磁悬浮鼓风机基础知识

磁悬浮鼓风机基础知识

目录

1.什么是磁悬浮鼓风机？.......................................................1

2.磁悬浮鼓风机结构...........................................................3

3.磁悬浮鼓风机工作原理.......................................................3

4.磁悬浮鼓风机行业应用.......................................................4

5.磁悬浮鼓风机主要工艺特点...................................................4

6.磁悬浮鼓风机技术参数.......................................................5

6.1,功率...................................................................5

6.2.风量...................................................................5

6.3.升压...................................................................5

6.4.高速电机...............................................................5

6.5.位置传感器.............................................................5

6.6.噪音...................................................................5

7.磁悬浮鼓风机的技术优势.....................................................6

7.1.节能高效................................................................6

7.2.冷却效率高.............................................................6

7.3.远程控制...............................................................6

8.磁悬浮风与罗茨风机及机5大方面对比........................................7

9.与其他鼓风机的性能比较.....................................................7

10.结语.......................................................................8

1.什么是磁悬浮鼓风机？

磁悬浮鼓风机是一种输送气体的机械设备，其采用磁悬浮轴承、三元流叶

轮、高速永磁同步电机、高效变频器调速、智能化监测控制等核心技术，启动

时先悬浮后旋转，无摩擦，无需润滑，三元流叶轮与转子直联，传动零损失。

是一种高科技绿色节能环保产品。

磁悬浮鼓风机采用无接触、无机械摩擦的磁悬浮轴承和高速大功率永磁同

步电机，直接驱动高效流体叶轮，克服了传统鼓风机和气悬浮鼓风机的缺点，

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具有效率高、噪音低、故障少、不需润滑系统等优点，即使磁悬浮轴承发生了

故障，依靠系统中的保护轴承，仍然可以使高速旋转的转子安全停机，不会导

致设备的严重损坏。

磁悬浮离心鼓风机是在传统鼓风机基础上应用了自主核心专利的主动式磁

悬浮轴承技术与永磁同步高速电机技术，并进行一体化设计的新型高效节能环

保产品。

磁悬浮离心鼓风机具有节能效果显著，噪音低，维护成本低，使用寿命长

等优势，可广泛应用于市政、工业污水处理行业；石油、化工行业；水泥行业

工艺风机；食品、制药行业以及半导体行业等。

磁悬浮鼓风机又称磁悬浮单级高速离心式鼓风机。磁悬浮鼓风机(magnetic

levitationblower)是采用磁悬浮轴承的透平设备的一种。其主要结构是鼓风机

叶轮直接安装在电机轴延伸端上，而转子被垂直悬浮于主动式磁性轴承控制器

上，不需要增速器及联轴器，实现由高速电动机直接驱动。

由变频器来调速的单级高速离心鼓风机，其核心是磁悬浮轴承和永磁电机

技术，结构如图所示。

磁悬浮轴承

同步永磁

电机转

子

磁悬浮轴承

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2.磁悬浮鼓风机结构

主要部件包括高效离心叶轮、磁悬浮轴承、永磁同步电机和专用变频器四

部分。该类风机采用一体化设计，其高速电机、变频器、磁悬浮轴承和微处理

控制盘等均采用一体设计和集成，其核心是磁悬浮轴承和永磁电机技术。

(1)高速离心叶轮。叶轮采用三元流动理论设计及参数优化，使叶轮效率最

大化，工作区域广；其材质采用高强度锻铝或钛合金，抗变形能力强；经过数

控加工中心精密加工而成，防腐性能更好。经过国家流体实验室专家测得叶轮

工作点最高效率可达85%。

(2)高速永磁同步电机。在电机的主轴上安装永磁铁，保证主轴磁性。电机

的定子硅钢片缠绕的线圈，产生震荡磁力，在运转过程中转速和震荡磁场保持

一致，实现同步。永磁电动机采用磁悬浮轴承，具有无机械摩擦、低噪音、低

振动以及寿命长的特点，最高转速可达50000r/min。

(3)磁悬浮轴承。通过可控的电磁吸力使转轴稳定地悬浮，在旋转过程中转

轴不受任何机械阻力，因此效率高、无磨损、无需维护、无需润滑油、沽出的

空气也绝不含油。

(4)电机智能控制系统。磁悬浮鼓风机一般采用无矢量变频控制，用调节频

率的方法来控制永磁电机的旋转，进而控制鼓风机的流量，满足各种工况使

用。智能控制系统可以预测喘振和实现就地控制，且设备安装了GPRS系统可

以实现远程监控和数据传输。

3.磁悬浮鼓风机工作原理

磁悬浮鼓风机由高速电机直接驱动，由变频器来调速，利用主动式磁悬浮

轴承系统，通过可控电磁力对内部转动的磁悬浮轴承进行无接触、无磨损的悬

浮支撑，磁悬浮轴承与叶轮直接连接，传动零损失，以此达到成功输送气体而

机器内部无磨损、低噪音、无需润滑等效果。

磁悬浮轴承的功能是实现转轴悬浮。它通过内置的位置传感器检测转轴的

位置信号，将此信号送入磁悬浮轴承控制器进行调理、运算和放大得到控制电

流，再将该控制电流输入磁轴承，产生对转子可控的吸力，从而实现转轴的悬

浮。

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同步永磁电机的功能是驱动转子轴的旋转。它通过变频电源产生频率可调

的交变电流，将此交变电流输入电机定子即产生旋转磁场，带动转轴高速旋

转。

风机的功能是实现鼓风。随转轴一同做高速旋转的叶轮带动空气从涡壳的

进气口进入，空气在蜗壳的导向与增压作用下成为具有一定流速与压力的气

体，最后从涡壳的出气口鼓出，这就实现了风机的鼓风。

4.磁悬浮鼓风机行业应用

磁悬浮鼓风机在工业领域主要应用于气体输送，可在多个行业领域应用。

1、物料气体输送

可用于水泥厂、化工、食品等行业：应用场景为：工业原料、粉尘、食品

等气力输送。

2、污水处理（市政、工业）

可应用于向污水池曝气，使污水处理池中的生物活性物能充分与污水中的

物质接触，从而达到除污的目的。

3、水产养殖业

通过对水产品养殖池底部鼓入空气，增加池内氧气含量，增加水产品存活

率。

4、其他行业

例如造纸厂、酿造业、纺织业、乳制品加工业、热电行业等。

5.磁悬浮鼓风机主要工艺特点

1、高效叶轮：高效叶轮用三元流设计，且五轴加工技术保证了叶轮制造

精度。

2、磁悬浮轴承：无机械磨损，能量低，半永久性寿命。

3、结构设计一体化：风机的进口过滤器、冷却系统、全自动防喘震系

统、停电和故障保护系统等都实现了统一集成设计，用户不需要再单独采购其

它的部件。风机叶轮直接安装于电动机轴端，与控制系统一体化设计，集装于

箱体内，结构简单、简洁。

4、安装维护方便：磁悬浮鼓风机的整体结构属于箱式结构，采用自平衡

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技术和主动减振设计，使得机体震动极小，因此，设备的安装无需做安装基

础，一般的水平地面即可进行安装。设备落地后连接管理即可开机使用，十分

便捷。

5、系统模块化设计：根据用户流量不同，允许多台鼓风机并联工作，调

节范围广，灵活性强。

6.磁悬浮鼓风机技术参数

目前，我国自主知识产权的磁悬浮鼓风机系列型号已经逐渐完备，单机功

率最大已经达到1MW,充分满足用户的使用需求，参数如下：

6.1.功率

覆盖50kW至1MW,系列型号多样，可以满足不同用户的需求，还可以

实现多机联动控制，多台设备协同工作，进一步提升效率。

6.2.风量

覆盖30m3/min至660m3/min,风量变频可调，单台设备风量调节范围

高达50%,可以针对工艺要求进行风量调节，使风机运行与系统相匹配相适

应。

6.3.升压

覆盖40kPa至150kPa,压力变频可调，可以有效应对系统的压力变化，

做到快速响应变化，满足存在压力变化的工艺工况需求。

6.4.高速电机

高速永磁同步电机，与叶轮直接耦合驱动，完全消除机械传动损失，转速

高达50000RPM,效率达97%以上。

6.5.位置传感器

电感式传感器，可同时监控X、Y、Z三个方向，电感传感器发出

5〜100KHZ的交流信号给传感器探头，监测不同位置下的电感值，得到位置偏

移量。

6.6.噪音

不高于85dB,属于人类可承受安全噪音范围内，并且由于不存在械摩

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擦，噪音源自空气高速流动，属于高频噪音，传播距离短，容易消除，通过管

道包覆的方式可以有效降低噪音。

崔悬浮高速医心鼓风机工作原理图

7.磁悬浮鼓风机的技术优势

7.1.节能高效

因为其采用的是磁悬浮轴承，无接触、无摩擦、无需润滑，不易造成接触

和机械损失，且无需变速调节。同时，该鼓风机还可根据工况需求进行转速调

整，为用户节约更多的电能；最主要的是它还能依据外界因素的变化，通过调

节转速实现压力和流量的变化，相比传统风机节能30%,节能减排效果显著。

7.2.冷却效率高

该风机的冷却系统采用的是风冷和自循环水冷相结合的方式，使冷却效率

达到最佳，同时规避了电机发热对电机造成的损害，延长了电机的使用寿命，

提高了设备的稳定性。

7.3.远程控制

风机采用了PLC+GPRS控制技术。它不仅实现了风机运行的整体中心控

制，还实现了对风机运行状态全过程的远程监控，一旦风机出现故障，可以立

即发现并做出相应的处理措施，进行远程维修调试。同时，它还具有储存、记

忆和远程采集控制功能。

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8.磁悬浮风与罗茨风机及机5大方面对比

罗茨风机大众比较熟悉了已经，磁悬浮鼓风机目前在国内属于高速发展阶

段，很多环保公司已经开始投入磁悬浮鼓风机了，在最近一届环博会上，我们

也接待了很多的客户，也咨询了很多关于罗茨风机与磁悬浮鼓风机的问题，今

天给大家做下详细的总结：

1、价格

关于价格，这是大众最为关心的问题，磁悬浮鼓风机的价格是罗茨鼓风机

的多倍，这个毋庸置疑，磁悬浮鼓风机的价格需要按照型号来确定，环博会上

很多客户咨询的型号，价格在20-50万之间。

2、效率

罗茨鼓风机的效率在50%左右，磁悬浮鼓风机的效率在80%以上，有的

甚至可达到90%以上。

3、能耗

购买多台罗茨鼓风机的价格，如果和一台磁悬浮鼓风机的价格差不多，那

么从能耗方面来说，单台磁悬浮一年至少能节约用电量30万度，在1年到1

年半的时间内，即可回本。罗茨鼓风机的能耗要高于磁悬浮鼓风机，这与工作

原理和其结构息息相关。

4、寿命

罗茨鼓风机的使用寿命远远短与磁悬浮鼓风机，磁悬浮鼓风机因轴承悬

浮，所以，轴承的使用寿命是很长的。罗茨鼓风机的使用寿命一般为5-8年，

磁悬浮鼓风机的寿命可以达到20年以上。

5、噪音

罗茨鼓风机的噪音大是其通病，与其结构与工作原理有关，很多展会上的

客户也有很多咨询关于噪音的问题，磁悬浮的噪音要远低于罗茨风机。近几年

环保问题被大众所重视，所以，噪音污染问题也越来越引起大家的重视。

9.与其他鼓风机的性能比较

为了方便大家对比，特地以表格形式做了展示：

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指标磁悬浮鼓风机罗茨鼓风机单级离心鼓风机空气悬浮鼓风机

振动比非常小非常大中小非常小

较

噪声比75-85dB,无需隔lOOdB以90-100dB,需隔声罩75-85dB,无需

较声罩上，需隔声隔声罩

:箕

风量调30-100%可调，需装50-100%65-100%

节变频器

设备安重量小，安装简单重量大，需重量大，需吊装重量小，安装简

装吊装单

使用寿20年以上5-8年10年左右10年左右

命

润滑系无需润滑需要润滑润滑复杂无需润滑

统

尺寸体积小体积较大体积较大体积小

维护方定期更换过滤器，定期维护，专人定期维护，易损定期更换过滤

式维护工作少，费用易损件多件多，工作量大，费器，维护量小

低用高

是否可可以可以可以不可以

以频繁

启动

相同工况下，磁悬浮离心式鼓风机与传统风机比较

比较项目磁悬浮离心鼓风机传统鼓风机

风机输入功率75kW110kW

每日运行