桿轉(zhuǎn)子上，螺桿電機轉(zhuǎn)子側(cè)的軸承要承受壓力比原來大2倍以上的負荷，所以電機側(cè)的軸承及油封比原來壽命降低2倍以上。

5.維修保養(yǎng)相對麻煩

因為永磁電機轉(zhuǎn)子是永磁體，在機頭維修保養(yǎng)時一定要先拆電機才能拆機頭，而永磁轉(zhuǎn)子具有強大的吸引力，取出需要專用工具，且人員要求專業(yè)性很強，不然很容易造成事故。

6.制造商選擇小

由于螺桿機頭的質(zhì)量好壞、比功率的大小及機頭的選型多存在很大的差異，所以機頭是空壓機的核心，選擇優(yōu)質(zhì)的機頭及高效的電機才能達到優(yōu)秀的比功率及可靠性，所以任何一家空壓機制造商都以選擇優(yōu)質(zhì)零部件來打造自己的產(chǎn)品，這樣才會體現(xiàn)制造商的質(zhì)量水平，提高產(chǎn)品可靠性打造企業(yè)品牌。