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高效永磁变频电机系统在空压机上的应用
昆山远方机电设备有限公司 2016/12/13 15:08:00
永磁变频电动机相对于异步变频电机而言，在低频启动时，异步变频电机中主磁场弱、功率因数低，当启动电流在1.5～2倍的额定电流下，才可达到额定转矩。而永磁变频电机的主磁场恒定，定子电流几乎全部为有功电流，启动电流在1倍的额定电流时，即可达到额定转矩。较小的启动电流，就可以得到较大的启动转矩，系统升速快，也就减少了储气罐的压力波动，很好的保证了系统的稳定可靠运行。随着钕铁硼稀土磁钢的出现，永磁电机得到了快速发展，永磁变频电机调速系统进入了各行各业，大有取代异步电机变频系统之势。永磁电机+专用变频器的控制方式在空压机系统中的应用，取得了很好的节能效果。
现在大多数空压机采用异步电动机+变频器的控制方式，通过调节电机转速，保证工作压力恒定，来降低空压机的工作压力。节省了接触器控制的空压机系统因电机“空转”期间而造成的约15%-20%的额定功率能量损耗。同时工作压力的降低，减少了工作时的功率损耗，从而达到较好的节能目的。根据空压机系统的停顿时间不同，变频调速方式比接触器控制方式，节电率达20～40%。
但此类型空压机系统成本较高，且驱动用的异步电机会随着工作速度的下降，效率也出现快速下降的现象，特别是在低频运行时，电机的效率将大幅度降低。
永磁变频电动机因其本身带有磁钢，励磁磁场由永磁体提供，不需要从电网吸收无功励磁功率，因此永磁变频电动机的功率因数很高达0.93以上，所以永磁变频电动机可以做成较多的极数，缩短绕组端部，降低铜损耗，提高永磁变频电动机的效率，而无需担心功率因数低的问题。
山东力久特种电机股份有限公司生产的KYT180空压机专用电机为例，额定功率22kW，额定转速3600转/分。在额定转矩为600转/分时，其效率达85%以上。使电动机不需要风机冷却，在自带风扇的条件下，温升反而比额定条件下低2°。