正航泵用軸向一(yī / yì ／yí)體超靜音永磁電機簡介

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- 正航泵用軸向一(yī / yì ／yí)體超靜音永磁電機簡介
- 發布時(shí)間: 2022.12.02
- 一(yī / yì ／yí)、泵用電機介紹
  
  電機是(shì)依據電磁感應定律實現電能轉換或傳遞的(de)電磁裝置，是(shì)溝通電能與其他(tā)型式能量的(de)重要(yào / yāo)橋梁，是(shì)工業驅動領域的(de)核心設備。電機的(de)好壞直接影響設備能否正常工作，電機性能直接決定了(le／liǎo)設備性能。在(zài)水泵驅動領域，得到(dào)應用的(de)電機主要(yào / yāo)有：
  - 直流電機：定子(zǐ)爲(wéi / wèi)永磁體或勵磁繞組，轉子(zǐ)電樞通直流電，繞組依靠電刷實現機械換向。其優點有轉速穩定、轉速控制精準等，但因其爲(wéi / wèi)直流供電，運行時(shí)需要(yào / yāo)提供直流母線或整流器，且電刷與換向器等零件長期摩擦易損壞，維護成本高。
  - 異步電機：由三相交流電源供電，定子(zǐ)繞組激發的(de)旋轉磁場在(zài)轉子(zǐ)中感應出(chū)電動勢與轉子(zǐ)旋轉磁場，轉子(zǐ)受安培力旋轉。其具有結構簡單、制造容易、價格低廉、運行可靠、維護方便、堅固耐用等一(yī / yì ／yí)系列優點，同時(shí)又有啓動和(hé / huò)調速性能較差，效率和(hé / huò)功率因數偏低，控制複雜等缺點。
  - 同步電機：同步電機的(de)定子(zǐ)結構與異步電機相同，區别在(zài)于(yú)其轉子(zǐ)磁場由轉子(zǐ)自身激發，而(ér)不(bù)由定子(zǐ)磁場感應。根據不(bù)同的(de)轉子(zǐ)勵磁方式又可分爲(wéi / wèi)電勵磁同步電機與永磁同步電機。同步電機的(de)功率因數和(hé / huò)運行效率都高于(yú)異步電機，同時(shí)具有良好的(de)穩定性。但電勵磁同步電機需要(yào / yāo)額外提供勵磁系統，永磁同步電機又受到(dào)稀土永磁體成本與退磁風險的(de)制約。
  永磁電機工作時(shí)，輸出(chū)轉矩由永磁體提供的(de)永磁轉矩與磁路結構不(bù)均勻提供的(de)磁阻轉矩組成。鑒于(yú)稀土永磁體存在(zài)成本與退磁風險問題，在(zài)輸出(chū)轉矩不(bù)變的(de)前提下，可以(yǐ)降低總轉矩中永磁轉矩的(de)比例，而(ér)提高磁阻轉矩的(de)比例。降低永磁轉矩的(de)比例後，就(jiù)可以(yǐ)降低稀土永磁體的(de)使用，或用磁性較弱的(de)鐵氧體代替稀土永磁體。
  
  永磁轉矩磁阻轉矩
  
  上(shàng)海正航電子(zǐ)科技有限公司聯手上(shàng)海交通大(dà)學電氣工程系研發的(de)泵用軸向一(yī / yì ／yí)體超靜音永磁電機即采用了(le／liǎo)上(shàng)述方案，借鑒磁阻電機特點特别設計了(le／liǎo)電機結構，提升了(le／liǎo)磁阻轉矩的(de)比例，使得電機不(bù)使用稀土永磁材料，又稱爲(wéi / wèi)混合磁阻永磁電機。其結合了(le／liǎo)永磁電機與磁阻電機的(de)特點，保持了(le／liǎo)效率與可靠性高的(de)優點，又規避了(le／liǎo)轉矩密度小等缺點與稀土永磁體帶來(lái)的(de)風險。
  
  二、變頻器介紹
  
  變頻器是(shì)變換電能型式的(de)設備，能将電網的(de)工頻電轉換爲(wéi / wèi)所需幅值與頻率的(de)三相電。在(zài)沒有變頻器時(shí)，實現電機調速需要(yào / yāo)複雜的(de)調壓與控制回路，不(bù)僅不(bù)利于(yú)控制系統的(de)小型化、輕量化，并且會造成大(dà)量的(de)能量浪費。正航泵用軸向一(yī / yì ／yí)體超靜音永磁電機與配套變頻器組成了(le／liǎo)泵用驅動一(yī / yì ／yí)體機，變頻器的(de)主要(yào / yāo)特點有：
  - 使用矢量控制算法：将磁場與轉矩解耦，可分别設計兩者的(de)調節器，實現了(le／liǎo)對交流電機的(de)高性能調速；
  - 無位置傳感器控制算法：在(zài)同步電機的(de)矢量控制中，需要(yào / yāo)實時(shí)獲知轉子(zǐ)位置，這(zhè)一(yī / yì ／yí)點通常需要(yào / yāo)位置傳感器實現。正航的(de)變頻器采用了(le／liǎo)無位置傳感器控制算法，可從電機運行時(shí)的(de)電壓、電流特征計算得到(dào)轉子(zǐ)位置，節省了(le／liǎo)位置傳感器的(de)成本，并提升了(le／liǎo)可靠性。
  - 豐富的(de)故障保護檢測：變頻器内置了(le／liǎo)欠壓、過壓、過流、高低溫等多種故障保護，大(dà)大(dà)提升了(le／liǎo)實際應用中的(de)安全性。
  - 内置PLC：變頻器内部内置了(le／liǎo)可編程控制器，且變頻器并聯運行時(shí)可互爲(wéi / wèi)熱冗餘。當任何一(yī / yì ／yí)台泵的(de)PLC損壞，整個(gè)系統可不(bù)受影響。
  三、正航泵用軸向一(yī / yì ／yí)體超靜音永磁電機的(de)主要(yào / yāo)特點
  
  ☛極高效
  
  以(yǐ)最常見的(de)風機泵類負載7.5kW/3000轉電機爲(wéi / wèi)例， GB 30253-2013《永磁同步電動機能效限定值及能效等級》中一(yī / yì ／yí)級能效額定點效率要(yào / yāo)求爲(wéi / wèi)94.5%，GB/T 32891.2-2019《旋轉電機效率分級》中IE5的(de)能效要(yào / yāo)求爲(wéi / wèi)93.3%。而(ér)正航超靜音永磁電機額定點效率達到(dào)95.44%，即使在(zài)50%轉速時(shí)，效率仍然高達95.34%，遠超上(shàng)述能效要(yào / yāo)求。
  
  ☛超靜音
  
  正航永磁電機超靜音運轉，空載運轉噪音實測59.2dB，遠低于(yú)GB/T 10069.1-2006《旋轉電機噪聲測定方法及限值》中的(de)空載最大(dà)A計權聲功率級值。
  
  ☛内置PLC
  
  型号 PLC-DBP熱冗餘PLC（簡稱冗餘PLC）是(shì)一(yī / yì ／yí)款内置在(zài)變頻器内部的(de)可編程控制器，可與變頻器使用插針連接，具有體積小，安裝便捷，可編程等優點。
  
  冗餘PLC及控制冗餘功能介紹：如一(yī / yì ／yí)套泵組上(shàng)有三個(gè)變頻器(内置冗餘PLC)，各PLC間具備熱冗餘功能，任何一(yī / yì ／yí)台泵的(de)PLC損壞，整個(gè)系統不(bù)受影響，即使主控PLC損壞，系統控制權限會自動移交給其它PLC；
  
  各PLC之(zhī)間，以(yǐ)及PLC與變頻器之(zhī)間均以(yǐ)數字信号連接，抗幹擾能力強，是(shì)真正的(de)“全數字變頻供水機組”；
  
  整套泵組中僅1台泵正常運轉時(shí)，仍可實現全功能運行；
  
  控制櫃内無需布置二次控制回路元件，有效減少控制櫃體積，并簡化電路，減少幹擾。
  
  ☛結構穩定
  
  軸向一(yī / yì ／yí)體，結構穩定無偏心，運行可靠。解決目前市場背包式變頻器與電機重心不(bù)同軸，長時(shí)間運轉産生的(de)偏心振動的(de)難題。
  
  ☛無需稀土永磁材料
  
  可靠性高，無失磁風險。成本可控，助力國(guó)家節約稀土戰略資源。
  
  四、用戶現場