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新聞資訊2023-02-06 10:22:16來源:
在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,泵設(shè)備的應(yīng)用隨處可見,許多設(shè)備也使用泵。泵的能耗僅次于動力電機的設(shè)備能耗,可以說是一個大能耗家庭。在當今節(jié)能減排的嚴峻形勢下,降低泵的能耗對節(jié)能減排具有重要意義。
泵主要包括離心泵、渦輪泵、混合流泵、軸流泵等。各種泵的葉輪都在泵體的電機軸上。電機的旋轉(zhuǎn)工作提高了液體,電機是泵的最重要的部件。泵的電機通常包括單相異步電機和三相異步電機,這是一種感應(yīng)電機。永磁同步電機用于設(shè)備動力近十年。目前,配備位置編碼器的數(shù)控銑床、車床上的伺服電機、注塑機上的永磁同步電機較為常見。機床采用伺服電機,需要準確定位,主要考慮功能,注塑機采用永磁同步電機主要安裝節(jié)能、提高效率。永磁同步電機在其他設(shè)備中的應(yīng)用仍然相對罕見。
永磁同步電機需要支持變頻控制器,不同于普通矢量變頻器,是直流變頻技術(shù),采用模具控制理論、自適應(yīng)技術(shù)、閉環(huán)控制技術(shù)等無霍爾直流無刷電機控制最新技術(shù),可以恒功率、恒速、恒扭矩工作,響應(yīng)速度快,控制準確,在整個功率負載段輸出功率曲線平坦,電機效率高,這是其他電機無法企及的。永磁同步電機效率高,遠高于一般常用功率的異步電機,比單相異步電機高15-20%(永磁同步電機帶變頻控制器損耗),比三相異步電機高7-10%。如果三相異步電機也配備變頻控制,效率將高11-15%,見電機負載特性表。除了泵體結(jié)構(gòu)的特點外,泵的效率主要是電機的效率,采用高效的電機作為泵動力,泵的機組效率較高。泵體的一般效率為50-70%。如果選擇效率比異步電機高10%的永磁同步電機,泵的機組效率可以提高5-7%。
永磁同步電機的另一個特點是速度越高,優(yōu)勢越明顯。其速度可根據(jù)要求設(shè)計。當速度高時,電機體積小,耗材少,單位功率成本低。普通異步電機的轉(zhuǎn)速由磁極數(shù)決定,常用2極或4極,異步電機的轉(zhuǎn)速為50Hz時2極的最高工作速度不超過2900轉(zhuǎn)/分,泵的葉輪設(shè)計只能按此速度設(shè)計。如果速度再次提高,則應(yīng)使用矢量變頻器來提高交流異步電機的變頻速度,但變頻異步電機的體積和重量仍然不小,效率不能提高太多,無法與同步電機的優(yōu)異性能相比。根據(jù)流體力學(xué)原理,離心泵、渦旋泵、混流泵、軸流泵等葉片泵可以提高揚程和流量。流量是轉(zhuǎn)速增加倍數(shù)的一次方,而揚程是轉(zhuǎn)速增加倍數(shù)的兩次方。可以看出,提高速度對提高泵的揚程和流量有顯著的影響,對提高泵的性能有很大的好處。與傳統(tǒng)低速永磁同步電機相比,高速永磁同步電機在體積成本和性能方面具有更大的優(yōu)勢。
提高速度對這兩個方面都有好處。這個速度應(yīng)該高到什么程度取決于材料工藝。一般選擇4000-7000轉(zhuǎn)/分。如果密封、軸承、軸、葉輪等關(guān)鍵材料和加工工藝得到很好的解決,尤其是葉輪、轉(zhuǎn)子、軸等。,同心度高,高速運行時可以平穩(wěn)不振動,這樣可以選擇更高的速度。通過設(shè)備更新和加工工藝改正,可以通過常規(guī)努力實現(xiàn)這些目標。永磁同步電機配備直流變頻技術(shù)控制器,具有過熱、過流、過載等自動保護功能。同步電機的恒速功能使泵在電網(wǎng)電壓變化時保持流量和揚程不變,使用寬電壓,保持良好的工作穩(wěn)定性??刂破鲾?shù)字處理電路的核心是單片機,可根據(jù)泵的工作需要設(shè)置各種程序說明、恒流、恒壓供水、水位控制、定期關(guān)機、與計算機主機通信、在線、辦公桌面遠程控制和網(wǎng)絡(luò)遠程控制,實現(xiàn)泵的智能化、自動化。
離心泵、渦旋泵、混流泵、軸流泵等高速永磁同步電機配套泵后,泵的流量揚程和效率會發(fā)生很大變化,揚程和流量會大大提高,機電一體化少,體積小,重量輕。永磁同步電機逐漸應(yīng)用于各種泵中,將給泵行業(yè)帶來工業(yè)技術(shù)革命,將泵行業(yè)的節(jié)能減排提升到更高的水平,10%的節(jié)能效果對整個泵行業(yè)乃至全國的節(jié)能減排具有重要意義。