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永磁变频螺杆机



历时三年,累计了10000小时的型式试验,积累了100G的数据,耗资千万,台湾捷豹空气压缩机(下称台湾捷豹)攻克了第三代同步电机直联技术,即永磁同步变频空气压缩机(下称永磁变频空压机),掌握了完全自主的知识产权,成为台湾捷豹致胜市场的一大战略利器。

2013年底,捷豹永磁机第一台交付,这是象征了台湾捷豹首次将永磁同步技术装载在螺杆式空气压缩机上使用。

台湾捷豹首席工程师透露,2015年,公司已批量生产完成从7.5kw250kw各型号永磁螺杆式空压机,标志着我国空压机将迎来永磁变频的新时代。

由于稀土銣铁硼永磁材料的问世,使得永磁电机成为高功率密度和高效率电机的代表。永磁电机结构简单,控制灵活,转子形式多样易于实现最优化的设计,因此在过去的20年,围绕永磁电机的本体设计,控制算法的研究、开发和应用一直是业界和高校师生关注的热点。在21世纪迈入的第二个10年,永磁电机已经不可避免地在许多高精度应用场合取代了传统交流感应电机。美国、日本、德国早在1980年代开始着手研究永磁变频空压机,台湾捷豹从事永磁同步技术研究多年,对国内外永磁研究一直非常关注,也一直有将国外科技成果引进国内的愿望,通过多年的实验已经研发,在2013年率先推出油冷式永磁变频空气压缩机,中国空压机的永磁变频时代正式到来。

现在空压机行业采用永磁变频螺杆机都是沿用当年陈旧的技术,也就是永磁电机低防护,风冷式、开放式结构

此结构存在着诸多弊端:

1. 防护等级低,粉尘、铁屑极易被永磁体吸附在上面,从而产生电机转子与定子间的摩擦,发热;

2. 因为电机为风冷式,当螺杆机处于低频时,存在散热不足,极易出现高温状况;

3. 电机转子与定子间留有冷却风道,导致气隙大,效率低;

4. 电机为前后镂空风冷结构,电机转子需附加散热片,运转噪音大,能效损耗大;

5. 由于上述原因导致电机运转时温度过高,永磁体存在消磁风险。


技术先行,行稳致远

2013年初开始,捷豹就开始了永磁油冷却全封闭式变频螺杆机的制造,每一项技术上的创新,都是经历了一次又一次的探讨与争论;无数次反反复复枯燥而又严谨的验证试验,终于在2013年底,率先开发出空压行业领先标准--永磁油冷变频空压机。彻底解决了风冷式结构上的诸多弊端。

“节能神器”,国家一级能效

台湾捷豹永磁变频空压机全系列均达到国家一级能效标准,同比普通螺杆机能节省电费20%~50%, 0~300hz的超高变频范围,更低转速下限保证客户不同用气工况下的最好匹配,更高转速上限保证用户任何时刻大用气量的需求,同比业界普通螺杆机10%~20%的排量提升!

油冷却、防护等级高

永磁电机防护结构系统上,采用全密封油冷式壳体结构,实现了IP65的最高防护等级,完全做到了防水、防尘效果,最大程度保护了永磁体的清洁度;另外电机采用油冷却,省去了电机转子散热片,效率更高,更安静,冷却油道设计采用了单向封闭式螺旋线设计,保证冷却无死角,解决了风冷式低频时散热不足的问题,做到实时恒温控制,有效避免了消磁现象。

悬垂直结构的独特设计

无轴承悬垂直同轴直联结构,将传动效率控制在最下限,比皮带传动和联轴器传动提高2%~5%的传动效率,完全密封的耐油性永磁电机,彻底消除了机械耗损。

永磁变频专用控制器

控制系统上,搭配专用永磁变频器与控制器,通过压力的恒定控制,使得目标压力精确控制在±0.01MPa以内,有效减小了普通加卸载机型压力波动大,加卸载频繁,电机冲击大,电流波动大等缺点,做到了行业领先的一级能效等级。

永磁电机材料

采用稀土永磁材料銣铁硼制作永磁电机,电机转子实现稀土永磁化,零滑差,采用无电励磁启动,转子无铜耗损且发热量低,减少了定子电流和定子电阻之间的耗损。其效率同比相同功率异步电机提高10%,特别在低转速时,仍能够保持极高的电机效率!

永磁变频空压机,让台湾捷豹在空压机领域占据了市场竞争的高点,永磁同步技术的优劣决定了空压机的水平。此次台湾捷豹开发的永磁变频空压机拥有了全国领先的变频技术,有力了提升了台湾捷豹在市场的竞争力,再次向同行证明我司具备自主创新的技术能力。

更加关键的是,永磁同步技术不仅在空压机领域引发了技术革命,而且还是轨道交通领域,新能源汽车、超高速永磁驱动离心商用空调、风力发电等领域的核心技术,是我们高端装备技术进步的基石!