永磁耦合器永磁调速器

永磁耦合器永磁调速器第1页，共42页，2023年，2月20日，星期日公司简介青岛斯普瑞机电科技有限公司自成立之日起一直专注于永磁驱动技术产品的研究、开发、生产，目前，公司的1600Kw永磁耦合器和630Kw空冷型永磁调速器业绩均为业内最大功率。公司在永磁耦合器和永磁调速器领域已申请16项专利，已获得一项发明专利证书和七项实用新型专利。2第2页，共42页，2023年，2月20日，星期日国家政策节能减排“十二五”规划中明确提出“电机系统节能。采用高效节能电动机、风机、水泵、变压器等更新淘汰落后耗电设备。对电机系统实施变频调速、永磁调速、无功补偿等节能改造，优化系统运行和控制，提高系统整体运行效率。”发改委《国家重点节能技术推广目录》第五批第28项中明确提到：永磁涡流柔性传动节能技术预计到2015年该技术在行业内的推广比例达到8%，总投入45亿元，节能能力200万吨标煤/年。第3页，共42页，2023年，2月20日，星期日什么是永磁驱动技术

?PermanentMagnetDrive永久磁力驱动第4页，共42页，2023年，2月20日，星期日永磁驱动技术无机械连结的创新扭矩传动技术第5页，共42页，2023年，2月20日，星期日磁力线NS导体当磁力线通过导体，静止时不会有作用当两者有相对运动时，导体切割磁力线，在导体中产生感应涡电流，进而产生感应磁场，两者交互作用，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;相对运动越快，效应越强，产生扭距越大有效耦合面积越大，穿过导体的磁力线越多，产生的涡电流越大，传递的扭矩越大永磁驱动技术第6页，共42页，2023年，2月20日，星期日价值主张安全:

创新、无机械连结的永磁耦合技术,无谐波可靠:

结构简单的机械设备,无电子器件最高投资效益:

维护保养简易,寿命长,并延长设备使用寿命第7页，共42页，2023年，2月20日，星期日永磁耦合器永磁调速器永磁驱动产品第8页，共42页，2023年，2月20日，星期日永磁耦合技术

“绿色

/Green”想象无机械连结的创新扭矩传动技术降低维护成本,操作成本,增加运行可控性,提高系统可靠度达成最低之拥有者总成本第9页，共42页，2023年，2月20日，星期日永磁耦合器说明耦合器利用磁感原理传输扭矩2个独立组件，没有物理接触磁转子组件安装在负载轴上导体组件安装在电机轴上永磁体和导体之间的相对运动产生涡流，涡流产生感应磁场，交互作用，通过气隙传递扭矩。可实现降速节能，但需在停机状态下进行不同转速的调节第10页，共42页，2023年，2月20日，星期日高效节能免维护(无易损件

)安装简单(无需准确对中)高效扭矩传输(兼具节能效果)允许冲击负载(负载被缓冲及滑移)隔离震动柔性启动理想应用场合:-输送带(减少皮带冲击)-风机、水泵（柔性启动，节能）

-脉冲型的负载(如引擎，往复式空压机，抽油机)-运行中容易发生偏心引发异常振动（如破碎机）永磁耦合器特点：第11页，共42页，2023年，2月20日，星期日12AngularMisalignmentParallel/OffsetMisalignmentAxialMisalignment所有联轴器都有以下问题:第12页，共42页，2023年，2月20日，星期日13永磁耦合器启动特性与节能最大启动电流百分比时间

(秒)转差率节能率传统联结永磁耦合第13页，共42页，2023年，2月20日，星期日永磁耦合器（斯普瑞产品与盘式产品结构对比）第14页，共42页，2023年，2月20日，星期日斯普瑞永磁耦合器与盘式耦合器区别：在传递同等功率条件下，斯普瑞产品体积更小，重量更轻，转动惯量更小，效率更高。斯普瑞产品为筒形，磁力方向为径向，允许有较大的轴向窜动，对偏心容忍度较大，偏心对设备运行完全没有影响；而盘式结构磁力方向为轴向，要求气隙均匀，在运行中容易出现气隙不均导致电机和负载轴承损坏，甚至擦盘现象；对电机和设备的轴向窜动要求很严，不能超过0.05mm；该特点对大功率高压电机很重要，因为大功率高压电机多为轴瓦结构，运行和停机情况下，轴向有一定量的窜动，盘式产品很难应用。第15页，共42页，2023年，2月20日，星期日永磁调速技术最简单、可靠的调速节能装置

第16页，共42页，2023年，2月20日，星期日一个纯机械装置..无需用电,无机械连结想象安装简便可靠/少维护无谐波干扰对中不准下运转调速节能缓冲启动延长设备寿命缓冲脉冲式冲击隔离震动构造简单第17页，共42页，2023年，2月20日，星期日永磁调速器是在永磁耦合器的基础上加入调节机构，改变永磁转子和导体转子耦合的有效部分，即可改变两者之间传递的扭矩，能实现可重复的、可调整的、可控制的输出扭矩和转速，实现调速节能的目的。

18第18页，共42页，2023年，2月20日，星期日永磁调速节能技术十大优点高效节能(无级调速，节能率10~50%)简单(构造简单,本身无需电源)可靠(容易安装,不怕恶劣环境,寿命长达30年)柔性启动(电机完全在空载下启动,大幅降低启动电流)适应脉冲型负载(保护电机,机械密封,etc.)容忍对心误差,隔离并减少振动延长设备寿命,增长MTBF(故障周期)无谐波(不伤害电机,不影响电网功因)无EMI(电磁波干扰)降低拥有者总成本第19页，共42页，2023年，2月20日，星期日降低拥有者总成本通常初次购置成本仅占全部寿命成本50%以内仅需现场局部改造或预留有限空间减少能源用量降低操作费用减少事故发生增加机械寿命减少备品备件初次购置成本改造&配套成本降低运行成本减少维护成本降低拥有者总成本$第20页，共42页，2023年，2月20日，星期日节能需求可靠度要求高环境对谐波或电磁波要求高调速,控制需求环境恶劣难以排除之震动脉冲型负载热胀冷缩,对中不易…永磁调速驱动器应用场合第21页，共42页，2023年，2月20日，星期日永磁调速器竞争力分析第22页，共42页，2023年，2月20日，星期日其它控制/调速方式阀/风门节流系统液力耦合器变频器第23页，共42页，2023年，2月20日，星期日传统~阀/风门节流系统问题:限制流量,耗能产生空穴气旋早期叶轮磨损增加机械负荷增加系统振动等…第24页，共42页，2023年，2月20日，星期日永磁调速vs.阀/风门节流系统优点不足采用永磁调速的好处便宜、成本低较低的能源效率节能,可高达10%~50%以上客户对其十分熟悉数量大，控制复杂仅对泵转速控制

多个故障点单一，可靠

维护频繁，费用高维护简单量少，费用低

空穴气旋，振动、耗能消除了空穴气旋、减振，节能

有调节滞后与死区快速且无级调速

操作范围不佳维持最佳效率点操作

空载启动

增加了MTBF，25年第25页，共42页，2023年，2月20日，星期日液力耦合器问题:较低的能源效率维护要求较高环境问题振动问题空间限制第26页，共42页，2023年，2月20日，星期日永磁调速vs.液力耦合优点不足采用永磁调速器的好处广告宣传为“经济型”较低的传动效率节能,可高出15%以上柔性启动体积大，笨重体积小，轻巧用量很大陈旧技术最新技术油液，容易污染环境绿色，环保

维护困难维护简单量少

多故障点简单可靠

增加振动

隔离、减振第27页，共42页，2023年，2月20日，星期日变频器dU/dtlimitationCommonmodefilterFrequencyConverterChokeEMCfilterBrakingChopperWhenapplicable问题:谐波干扰EMI电磁波干扰环境要求高，稳定性差老化快，维护成本高振动问题空间限制寿命短第28页，共42页，2023年，2月20日，星期日优点不足采用永磁调速器的好处能处理超载扭矩要求变频专用电机不需改造原电机负载系统能一控多易受电力质量的影响不需电力,电压影响市场已接受需要环境条件控制

(温度，湿度)附加成本高可在恶劣环境使用，高可靠性，适合关键应用低功率更便宜...复杂简单，可靠软启动能力快速老化，使用寿命5到10年耐用，使用寿命为30年高精度,全范围调速没有快速重启动能力容许快速重复启动

有电力谐波干扰无谐波干扰的问题

维护复杂频繁,需专业人员,零备件贵,费用高,时间长维护少、简单，技术要求低，时间短

需要额外空间安装,空调仅需局部现场改造

需激光校准轴,有振动,潜在的轴承“刻槽”问题容忍轴对中不准度，减振，提升轴承与机械密封寿命第29页，共42页，2023年，2月20日，星期日0102030405060708090100扭矩百分比转速百分比转差电机是靠转差产生所需扭矩来带动负载负载所需扭矩决定电机的转差电机的输出功率视负载需求来决定，所需扭矩越大输出功率越大。

功率=扭矩x转速第30页，共42页，2023年，2月20日，星期日0102030405060708090100扭矩百分比转速百分比转差永磁驱动技术也是靠转差产生所需扭矩来带动负载负载所需扭矩决定永磁调速器的转差改变永磁调速器的气隙或有效耦合面,获得不同扭矩特性曲线,改变传递的扭矩并获得不同转差(控制输出转速)。调节执行器,传递不同扭矩,获得不同转速第31页，共42页，2023年，2月20日，星期日A(P1)PUMPHsB(P2)流量

Q系统管路损失与流量Q平方成正比泵由A输送流体到B所需克服的阻力～A,B两点间的压力差(P2-P1)+水位高程差(Hs)静压差输送流量Q所需克服的管路系统阻力,与Q2

成正比动压差泵所需全扬程=静压差+动压差第32页，共42页，2023年，2月20日，星期日0102030405060708090100流量百分比扬程(压力)不同阻力的系统曲线与Q2

成正比不同阻力的变因~管路直径(固定)管路长度(固定)弯头，阀件的多少(固定)摩擦系数(逐年变大)阀的开度(可调控)Etc.静压系统曲线第33页，共42页，2023年，2月20日，星期日0102030405060708090100流量百分比扬程(压力)泵的操作点系统通常是先决定流量QQH计算所需扬程(压力)H决定泵之Q&H第34页，共42页，2023年，2月20日，星期日相似定律(AffinityLaw)0102030405060708090100流量百分比扬程(压力)N1N2NxQ1/Q2 =(N1/N2)H1/H2 =(N1/N2)2P1/P2 =(N1/N2)3T1/T2 =(N1/N2)2Q:流量H:扬程(压力)P:功率T:扭距第35页，共42页，2023年，2月20日，星期日从相似定律得知，降低转速可以大幅降低能耗

每降低10%-20%转速

~减少流量10%-20%降低扬程(压力)19%-36%减少能耗27%-49%系统容许我们降低转