永磁涡流柔性传动耦合器在米东热电厂输煤皮带机上的应用
磁力耦合器在火电厂供水系统中应用
磁力耦合器在火电厂供水系统中的应用摘要：本文介绍火电厂工业冷却供水系统加装磁力耦合器后，能够改善水泵运行工况，降低电机振动，节省能耗。
从而证明加装磁力偶合器在电厂供水系统运行中具有良好效果。
abstract：the pump work condition was improved, motor vibration was reduced, and saving energy, after installing magnetic coupling in industrial cooling water supply system of thermal plant. therefore there is good function of install magnetic coupling.关键词：磁力耦合器运行工况电机振动能耗中图分类号：tm3 文献标识码：a 文章编号：keywords：magnetic coupling,work condition,motor vibration, energy1前言中铝兰州分公司自备电厂（下文简称电厂）工业冷却供水系统设置四台工业水泵，供水方式为两用两备，进出口均为母管制，系统除提供机组减温水外，还为电厂配套空压机、制氢站、工业废水、生活污水、油库及煤水处理等系统提供冷却水源。
供水系统运行基本稳定，但存在以下问题：⑴水泵常年恒转速运行，流量与压力均以调整出口阀门开度来调节。
阀门开度最大仅为30%，否则电机就会过流，大量能源损耗于阀门增加的阻力上；⑵电机和水泵通过靠背轮硬连接，电机振动大，对设备安全运行造成威胁。
根据这一情况，电厂与上海融德机电工程设备有限公司协商，采用调速型永磁磁力偶合器，对#3工业水泵进行技术改造试验，以解决水泵运行中存在的问题。
2磁力偶合器构成及工作原理永磁磁力耦合器主要由铜转子、永磁转子和控制器三部分组成。
铜转子固定在电动机轴上，永磁转子固定在负载转轴上，铜转子和永磁转子之间有间隙（称为气隙）。
科技成果——永磁涡流耦合器
科技成果——永磁涡流耦合器
技术开发单位
东北大学
成果简介
永磁涡流耦合器，又称永磁调速器和永磁驱动器，它是通过调节气隙长度控制输出转速/转矩的一种全新理念的调速节能设备，采用了纯机械式结构，利用磁场间的作用力传递转矩，实现了非接触传递能量，已成为永磁传动技术应用中的一个研究热点。
2012年11月，“永磁涡流柔性传动节能技术”被列入国家发改委《国家重点节能技术推广目录（第五批）》第28项；2014年7月永磁涡流柔性传动节能技术列入工信部《国家重点推广的电机节能先进技术目录》第22项；2014年7月永磁涡流柔性传动节能技术列入辽宁省科技厅、发改委、经信委、环保厅《辽宁省重点节能减排技术目录（第二批）》。
永磁涡流耦合器使动力驱动端和负载端之间完全隔离，完美解决了隔离有害振动、过载保护、电机安全带载启动等诸多问题，且体积小转矩密度大、无需润滑、对电网无谐波反馈，因此在油化工、冶金、电力等行业中得到广泛应用，并获得了辽宁省科技进步二等奖、鞍山市科技进步特等奖、国家专利优秀奖等。
应用情况
前期开发以高校科研为主，以企业研发为辅，部分正在与企业进行合作。
市场前景
项目前期研发已基本完成，转化后市场效益前景广阔，有良好的社会效益和经济效益。
合作方式
技术入股、合作开发。
永磁耦合器在选煤厂刮板机上的应用
C、液力耦合器漏油时需要定期加油，更换密封、轴承。 D、现场难以准确控制充液量，使皮带输送机功率不可控。 流体介质参与工作室环流的流量，直接影响着液力耦合器的输出转矩。环流流量的大小 又与注入工作室的充油量有关。充油量多，环流流量大，耦合器可传递的转矩也大。因此， 不论是何种类型的液力耦合器，厂家根据耦合器与匹配的原动机限矩要求，对其充油量都有 严格规定，但理论上对耦合器充液量并没有准确的量化计算，而是凭经验数据完成。因此在 实际使用过程中，尤其是在现场为液力耦合器充液操作时，每次填充的液量很难确掌握，这 将引起耦合器的起动和过载保护性能不准确。 E、液力耦合器的内部结构比较复杂，现场维护较为困难。本方案主要解决的问题：1、 安装尺寸精度及日常维护保养要求高，不易保证。2、电机与减速器的振动大，影响电机轴 承的寿命。3、运行时联轴器两轴不同心易发生异常噪音，同时造成轴承、密封圈的损坏， 维修率高。4、液力耦合器传动效率低，不稳定，影响皮带输送能力。 2.改造方案 2.1.煤泥刮板输送机改造方案 选煤厂机电队压滤车间刮板输送机共有 6 台，分别是 2 台 22kw， 4 台 11kw 的刮板输机 本次共计划改造 2 台。1 台 22kw 刮板输送机 418#，1 台 11kw 刮板输送机 413#。 刮板输送机系统的驱动联接形式如下图 1：
1.2.立 项 背 景 1.2.1.目 前 五 矿 选 煤 厂 设 备 的 基 本 情 况 1.2.2.改 造 前 现 场 分 析 1.2.2.1. 刮 板 输 送 机 在 运 行 过 程 中 出 现 的 故 障 与 分 析 1.2.2.2. 煤 泥 水 给 料 泵 在 运 行 过 程 中 出 现 的 故 障 与 分 析 1.2.2.3. 皮 带 输 送 机 在 运 行 过 程 中 出 现 的 故 障 与 分 析
永磁耦合多少钱,永磁在皮带机上的解决方案
永磁耦合多少钱，永磁在皮带机上的解决方案永磁耦合多少钱，永磁在皮带机上的解决方案。
永磁耦合器，又名磁力耦合器，是通过导体和永磁体之间的气隙实现由电动机到负载的转矩传输的装置，可实现电动机和负载间无机械连接的传动方式，其工作原理是当两者之间相对运动时，导体组件切割磁力线，在导体中产生涡电流，涡电流进而产生反感磁场，与永磁体产生的磁场交互作用，从而实现两者之间的扭矩传递。
永磁直驱电机在皮带机上的解决方案皮带机驱动设备的传统应用：传统皮带机结构：采用异步电机+减速机、液力耦合器结构驱动滚筒；通过中控室集中控制线路上各电机运行。
异步电机传动方式存在以下问题：功率因数低、能耗大；采用工频电直接驱动，启动电流大；供电变压器选用容积增大，启动时运转不平稳，对皮带造成一定冲击。
无专用控制设备，无法实时监控运行数据，集中控制效果较差。
前端减速机机械损耗大、传动率低，运行效率低、能耗大，不符合节能环保的要求；减速机体积大、结构复杂、安装难度高、故障率高、维护量大：经常更换润滑油；安装维护费用投入较多，性价比低。
传统异步电机加齿轮箱与低速大功率永磁电机实物对比：原系统：异步电机加齿轮箱、液力偶合器替换后：低速大功率永磁驱动系统皮带机采用专用低速大功率永磁驱动系统优势显著：简化了设备结构、增加了设备的可靠性；克服了齿轮箱维护复杂的问题，基本实现可免维护；系统可靠性高，维护费用低，设备备件更少，系统工作效率更高，有效节约能源；节省空间；可以获得更高的转矩惯性比，便于快速控制；低振动，低噪音。
安徽沃弗电力科技有限公司是一家集科研、设计、生产、销售服务为一体的高新技术企业，凭借在永磁传动领域的专业水平和成熟的技术，在工业领域迅速崛起。
安徽沃弗电力科技有限公司奉行“进取、求实、严谨、团结”的方针，不断开拓创新，以技术为核心，视质量为生命，奉用户为上帝，竭诚为您提供性价比最高的永磁产品，高质量的工程改造设计及无微不至的售后服务。
磁力耦合器对带式输送机的可靠性影响
随着科学技术的不断发展，带式输送机已经被广泛应 用于矿井、码头、建材、仓储以及机械行业的物料运输。 它的工作安全可靠性直接影响企业的正常生产活动。因此， 提高带式输送机的可靠性，减少故障率降低机械的损坏率， 延长设备的使用寿命，对生产活动具有重要意义。 １ 磁力耦合器对带式输送机可靠性的提高 1.1 磁力耦合器完成软启动对带式输送机的影响 1 T 磁力耦合器通过快速提高电动机的转速、缩短启动电 F F1 ∫ 1 + 1 ρ dt T 0 F2 流的存在时间来达到设备软启动的目的。从磁力耦合器的工 （2） Pm = 作原理可知，在初始启动时，耦合器的输入、输出端之间不 ρ 其 中 T 为 时 间 常 数， 取 10；ρ 为 线 接 触 系 数， 取 4； 存在相对运动，铜盘中没有产生电流、磁场和作用力。对电 F1=Mg 为带式输送机重量载荷。 动机而言，它的负载转矩为 0，即空载转动。当电动机已经接 M=(qε+qB+qRO)Lg （3） 近稳定运行速度时，随着其负载转速的提高，耦合器铜盘和 这里，q 为单位长度输送带上物料的质量；ε 为物料 磁盘质检的转速差开始逐渐减小，耦合器的输出转矩逐步增 系数；qB 为单位长度输送带质量；qRO 为承载短单位长度托 大。负载端逐渐获得最大加速度，然后逐渐减小，直到输出 辊的等效质量，L 为输送带长度。 和负载转矩达到平衡， 则整个带式输送机进入稳定运行状态。 1.2 磁力耦合器的减振作用 带式输送机负载载荷为： 使用磁力耦合器取代原先的液力耦合器，电动机和减 12780 n GD2 dn （4） = F2 Td − 375204 5019 速器质检不存在机械连接，从根本上阻断了振动的传递。 2π 375 dt 其中 Td 为电动机转矩；GD2 为电动机和负载机械的飞 传送带传动滚筒一侧的振动不会传递影响到电动机一侧， 轮转矩；n 为电动机输出转速。 电动机一侧的振动也不会传递影响到减速器的高速轴上， 由于带式输送机利用磁力耦合器软启动启动时为空载启 同时有效阻隔了振动在传递过程中的放大。 1.3 磁力耦合器的安装与维护影响 动，其负载 P 磁应由由平均负载 Fm 和空载负载 F1 加权获得。 非使用磁力耦合器和使用磁力耦合器的滚动轴承寿命 磁力耦合器作为一种无机械接触的零部件，其主从动 倍数关系为： 盘之间存在一定的轴向间隙，比传统的元器件允许更大的不 对中量。这种不对中量不仅降低了安装要求和安装成本，而 （5） 且在一定程度上有利于系统的稳定性。这种不对中特性处于 此时滚动轴承的理论寿命是原寿命的 1.087 倍，寿命 一定的颈向和角向范围内时，对系统的传递会有促进作用。 增加约 10%。 磁力耦合器主要由铜盘，嵌着间隙离散交替排列的 N、S 级 2.2 磁力耦合器的过载保护能力 永磁体的铝盘，输入输出轴和控制气隙的执行器组成，结构 当 发 生 严 重 过 载 事 故 时， 电 机 电 流 将 是 额 定 电 流 的 简单，安装方便，不需要定期维护，极大地节约了人力物力。 ２ 磁力耦合器提高稳定性效果的具体验证 4 ～ 7 倍，短时间内就能使电动机的温度升到很高。其中， 2.1 磁力耦合器软启动能力 热继电器内部的双金属片发生变形需要一定的时间，依靠 热继电器很难对电动机进行有效保护。而短路保护的动作 当磁力耦合器作为电动机的软启动器时，这种启动方 电流一般要大于此时的电流值。由于这两种保护机制都失 式对电动机几乎没有损伤，大大提高了电动机的使用寿命， 去了作用，很有可能烧坏电动机。在这种情况下，磁力耦 并降低了其故障率。在整个启动过程中，电流降低，能耗 合器仍然具有保护能力。当恒转矩负载发生堵转时，负载 更少，约降低电耗 10%，且运行更加平稳。这种零负载启动 转矩大于磁力耦合器的最大转矩。此时，拖动转矩小于负 能够增加电动机易损耗件滚动轴承的可靠性，更进一步大 载转矩而转速急剧减小，直到转速为 0，如图 1 所示。虽然 大提高了电动机的可靠性。 堵转造成了磁力耦合器的输出转速为 0，但电动机只受到了 根据国际标准 IS0281/I-77，我国制定了 GB6391-86。 一次最大转矩的损伤（图 1 中 A 点）。在机械负载堵转时， 其中，规定滚动轴承的寿命计算公式为：
永磁电机在煤矿带式输送机的应用探讨
永磁电机在煤矿带式输送机的应用探讨发布时间：2023-02-22T05:14:14.972Z 来源：《中国科技信息》2022年第33卷17期作者：宋西帅[导读] 传统的煤矿井下作业带式传输机多数采用电机、减速机配液力耦合传动系统驱动宋西帅山东济矿鲁能煤电股份有限公司阳城煤矿山东济宁 272502 摘要：传统的煤矿井下作业带式传输机多数采用电机、减速机配液力耦合传动系统驱动，受动力传送环节多的影响，在使用过程中经常出现机械故障，长时间的运转会导致输送机的减速装置以及传动装置出现一定程度的磨损，设备维修量、维护难度及维修成本增加。
为了简化动力输送流程，实现对输送机的智能控制和无人值守，阳城煤矿皮带工区引进智能永磁直驱电机作为动力系统，对现用的液力耦合驱动系统进行升级改造，故障率明显降低，传输效果显著。
关键词：永磁电机；煤矿；带式输送机；应用引言皮带输送机作为煤矿主要原煤输送设备，采用传统异步电机驱动系统存在启动困难、功耗高,故障率高等问题,严重影响矿井的正常生产秩序。
智能永磁直驱系统具有启动转矩大.过载能力强、效率和功率因数高等优点。
为保证皮带输送机的稳定运行,采用智能永磁直驱系统替代传统的驱动装置直接驱动皮带输送机,实践效果良好,有效提升了矿井运输系统的生产效率。
1永磁电机结构原理永磁电机主要包含定子、转子和机座三个部分：①定子包含铁芯、绕组，铁芯采用厚0.5mm硅钢片叠压制成。
②转子包含铁芯、永磁体、支架和转轴，采用内置方法进行永磁体布置。
③机座采用铸钢浇注，同时电机两端配置端盖，用于支撑和保护内部结构。
在通入三相电流后，定制绕组中将产生旋转磁场，固定永磁体将遵循同极相斥、异极相吸原理运动，促使转子旋转，与定子磁极产生相同转速，将磁场能转换为机械能，完成扭矩输出。
较于传统异步电机，相同负荷下永磁电机启动转矩可以达到额定值的280%，并根据负载情况进行转速调节，达到较高过载能力。
在驱动控制方面，异步电机需要利用液力耦合器、CST设备等实现软启动和减速控制。
变频调速永磁电机在皮带运输上的应用
变频调速永磁电机在皮带运输上的应用巩剑波【摘要】近年来,永磁同步电动机得到较快发展,因其功率因数高、效率高等特点,在一些地面厂矿应用逐渐增多,某些场所已逐步取代交流异步电机,是一种新型节能电机.但在煤矿井下的应用才刚开始,山西焦煤投资公司与华鑫机电合作,率先在正益、正兴煤业公司推广使用无齿轮永磁电机变频调速皮带,即驱动系统由永磁同步电机与变频器相结合实现动力传递,因为去掉了减速器、液力偶合器,整个驱动系统具有高效、节能、低噪音、免维护、输出转矩大、启动平稳、结构紧凑、体积小、重量轻等优点.运行一年来,工作稳定、维护量小、节能效果良好.【期刊名称】《山西焦煤科技》【年(卷),期】2011(035)012【总页数】3页(P11-13)【关键词】永磁电机;变频调速;煤矿;皮带;运输【作者】巩剑波【作者单位】山西焦煤集团投资有限公司机电部,山西太原030021【正文语种】中文【中图分类】TD614变频调速的无齿轮永磁电机驱动系统，具有节能、高效、扭矩大、结构简单等优点，近年来在许多场合逐步取代了异步电机，应用于煤矿井下的皮带运输系统能很好地发挥其优势。
无齿轮永磁同步电机变频驱动系统调速装置，用于煤矿皮带机的转速调节，主机由无齿轮永磁同步电机和皮带机机头组成，与传统皮带机系统相比去掉了减速机、液力耦合器和同步齿轮。
传统的带式输送机采用异步电动机、液力耦合器、齿轮减速器等组成动力驱动系统，这种系统应用较多，缺点也很明显，如效率低、机械故障多、重载启动困难等。
改造后的系统采用了变频驱动的无齿轮永磁同步电机，永磁同步电动机采用额定容量为55 kW、级数为20级、额定电压660 V、额定频率12 Hz、转子为永磁结构的矿用隔爆型三相同步电动机。
变频调速系统采用ZJT－110/660矿用隔爆兼本质安全型变频调速装置，防爆型式为矿用隔爆兼本质安全型Exd{ib}I。
见图 1。
变频器可实现整个系统的软启动和多驱动电机间的功率平衡。
液力耦合器在皮带输送机驱动系统中的应用及优化
引言刮板输送机作为煤矿机械中的三机一架之一。
由于采用限矩型液力耦合器，具有了慢速启动、多机功率平衡的特点，在煤矿运输系统中得到了越来越广泛的应用。
图1为液力耦合器运行示意图。
当前，我国液力耦合器主要应用在转载机、刮板输送机、起重机、破碎机和带式输送机等设备上。
我国对液力耦合器的应用还不是很普遍，但它具有较强的生命力，且与传统的联轴器相比，有改善传动性能和节约能源等优势。
目前，国内有多家单位从事限矩型液力耦合器的理论研究、设计制造等工作。
例如，中煤张家口煤机研发的刮板输送机专用的水介质液力耦合器，北方交通大学开发、研制的主要用于铁路机车传动的液力耦合器。
图1 液力耦合器运行1 存在的问题1.1 漏液现象刮板输送机如果在全部承载下启动，工作室液体温度会迅速升高。
当温度高出标准范围时，油液急剧升高的温度会直接引起内部骨架油封和橡胶密封件破损，易导致液力耦合器出现漏液现象；当机械上的减速器工作时间过长时，会造成输入轴出现磨损现象，时间久了，输入轴的外观会明显变细；有时会呈现输入轴伞齿轮与第2轴伞齿轮磨损量加强的现象，易出现减速器输入轴作业时连续窜动的现象。
1.2 拆卸困难图2为液力耦合器的装配图，其装配程序复杂，拆卸过程同样复杂。
如果出现故障需要修理，则需把半联轴器同时拿到连接罩外，但液力耦合器的重要部分还在从动节连接罩内，同时还与减速器输入轴紧密连接，导致修理过程出现液力耦合器拆卸困难。
导致困难出现的因素较多，主要体现到：①液力耦合器并不是一个小的部件，其作为一个整体结构较为复杂，体积和重量较大，如果快速拆卸则费时费力，同时修理过程也极不方便；②液力耦合器轴套与减速器输入轴形成加长度会增加拆卸难度，导致设备无法正常拆除；③井下工作条件恶劣，要快速拆除只能使用符合条件的方法，即使用加热方式进行拆除，但易导致其他部件特别是液力耦合器与输入轴配合部分的橡胶密封件出现融化的情况。
图2 液力耦合器装配图2 改进措施2.1 新技术的使用新型液力耦合器投入市场并受到业界推广。
永磁耦合器在输煤皮带上的应用
#5输煤皮带液力耦合器改造方案各位领导：上海融德机电工程设备有限公司是上海高新技术企业，公司经过多年开发生产的磁力连轴器系国家新时期重点发展的高科技节能产品。
我司生产的磁力联轴器可以实现电机和设备完全分离状态下扭矩的传动，靠看不到的磁力实现动力传递。
标准型磁力联轴器，可以实现电机和负载的软启动，不传震动，降低电机启动电流。
和液力耦合器相比没有转动介质，更节能，传递效率更高，是完全免维护产品。
用磁力联轴器取代液力耦合器，运行过程中不产生任何摩擦和漏油现象，不存在发生故障的条件因素。
是输煤系统设备升级改造的可靠设备。
一、原设备概况：#5输煤皮带动力系统是双驱动，配用两台355千瓦的电机。
使用YOX650型液力耦合器，在设备运行期间，电机带动液力耦合器转动，液力耦合器通过减速机带动皮带滚筒转动。
液力耦合器自重300公斤，而减速机轴细，经常造成减速机输入轴的损坏。
另外设备在运行过程中，电机和液力耦合器、减速机和液力耦合器轴同心精度要求比较高，如果轴的同心度稍有偏差或者设备震动就会造成液力耦合器漏油。
二、技改优势：在改造过程中我们用标准型磁力联轴器替代液力耦合器。
磁力联轴器导磁体和永磁体通过联接涨套固定在电机和减速机轴上，日常如果检修减速箱骨架密封不需要像以往那样需先将电机移开后把液力偶合器拆下，然后再检修骨架油封。
另外电机的位置也不需要动。
因此一次安装完成后不需要再重复找中心。
而液力偶合器发生故障时，需停掉整个系统进行检修，液偶的使用寿命大概为1年，其轴承、骨架密封磨损后更换质量无法保证，一般都是采用整体更换方式。
每次损坏后更换的费用较高。
大大增加了维护费用。
磁力联轴器靠磁力传动，结构简单，免维护。
运行当中不会发生故障。
不会因为设备故障而导致直接和间接的经济损失。
三、技改方案：改造过程中、我们将液力耦合器拆除，在液力耦合器的位置直接安装磁力联轴器，磁力联轴器的导磁体通过卡套和电机连接，永磁体通过卡套与减速机连接。
首座国产化百万吨级液化天然气工厂通过大考 工程的实施提升了我
信息之窗The window of The information·行业资讯·【本刊讯】近日，中国石油和化学工业联合会在北京召开永磁涡流柔性传动节能技术石油和化工行业应用推介会，希望能借这个技术的推广带动行业节能增效。
该技术已于前期通过了中国石油和化学工业联合会组织的科技成果鉴定，认为该技术在设备可靠性、运行稳定性、节能效果等方面居国际领先水平。
据悉，永磁涡流柔性传动节能技术是以现代磁学基本理论为基础，应用永磁材料所产生的磁力作用，来实现力或者力矩（功率）无接触传递的一种新技术。
其核心价值就是让传动更安全、更简单、更高效。
该技术被喻为世界工业传动史上的革命性技术。
永磁传动作为一种新的创新技术、新的材料技术、新的节能技术，对电机能效提升是一个很好的支持，发挥了很多积极的作用。
目前，该技术已在石油化工、冶金发电、供水和废水行业、暖通空调业、灌溉业和海运业等众多领域得到成功应用。
已累计销售上千台。
中国石油天然气集团公司节能技术监测评价中心的报告显示，通过对大庆采油一厂第四油矿聚中七联合站聚岗的3号污水泵安装永磁涡流柔性传动调速装置（ASD）后的对比测试，有效节电率为30.08%。
（赵平）永磁涡流柔性传动节能装置多领域成功应用在设备可靠性等方面领先国际首座国产化百万吨级液化天然气工厂通过大考 工程的实施提升了我国装备制造水平【本刊讯】经过近3年的平稳运行，我国首座百万吨级国产化大型液化天然气（LNG）工厂——湖北500万立方米/日LNG工厂国产化示范工程于近日通过大考。
工程采用自主研发的成套工艺包技术先进、成熟可靠，国产化设备运行参数优于标准，匹配良好、运行稳定；工厂操作安全稳定，启停便捷、负荷调节灵活，体现了操作维护上的优势；工厂能耗指标达到国内领先、国际先进水平。
据悉，此次性能过程考核相当严格。
工厂在各种工况和生产负荷下经过长周期平稳运行后，性能考核期间满负荷运行超过72个小时，并进行了超负荷运行测试。
永磁耦合器在煤矿行业中应用初探
磁力耦合器在皮带运输机上的应用分析
磁力耦合器在皮带运输机上的应用分析磁力耦合器在欧美地区已得到了广泛应用，相比较其他的传动方式，其性能优势非常明显。
以带式输送机来说，相比较液力耦合器，磁力耦合器在满载启动、启动平稳、过载保护、保护输送带及延长输送带寿命与降低维护保养费用方面，都有明显的优势。
本文从结构、工作原理，结合实际的性能表现数据等对对两者进行了比较分析，并通过具体的应用实例来说明磁力耦合器的优势所在。
一、磁力耦合器的结构与性能特点1、磁力耦合器的结构磁力耦合器主要由两部分组成：一部分是连接在电机轴端的特殊材料的导体；另一部分是连接在负载端的永磁体。
在运行过程中，这两个部分的相对运动产生了一个磁场，在盘状导体中产生涡流。
涡流产生的磁场和磁体相互吸引，从而使转子和导体两个部件通过空气间隙传递力矩。
2、磁力耦合器的性能特点与液力耦合器及其他传动设备相比，磁力耦合器结构紧凑，安装无须其它的附属设备。
由于是通过空气间隙传递扭矩，两部件之间没有任何接触，所以无磨损部件，并能减少80%的振动；最大限度的允许偏心；无须润滑；能提供指定的启动方式；容许脉动载荷；能实现软启动、加载启动；过载保护，并且对电机、负载、耦合器没有损害。
磁力耦合器可以使用在任何离心负载的应用中，能够使用在高达6000马力的负载上。
因为负载速度改变的同时，电机一直以它额定转速运行，电机发热不再是问题。
而且因为这是机械装置，它不会引起谐波干扰。
滤波器、变压器以及冷却系统都不需要。
在磁力耦合器中，导体盘与磁体盘之间存在滑差，这种滑差会使速度大约比全速时损失1%-2%。
3、磁力耦合器的优点限矩形磁力耦合器的主要优点有：超负荷扭矩保护；自动重启；柔性启动/停止；降低使用的总成本；允许一定的轴心偏离；减小电机与负载之间的震动；延长密封件与轴承的寿命；安装简便；高效的扭矩传输；允许震动装载；免维护。
二、磁力耦合器性能优势为了更直观得看到磁力耦合器的优势所在，现将磁力耦合器与液力耦合器及其它类型的传动方式就性能、能效等进行了列表比较，分别见表1、表2。
永磁磁力耦合器在皮带运输机上的应用研究
工程技术56DOI：10.16660/ki.1674-098X.2009-5640-6290永磁磁力耦合器在皮带运输机上的应用研究①李俊强 王猛 李天喜(筠连川煤芙蓉新维煤业有限公司 四川宜宾 644000)摘 要：本文通过对某煤矿主平硐使用的皮带运输机传动方式进行研究，相比较以前的尼龙棒硬连接传动方式，永磁磁力耦合器在简化安装、提高系统可靠性、减小维护工作量、降低冲击和振动、使用寿命、适应各种恶劣环境、节能效果方面，都有明显的优势。
本文从结构、特点、工作原理等对永磁磁力耦合器进行分析，说明磁力耦合器的优势所在。
关键词：永磁磁力耦合器 皮带运输机 分析 优势中图分类号：TM315 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2020)12(c)-0056-03Application of Permanent Magnetic Coupling in Belt ConveyorLI Junqiang WANG Meng LI Tianxi(Junlian Sichuan Coal Furong Xinwei Coal Co., Ltd., Yibin, Sichuan Province，644000 China)Abstract: In this paper, the transmission mode of belt conveyor used in the main adit of a coal mine is studied. Compared with the previous nylon rod hard connection transmission mode, the permanent magnetic coupling has obvious advantages in full load starting, stable starting, overload protection, allowable centering error, prolonging belt conveyor life and reducing maintenance costs. In this paper, the structure, working principle, combined with the actual performance data of the two are compared and analyzed, and through specific application examples to illustrate the advantages of magnetic coupling.Key Words: Permanent magnetic coupling; Belt conveyor; Analysis; Advantages①作者简介：李俊强（1985—），男，汉族，四川乐山人，本科，机电工程师，研究方向为煤矿机电运输。
科技成果——永磁涡流柔性传动节能技术
科技成果——永磁涡流柔性传动节能技术适用范围机械行业，广泛应用于航天、军工、海事、发电、煤炭、冶金、石化、矿山、造纸、天然气、水泥、水处理等行业中的恶劣工况下的大型设备的传动系统中。
行业现状国内电机及负载长期低负荷运行，同时调节方式落后，运行效率比国外先进水平约低10%-20%，每年浪费电能约5000亿kWh，节电潜力巨大。
另外大部分风机、水泵采用的是液力耦合器调速方式，机械效率仅为70%左右。
永磁涡流柔性传动节能技术的节能效率在20%以上，自身不耗电，没有漏油污染，节电率可达20%以上，能在各种恶劣环境下稳定工作，使用寿命长达20年。
成果简介1、技术原理该技术是应用永磁材料产生的磁力作用，实现力或者力矩无接触传递的一种新技术。
负载和电机之间通过气隙相连接。
该技术装置包括永磁磁力耦合器和永磁调速传动装置等，由于电机启动时不需要克服负载惯性，大大减小了峰值电流，缩短浪涌持续时间，从而节约能源，还大幅减少设备磨损，保证设备的可靠运转。
其基本原理就是遵循楞次定律，具体表述为感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流磁通量的变化。
感应传动气隙越小磁体与导体间感应越强，导体与磁体间感应力越大，扭矩传输效率可通过调整气隙来控制。
2、关键技术（1）转速范围：0-3000r/min；（2）适配电机功率：4.0-4000kW；（3）调速范围：30%-99%；（4）传递效率：96%-99%；（5）节能效率：20%以上。
3、工艺流程主要技术指标1、转速范围：0-3000r/min；2、适配电机功率：40-4000kW；3、转矩范围：40-30000Nm；4、工作温度苑围：40℃-50℃；5、调速花围：30%-99%；6、传递效率：96%-99%；7、气隙调节范围：3mm-40mm:；8、滑差率：1%-4%；9、安装精度：<1mm；10、节能效率：20%以上。
技术水平该技术已获得10项发明专利和16项实用新型专利，外观设计1项。
永磁耦合技术在电厂空气预热器主电机减速机装置上的应用研究
永磁耦合技术在电厂空气预热器主电机减速机装置上的应用研究摘要：660MW机组空气预热器主电机通过液力耦合器与减速机连接，传动效率低下，机械部分震动较大，液力耦合器铅材质易容塞由于高温熔化，导致传动失效，安全隐患大。
通过研究永磁耦合传动技术，对空预器主电机进行永磁耦合改造，改造后经运行验证设备稳定性大幅提升，各运行数据显示正常。
关键词：660MW机组；空气预热器；永磁耦合技术1、空气预热器永磁耦合技术改造意义某火电厂660MW机组锅炉型SG-2010/2空预器主体型式为容克式空气预热器2-32.5VI（50℃）-2300SMRC，制造厂商为上海锅炉厂有限公司，出厂编号770076—1—8642，空预器减速机型号为SBWL-RO02/315-01A，英国进RENOLD HC系列。
改造前，空气预热器主要存在如下问题：2012年5月2日，#1炉A空预器易容塞漏油，点检时及时发现，停空预器更换易熔塞，2012年5月8日，#1炉B又发生一样的缺陷；幸亏问题及时发现，若发现不及时，会造成以下影响：（1）空预器停转，机组被迫减负荷换易熔塞，加油等。
（2）空预器停转后，一面受热，一面不受热，造成旋转体较大变形、卡死，严重损坏旋转体，后果不堪设想。
目前国内很多围带传动式空预器的传动为一台减速机配备一台主电机、一台辅电机以及一台气动马达形式。
主电机和减速箱中间通过液力耦合器连接。
液力耦合器具有启动冲击小，过载保护等功能。
目前全国各个电厂空预器液力耦合器使用效果都不是很理想，易熔塞过热熔化，导致传动失效时有发生。
必然导致空预器停运，从而影响机组发电量以及设备安全运行。
目前，节能降耗已成为我国经济社会发展的一项长期战略任务和基本国策，空预器主电机永磁耦合技术改造是完全有必要的，同时可消除设备上的安全隐患。
2、永磁耦合技术改造原理永磁耦合器是通过铜导体和永磁体之间的气隙实现由电动机到负载的转矩传输。
该技术实现了在驱动（电动机）和被驱动（负载）侧没有机械连接。
永磁涡流柔性传动调速技术在CFB锅炉—二次风机上实践应用分析
永磁涡流柔性传动调速技术在CFB锅炉—二次风机上实践应用分析火电厂风机类负载通常是按满负荷工作且带一定安全裕量来选型的，然而，实际工作中风机大部分时间并非运行于满负荷状态，造成风机电耗增加。
风机的用电量中，很大一部分因风机的型号与管网系统的参数不匹配以及采用挡板、导叶、静叶、动叶来调节风门所消耗。
因此，改进风机风门的调节方式是降低风机用电量进而降低厂用电率的有效途径。
近几年来，随着永磁涡流柔性调速节能技术日趋成熟，成本逐渐下降，可靠性不断增强，大容量风机改为永磁调节已成为火电厂降低厂用电，节能发电的有效手段。
一、二次风机系统概况某公司#2锅炉采用SG-1036/17.5-M4507型循环流化床锅炉，配置两台江苏金通灵流体机械股份有限公司生产的二次风机，双吸双支撑离心式风机，风机型号为RJ36-DW2230F，额定风压：15.935kPa，额定流量：360099m3/h，二次风机电机型号为YKSPT630-4W，额定电压6kV,额定功率2100kW，额定电流239.7A，额定转速1497r/min，功率因素：0.88。
正常运行方式下两台风机工频运行，靠调节风机入口挡板开度来满足负荷调整的需要。
二、问题发现及分析该公司#2炉二次风系统,根据发电负荷的大小, 靠调节风门挡板的开度来调风量从而满足工艺系统要求，这样就人为地增加了风道的阻力，产生节流损失，即拖动机械负载的电动机所消耗的电功率中有很大一部分被用来克服工艺系统的阻力，因此不利于节能运行，特别是当工艺系统处于较低负荷运行时，由于风门挡板的开度较小，节流损失就更大，对机组的经济性影响也就更大。
公司机组年均负荷率在60%-70%左右，每日机组夜间调峰，负荷率在50%-100%之间变化, #2锅炉二次风机电机额定功率为2100kW，本身裕量很大，尚未安装调速装置。
二次风机经常处于较低的效率工况下运行，即使满负荷，二次风机风门开度也不到45％，不论风压需求大小，风机都要全速运转，大量的能量消耗在了风机进口导叶的节流损失中，并且由于目前二次风机为恒速运行，无论机组负荷高低，风机均以额定转速运行，因此对风机叶轮有较大的磨损。
永磁涡流柔性传动节能技术
Magna Drive公司是全球唯一持有和能够使用这些技 术专利的公司。
Magna Drive公司
•2002年，被美国《工业周刊》评为2001年度最佳传动技术 •2003年，被《企业》杂志评选为美国进步最快私人企业500强 •2004年，德勤公司将Magna Drive列入北美进步最快技术500强 •2004年，通过美国海军最严格的9－G抗震试验，并开始大量 采购使用 •2008年，麦格钠产品进入中国市场，开始节能应用 •2010年，鞍山钦元节能设备制造有限公司成功并购美国麦格钠 公司
4、安全环保，无谐波
结构简单，安全性高 没有液力耦合器的漏油 污染，更环保 没有变频器调速时对电 网产生的谐波污染使电网 运行更安全 永磁传动装臵为纯机械 结构，除自身不用电外，同 时还不产生谐波和电磁干扰 等污染，是绿色环保产品
5、具有过载保护功能
电机系统在运行时常常会出现系统 过载或堵转现象，导致电机被烧损的 事故发生，安装永磁传动装臵后，由 于电机和负载轴没有直接的物理连接， 对于冲击型负载及有堵转可能的设备 具有缓冲与自动保护的功能, 减少电机 被烧损的概率。因此可以很简单的解 决驱动系统中最难解决的问题。
适配电机功率:4.0～3500KW
转矩范围：40～24650N· m 工作温度范围：-40～150℃
调速范围：0～99%
传递效率：96～99% 气隙调节范围：3mm～40mm 滑差：1～4% 安装精度：<1mm 节能效率：15%以上
六、技术的应用
1、节能技术的创新
扭矩传递方式的创新。 改变了传统的调速理念：以气隙传递能量，实现电机与负载之 间无机械连接传动，使传动更安全可靠、更简单方便、更高效稳 定。 调速方式的创新。在电机转速不变的情况下，通过调整气隙大 小，实现风机或水泵等设备扭矩和转速的调节，实现流量或压 力的连续控制，从而达到节能的目的。 与机械调速装置相比：具有体积小、磨损小等优势； 与变频调速方式相比：永磁装置本身不消耗电能，无谐波和电 磁干扰产生、环境适应广范、稳定性强； 世界领先。被誉为工业传动史上的一次革命。
永磁涡流柔性传动调速节能技术在SO2风机上的应用
永磁涡流柔性传动调速节能技术在SO2风机上的应用
沙德宏;李生福;蒋鸿
【期刊名称】《硫酸工业》
【年(卷),期】2015(0)1
【摘要】介绍了永磁涡流柔性传动调速技术的工作与节能原理及其技术特点.分析了在120 kt/a硫铁矿制酸装置SO2风机上应用的节能效果.采用该技术的装置运行时可靠性、适应性强,故障率低,维护、调节便利,年节电9.416×105 kWh,相当于年节标准煤310.728 t,取得显著的经济效益.
【总页数】4页(P58-61)
【作者】沙德宏;李生福;蒋鸿
【作者单位】江苏瑞和化肥有限公司,江苏泰兴225442;江苏省泰兴经济和信息化委员会,江苏泰兴225440;江苏省泰兴经济开发区管委会,江苏泰兴225440
【正文语种】中文
【中图分类】TQ111.16
【相关文献】
1.永磁涡流柔性传动调速技术节能应用研究 [J], 唐文武;
2.永磁涡流柔性传动耦合器在米东热电厂输煤皮带机上的应用 [J], 张锋;杨伟;孔令禹;宋飞;
3.永磁涡流柔性传动耦合器在米东热电厂输煤皮带机上的应用 [J], 张锋;杨伟;孔令禹;宋飞
4.永磁涡流柔性传动调速技术的应用 [J], 张国亮
5.永磁涡流柔性传动调速节能技术在锌制硫酸风机系统中的应用 [J], 唐春雨;李璇因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
永磁涡流柔性传动耦合器在米东热电厂输煤皮带机上的应用
作者：张锋杨伟孔令禹宋飞
来源：《科技与创新》2014年第18期
摘要：国内工业生产的输煤皮带机系统，其电机与负载之间多采用传统的液力耦合器连接方式。
对比分析了永磁耦合器与液力耦合器的区别，并根据磁场有限元分析和力学原理分析了永磁传动原理和永磁耦合器代替液力耦合器的必要性。
关键词：永磁传动耦合器；输煤皮带机；液力耦合器；涡轮
中图分类号：TH137.331 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）18-0016-02
1 输煤皮带机系统概述
米东热电厂的输煤皮带机系统，其电机与负载之间采用的是传统的液力耦合器连接方式，存在安装困难、检修困难、传动系统振动大、电机的启动电流大、电机过载保护能力差、备品及备件用量大、使用成本高和油污污染大等缺点。
设备在工频启动、运行、停止的过程中，如果无法对其进行及时、有效的调节，就会产生严重的机械噪声、机械冲击和震动加剧等现象。
这些现象都具有极大的破坏性，会引起粉尘污染、损坏固定件，并会增加进线变压器的负荷状况。
永磁调速技术是近年来国际上开发的一项突破性新技术，其中，磁力非接触传递扭矩具有高效节能、高可靠性、无刚性连接传递扭矩、可在恶劣环境下应用、可极大减少整体系统振动、减少系统维护和延长系统使用寿命等特点。
尤其是其不产生高次谐波，且在低速运行下不会造成电机发热的优良调速特性，更使其成为了电机设备节能技术改造的首选。
2 永磁涡流柔性传动与液力耦合器的比较
2.1 工作原理上的区别
液力耦合器是一个内含两个环形轮片的密封机构。
驱动轮被称为“泵轮”，被驱动轮被称为“涡轮”，泵轮和涡轮都被称为“工作轮”。
在工作轮的环状壳体中，径向排列着许多叶片。
泵轮和涡轮装合后，形成环形空腔，内部充有工作油液。
泵轮通常在内燃机或电机的驱动下旋转，带动工作油液做比较复杂的向心力运动。
高速流动的油液在力的作用下冲击涡轮叶片，然后将动能传给涡轮，使涡轮与泵轮同方向旋转。
油液从涡轮的叶片边缘又流回到泵轮，行成循环回路，其流动路线如同一个首尾相连的环形螺旋线。
永磁传动技术是透过气隙传递转矩的革命性传动设备，电机与负载设备转轴之间无需机械连接，电机旋转时带动导体主动转子在装有强力稀土磁铁的磁盘从动转子所产生的强磁场中切割磁
力线，因而在导磁盘中产生涡电流。
该涡电流会在导体主动转子上产生感应磁场，感应磁场与永磁场之间磁性的相互吸合与排斥拉动从动转子，从而实现了电机与负载之间的转矩传输。
根据磁场有限元分析及力学原理分析永磁传动原理。
接近时平行时永久磁线在磁盘上的排列
图1 磁铁棒N极与导体板的位置不同时所产生的效果
如图1所示，当磁铁棒N极接近导体板时，导体上会产生一个N极磁场来抵抗磁棒N极接近，导体板上的磁场由逆时针方向的感应电流（涡电流）产生，此现象被称为“楞次定律”。
同理，当磁铁棒N 极平行于导体方向板移动时，导体板上会产生抵抗磁铁棒N极前进的磁场和两个磁场方向相反的磁场，并在磁铁棒N极前进的前方产生N极磁场，抵抗磁铁棒前进，在磁铁棒N极前进的后方产生S极磁场，抵抗磁铁棒前进，而且磁铁棒越靠近导体板，导体板上抵抗磁铁棒相对运动的力量就越大。
如图2所示，当永磁体相对
导体盘运动时，力学原理分析有
三个力作用在永磁体，即远离端
涡电流产生的磁偶——拉力1、
永磁体与钢盘间的磁力——吸力
2和靠近端涡电流产生的磁偶——
推力3.
ΣX方向的力量等于产生扭
矩的力量，则（F1X+F3X）；
ΣY方向的力量等于互相吸引或排斥（推开）的力量，则（F1Y+F2Y-F3Y）；
当转差大到某程度时，会导致 F3Y>（F1Y+F2Y）。
力不平衡产生的位移会使永磁盘远离导体盘，永磁盘与导体盘之间的气隙自动变大，电机的扭矩传递减缓，从而使电机与皮带机脱开，以保护电机和皮带。
2.2 日常维护量比较
液力耦合器内部的主要易损件为油封、轴承，日常检修需要加补油品，更换易损件，维护量大，还需要配备充足的备品和备件；永磁耦合器的内部无易损件，日常运行中免维护，无备品和备件。
2.3 减振效果分析
液力耦合器与皮带机、减速机的连接为机械硬连接，不仅不能起到减振的效果，而且还会传递振动；永磁耦合器与皮带机、减速机的连接为无接触柔性连接，有很好的减振效果，且不传递振动。
2.4 过载保护功能比较
当液力耦合器运行的负载超出其过载能力时，内部油温会急剧上升，导致易熔塞融化，从而产生喷油现象，既污染了环境，又造成了故障停机事故；当永磁耦合器运行的负载超出其过载能力时，会造成轴向作用力不平衡，永磁盘与导体盘在磁偶力的作用下产生位移，两盘之间的气隙自动放大，扭矩传递放缓，皮带慢慢停下来，从而保护了电机和皮带。
2.5 传动效率比较
液力耦合器在传动中的效率损失在形成油腔中，最大传动效率为90%；永磁耦合器在启动瞬间有一定的效率损失，但很小，通过测试得出传动效率在96%以上。
2.6 对环境影响比较
液力耦合器易产生油污，产生的污染对车间环境有影响；永磁耦合器无污染物的排放。
2.7 节能分析
根据电机的机械特性，如果永磁耦合器保证传动有3%的滑差，就可以使电机输出最大的扭矩，同时保证电机具有最大5%的节能空间。
3 永磁涡流柔性传动耦合器的应用
由于永磁耦合器在米东热电厂为首次应用，考虑到系统的安全性，并验证永磁耦合器的性能，特选择在输煤系统筒仓的3号、5号输煤皮带机上进行使用，3号皮带电机为6 kV系统，5号皮带电机为0.4 kV系统。
改造前，技术人员对系统数据进行了详细的测试，记录了电流、振动、运行维护等数据。
根据现场的实际情况，编制了输煤皮带机永磁耦合器研究的三项措施和方案，并组织现场技术人员、厂家指导安装人员和现场安全员进行技术交底。
应用完毕后，发现运行电流、振动值和维护量均有不同程度的下降。
目前，米东热电厂输煤系统3号、5号皮带机采用了永磁耦合器，提高了运行的安全性、稳定性，减少了检修人员的维修工作，并产生了一定的节能效益。
应用前应用后
图3 永磁偶合应用前后比较
永磁耦合合应用前后的比较和应用效果的对比分别如图3和表1所示。
从表1中可以看出，应用永磁耦合器后，电机侧和减速机侧的振动值均有所降低，电机空载和带载运行时的电流较安装前减小，综合节能率大于3%.
表1 永磁偶合的应用效果对比
皮带机电机侧振动减速机侧振动空载运行电流负载运行电流
3号乙侧
应用前水平0.068 mm 水平0.034mm 13.9 A 19.7 A
垂直0.043 mm 垂直0.027 mm
轴向0.038 mm 轴向0.023 mm
3号乙侧
应用后水平0.051 mm 水平0.028 mm 13.6 A 18.6 A
垂直0.032 mm 垂直0.022 mm
轴向0.022 mm 轴向0.021 mm
5号乙侧
应用前水平0.076 mm 水平0.021 mm 36 A 55 A
垂直0.049 mm 垂直0.025 mm
轴向0.033 mm 轴向0.021 mm
5号乙侧
应用后水平0.058 mm 水平0.018 mm 32 A 51 A
垂直0.035 mm 垂直0.012 mm
轴向0.026 mm 轴向0.020 mm
4 结束语
神华新疆米东热电厂输煤系统中3号、5号皮带机的永磁耦合器应用达到了预期效果，降低了设备的维护工作量；减振效果好，实现了无机械连接的扭矩传递；有一定节能效果，降低了启动冲击电流，节能效果达到3%～10%；缓冲的软启动减少了电机的冲击电流，延长了设备的使用寿命；提高了系统运行的安全性和稳定性，保证了生产的连续性。
参考文献
[1]秦宏波.电机系统能效现状和节能潜力分析方法综述[J].上海节能，2009（02）：4-10.
〔编辑：王霞〕。