永磁调速节能原理介绍 永磁调速节能效果案例分享
永磁电动机节能原理与事例
高效永磁电机的节能原
理
上图为普通三相异步电动机与高效永磁同步电动机的效率、功率因数对比图
1、从上图中可以看到普通三相异步电动机（感应电机）运行在额定负荷的
80%--100%时效率与功率因数还可以达到80%、0.8以上。
2、但当负荷运行到低于额定负荷的70%以下时效率与功率因数急剧下降。
3、许多工作场合（如油田抽油机、纺织、化纤、造纸、印染等动力源和矿山、
化工、建材类通用机械的配套电动机）由于负荷波动大，在设计之初就必须将电动机设计成较高功率，以防止负荷波动到最大时不能正常运行。
这些行业的电动机普遍运行在额定负载的60%左右。
从上图对比中可以查到永磁同步电动机的效率仍高于94%，功率因数仍高于0.95。
而三相异步电动机的效率低于70%，功率因数低于0.7。
4、以一台10型标准型游梁式抽油机为例。
配置一台37KW ，8极电机。
三相异
步电动机运行在60%额定负载时耗电为：37×0.6/0.7=31.7（KWH ）。
而永磁同步电动机同样在60%额定负载时耗电为：37×0.6/0.94=23.6（KWH ）。
每小时仅从效率方面就节能8.1（KWH ）。
以年运行5000小时，平均电价0.5元计算5000×8.1×0.5=20250元。
节能效果异常显著。
5、由于功率因数的提高，将不在需要投入无功补偿，就可以减小输电电流，进
而减小了输电线路上的功率损失。
永磁调速器节能效果分析
物业中心制冷机房永磁调速器节能效果分析物业中心制冷机房共有37KW冷水泵两台，六月份，物业中心为其中一台冷水泵加装了节能设备——永磁调速器。
自安装以来，物业中心维修班组通过制定计划，令每台冷水泵依次运行24小时，科学统计了两台冷水泵用电量情况，从而对永磁调速器的节能效果做对比，现将节能效果分析如下：一、用电量统计制冷机房值班人员每日上午7:00准时切换冷水泵，而后统计制冷机房电表读数，并通过计算将前一日制冷机房消耗电量记录，如下所示：以相邻两天的数据为一组，节能效果对比如下：二、节能效果分析制冷机房夏季供冷，共有三台泵及一台风机运行，总功率为130KW，其中安装永磁调速器的冷水泵为37KW，制冷机房电柜互感比例为120:1，现将节能效果计算如下：使用节能泵，分摊到37KW冷水泵上的电能消耗理论值为：5.5+6.7+7+5.4+8.6+7×37×120=1373(kwh)130使用常规泵，分摊到37KW冷水泵上的电能消耗理论值为：9+9.3+9.4+10+9.4+8.5×37×120=1899(kwh)130可计算出，这一时期内冷水泵共节约电能526kwh，进而可计算出节能率为：526×100%=27.7%1899三、节省费用计算分析通过上述计算，可得出，冷水泵通过永磁调速器，可节约27.7%电能，制冷机房全年运行按8个月计算，工业电价按每千瓦时1元，全年约可节约电能21040kwh，共节约电费21040元。
通过上述计算，永磁调速器节能效果较好，不但每年可节约电费2万余元，维修保养也较为简单，产生费用也极少，由此可见，永磁调速器适用于我院制冷机房。
火电厂闭式水泵的永磁调速器节能改造分析
火电厂闭式水泵的永磁调速器节能改造分析永磁调速器为磁力非接触性的软联接，它具有高效节能、高可靠性、可在恶劣环境下应用、减少系统维护和延长系统使用寿命等特点，是风机及泵类设备节能技术改造的首选。
徐矿电厂分别对每台机组的一台闭式水泵进了永磁调速器的改造。
改造后电机电流下降明显，节电率较高。
标签：永磁调速；闭式水泵；节能；改造0 引言江苏徐矿综合利用发电厂（简称徐矿电厂）为2台330MW循环流化床机组。
每台机组为辅机配备了2台闭式水泵以提高冷却水，正常运行时，一运一备。
但由于系统的设计冗余要求，加上水泵的运行流量需求随机组负荷和季节气温的变化而变化，特别是在我厂锅炉引风机由液力耦合器调节技改为变频器调节后，导致其减少了一个重要用户，使闭式水泵具有了更大的余量空间。
改造前，闭式水泵全出力运行，当水温变化时，其各用户调门开度也跟随变化，致使系统压力产生较大变化，为保证系统压力的稳定，通过调节再循环阀门的开度来控制通过各用户的水量大小。
此时，闭式水泵一直满负荷运行，而其中一部分出水被再循环，导致一定程度的做功浪费。
由此，为了降低厂用电率，减少发电成本，徐矿电厂通过深入调研后，对闭式水泵进行了加装永磁调速器的技术改造。
1 永磁调速器系统构成与工作原理永磁驱动技术是采用永磁调速器替代原有的联轴器，把原来的硬联接改为磁力非接触性的软联接。
它具有高效节能、高可靠性、无刚性连接传递扭矩、可在恶劣环境下应用、极大减少整体系统振动、减少系统维护和延长系统使用寿命等特点。
尤其是其不产生高次谐波，且在低速运行下不造成电机发热的优良调速特性更使其成为风机及泵类设备节能技术改造的首选。
永磁调速器是透过气隙传递转矩的传动设备。
电机与负载设备转轴之间无需机械连结，电机旋转时带动导磁盘在装有强力稀土磁铁的磁盘所产生的强磁场中切割磁力线，因而在导磁盘中产生涡电流，该涡电流在导磁盘上产生反感磁场，拉动导磁盘与磁盘的相对运动，从而实现了电机与负载之间的转矩传输。
永磁调速构造及原理
永磁调速工作原理及结构一、永磁调速器概述永磁驱动技术是近年来国际上开发的一项突破性新技术，是专门针对风机、泵类离心负载调速节能的适用技术。
它具有高效节能、高可靠性、无刚性连接传递扭矩、可在恶劣环境下应用、极大减少整体系统振动、减少系统维护和延长系统使用寿命等特点。
尤其是其不产生高次谐波，且低速下不造成电机发热的优良调速特性，更使其成为风机及泵类设备节能技术改造的首选。
二、永磁调速器的功能和应用领域1、节能，主要是风机水泵类负载，采用永磁调速器后比直接电网运行省电，所以节能，省电比率可以达到50%以上，具体节能效果与电机运行的工艺有关。
电机经常运行在低速度时能大量节能，如果电机始终是满负荷运行，那么也没有必要采用永磁调速器。
2、工艺要求，在冶金、石油、化工、水泥、电力、建材、煤炭、采矿等行业，有的工艺不允许电机直接启动，需要由永磁调速和协调工作才能满足工艺要求。
这是必须采用永磁调速器的。
比如冶金行业需要采用永磁调速器的电机大概达到70%。
三、主要研究过程研究工作实施情况和研制进度，主要问题和技术难点以及解决办法。
1、技术难点永磁调速器主要问题：体积大、太重、调节的精准，更加详细了解输出端的信息。
2、解决办法体积大和太重：在材料上加以改进和在外观进行缩小安装方便快捷精准度和反馈信息：在装有红外线感应器了解永磁调速器的输出转速及扭距力。
精准的负载所需要输出功率。
而且有一定的数据和记录负载所需要的功率和永磁输出的转速和扭矩力。
四、组成框图五、工作原理永磁调速器一般有三个部分组成，一是和电机连接的导磁体，二是与负载连接的永磁铁，这俩个转动体之间有一定的空间间隙，三是一个调节器，通过调节器调节俩个转体之间空间的间隙的大小，通过负载扭距的调节实现负载输出速度的控制。
永磁调速器是通过扭距来实现速度的控制，电机输出到永磁调速器的扭距和永磁调速输出的扭矩是相等的。
这样，我们可以根据负载实际运行过程中扭矩的大小来调整电机的输出端。
科技成果——套筒式永磁调速技术
科技成果——套筒式永磁调速技术适用领域
主要应用于离心式和轴流式风机、泵、压缩机系统中，实现系统的调速节能。
成果简介
套筒式永磁调速器由导体转子、永磁转子和调节器三部分组成，如图1所示。
图1 永磁调速系统构成
永磁转子在导体转子内，两者无连接，其间由气隙分开，并随各自安装的旋转轴独立转动；调节器调节永磁转子与导体转子在轴线方向的相对位置，以改变导体转子与永磁转子之间的啮合面积，从而调节传递转矩的大小。
导体转子与电机相连，永磁转子与负载相连，当导体转子转动时，导体转子与永磁转子产生相对运动，导体转子切割永磁体磁场产生涡流，涡流又产生感应磁场与永磁场相互作用，从而带动永磁转子沿与导体转子相同的方向转动，将电机的运动传递给负载；输出转矩的大小与啮合面积相关，改变啮合面积的大小，就能改
变输出扭矩的大小，如图2所示。
图2 永磁调速工作原理
技术指标
（1）节电率10%-60%；
（2）振动减少50%-85%；
（3）噪音不超过85dB；
（4）具有空载启动和过载保护功能；
（5）调速范围30-98%，无级平滑调速；
（6）机械传递效率98%；
（7）调节精度1%；
（8）允许1mm安装对中误差。
典型案例
仪征化纤热电中心6台560kW引风机采用艾凌节能水冷型套筒式永磁调速技术进行改造，建设内容包括基础改造、设备安装对中、水冷系统安装、控制系统安装等，总投资270万元。
改造后，节电率21.9%，每年节省电费约为173万元，投资回收期2年以内。
永磁调速技术在余热回收系统中的应用及节能分析
永磁调速技术在余热回收系统中的应用及节能分析摘要：永磁调速技术是电动机调速节能技术。
文中主要介绍永磁调速技术的原理以及在天津石化炼油部2#常减压装置加热炉余热回收系统鼓、引风机中采用永磁调速技术进行变转速调节，实现永磁调速的方式替代调节烟道挡板的方式，达到节约电能的目的。
关键词：余热回收系统永磁调速改造节能一、引言在炼油行业中，风机是耗能大户，其中在常减压装置中，鼓风机和引风机作为加热炉余热回收系统中强制通风的动力设备，长期工作在额定转速下，消耗大量的电能。
采用永磁调速技术，进行变转速调节，具有较大的节能空间和很好的经济效益。
二、永磁调速技术探究1.永磁调速的工作原理永磁调速器的结构组成包括：永磁体，铜导体等。
如图1示。
永磁调速的工作原理和电动机的工作原理是相同的，导体盘相当于电动机转子；磁体盘相当于电动机定子。
当定子通入对称电压时，在空间产生逆时针的旋转磁场，转子在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电流，形成转子磁场。
两种磁场相互作用，产生电磁转矩。
当两者有相对运动，旋转的磁体盘提供旋转磁场，导体盘在旋转磁场作用下，产生感应涡电流，进而在铜导体上产生感应磁场，导体盘感应磁场与磁体盘永久磁铁磁场相互作用，而产生扭距。
越靠近时磁力线密度越密集，产生效应越强，扭距越大（间隙越小，扭矩越大）；相对运动越快，效应越强，产生扭距越大（转差越大，扭距越大）；相对运动越大，两者感应同极磁场越强，产生互相排斥的力量（磁悬浮效应）。
2.永磁调速的节能原理我们将永磁调速器替代电机和风机之间的联轴器，安装在电机转轴的输出端和风机的动力输入端之间，通过改变永磁调速器上的磁体间隙来改变风机的转速，实现对风机流量的连续控制。
由于风机的功率与转速的3次方成正比，因此，在电动机转速不变的情况下，调节风机的转速下降时，其输出的流量成比例的减少，电动机的功率急剧下降，减少了能源的需求，从而大量节约电能。
三、永磁调速技术应用1.加热炉余热回收系统存在的问题天津石化炼油部2#常减压装置的余热回收系统采用鼓、引风机强制通风，如图1示，整个流程为：空气通过鼓风机，经过空气预热器送至加热炉，加热炉的烟气通过引风机，经过空气预热器抽出送至烟囱排出。
科技成果——绕组式永磁耦合调速器节能技术
科技成果——绕组式永磁耦合调速器节能技术适用范围机械行业，电机控制节电领域行业现状风机、水泵等电机驱动设备是我国工业领域的常用装备，用电约占工业领域总电耗的75%。
我国电机驱动设备运行效率比国外先进水平低10-20%，每年电能浪费极其严重。
但由于变频设备价格昂贵、操作复杂和谐波污染等问题，目前很多风机、泵类负载仍采用挡板或阀门的机械节流方式来调节风量或流量，系统调节方式落后。
绕组式永磁耦合调速器是一种新型调速技术，与变频调速技术相比，在较小负载率（较大调速范围）工况下综合节电效率可维持在96%以上，节电率比变频调速提高30%左右；在较大负载率（较小调速范围）工况下综合节电性比变频技术提高2%-4%，并且几乎不产生谐波等二次电磁污染。
成果简介1、技术原理绕组式永磁耦合调速器是一种转差调速装置，由本体和控制器两部分组成。
本体上有两个轴，分别装有永磁磁铁和线圈绕组。
驱动电机与绕组永磁调速装置连在一起带动其永磁转子旋转产生旋转磁场，绕组切割旋转磁场磁力线产生感应电流，进而产生感应磁场。
该感应磁场与旋转磁场相互作用传递转矩，通过控制器控制绕组转子的电流大小来控制其传递转矩的大小以适应转速要求，实现调速功能，同时将转差功率引出再利用，不仅可解决转差损耗带来的温升问题，而且可实电机现高效运行。
2、关键技术（1）电机的离合与调速技术绕组接通，则形成电流回路，绕组中电流产生电磁场与原永磁场相互作用传递扭矩（离合器合）；绕组断开，绕组中无电流不传递扭矩（离合器离），此离合器无机械动作、无摩擦磨损。
通过控制绕组中感应电流大小，即可控制传递扭矩大小，即可实现软起功能，又能达到调速目的。
（2）转差功率回馈技术通过将绕组中产生的转差功率引入反馈回供电端，即可实现电能的回收，又能保证绕组温升始终处于电机正常工作的温升。
对短时间软起调速或小功率的传动，可将引出的转差功率消耗在控制柜内的电阻上。
3、工艺流程（1）设备原理图图1 绕组式永磁耦合调速器工作原理图（2）结构（简）图图2 绕组式永磁耦合调速器结构（简）图主要技术指标1、功率范围：1.5kW-5000kW；2、配套电机极数：2、4、6、8、10、12等；3、调速范围：0-99%；4、振动：≤2.8mm/s；5、效率：98%-96%；6、各类节能方式比较：在低转速（流量）工况时，绕组永磁节电效果与其它方式比较节电优势尤为明显。
永磁调速节能技术在钢铁行业中的应用
永磁调速节能技术在钢铁行业中的应用摘要：目前，人类赖以生存的环境逐步恶化、能源日渐枯竭，节能减排形势日益严峻。
据统计，钢管厂大功率循环水泵电耗为全厂电耗的 35% ，因此，降低大功率水泵的能源消耗对节能工作意义重大。
永磁调速作为一种新兴的节能技术，在大功率循环水泵上应用，节能效果好、运行可靠度高。
关键词：永磁调速 ; 工作原理 ; 节能措施1 绪论钢铁行业循环水系统由于水循环量大，电机一般为大功率电机，电耗巨大，而且循环水泵一般为定速运行，运行效率却很低，存在“ 大马拉小车” 问题，所以有必要对循环水泵进行节能改造，为提高水泵的运行效率，需对水泵进行变速调节提高水泵的调速性能。
目前，因永磁调速器具有结构简单、体积小、重量轻、调速范围大等优点，故水泵节能改造一般采用永磁调速技术，此项技术是近年来国际上开发的一项突破性新技术，专门针对风机、泵类离心负载调速节能的适用技术，具有高效节能、高可靠性、无刚性连接传递扭矩、可在恶劣环境下应用、极大减少整体系统振动、减少系统维护和延长系统使用寿命等特点。
2 永磁调速技术的工作原理永磁调速技术是通过气隙传递转矩的传动设备，一般适用于水泵风机类设备，它具有高效节能、高可靠性、无刚性连接传递扭矩等特点。
电机与负载设备转轴之间不需要机械连接，电机旋转时带动导磁盘在装有强力稀土磁铁的磁盘所产生的强磁场中切割磁力线，从而在导磁盘中产生涡电流，该涡电流在导磁盘上产生反感磁场，驱动导磁盘与磁盘的相对运动，从而实现了电机与负载之间的转矩传输。
调速器是通过气隙磁场传递扭矩，气隙大小不同，则传递转速大小不同，两者成反比。
所以通过改变气隙大小，即可实现调速功能。
永磁调速器控制原理如图 1 。
将永磁调速器 MAC-D 安装于系统中，其控制系统可接收和处理压力、流量、液位，或其它过程控制信号，然后提供到 MAC-D 的执行器。
该执行器调整气隙，从而调整负载端速度以满足控制要求。
它具有以下功能：（ 1 ）可基于流量 / 压力 / 温度传感器检测信号进行调速控制，可通过人机界面设定负载端输出量。
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永磁调速节能原理介绍永磁调速节能效果案例分享
永磁调速的节能优势是他最明显的优点。
永磁调速设备具有结构简单、无谐波、可靠性高、易维护的特点，近年来得到广泛应用。
火电厂中，开式水系统一般承担闭式水、主机冷油器与真空泵等设备的冷却水，原设计流量一般不可调，各用户自行节流调节，节流损失大，特别在冬季环境温度较低时，浪费很大。
此时引进永磁调速一是个不错的选择。
应用实例
某火电厂有2台300MW机组,每台机组配置2台开式循环水泵,开式冷却水取自循环水供水管,经过升压至0.38MPa供给各级用户,回水至循环水回水母管。
开式水泵参数:功率,280kW;额定流量,2 580m3/h;扬程,28m;额定转速,1480r/min。
在综合比较各种调速改造方案后,在#1机组一台开式水泵上采用了永磁调速技术改造方案。
改造示意如下图。
改造完成后的运行参数:铜盘与永磁盘气隙最大时的平均稳定输出转速为383r/min,;气隙最小时水泵平均稳定转速为1 436r/min,当指令从0%到100%连续调节时,最高、最低转速的变化时间约60s。
节能效果
改造后的#1机组与未改造的#2机组运行数据对比如下。
建议：重要性不高的设备，如电厂高压水泵等，使用永磁调速是个不错的选择。
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