永磁耦合器 永磁调速器

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
减少能源用量 降低操作费用 减少事故发生
初次购置成本 改造 & 配套成本
降低运行成本 减少维护成本
仅需现场局部改造 或预留有限空间
增加机械寿命 减少备品备件
降低拥有者总成本 $
永磁调速驱动器应用场合
• 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
扭
矩
• 改变永磁调速器的气隙或
百
有效耦合面, 获得不同扭
分
矩特性曲线, 改变传递的
比
扭矩并获得不同转差 (控
制输出转速)。
0 10
20 30
调节执行器, 传递不同扭矩 , 获得不同转 40 50 60 速70 80
永磁调速器（斯普瑞产品与盘式产品对比）
斯普瑞永磁调速器对与盘式产品的优势：
• 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。
• 斯普瑞产品结构更简单，轴向力小，调速更 容易，调速机构小，可靠性高。
• 斯普瑞产品可容忍较大对中偏差，对设备运 行无任何不利影响；盘式产品可容忍一定偏 差，但对设备运行有一定影响。
永磁调速技术
最简单、可靠的调速节能装置
想象
调速节能
缓冲启动
缓冲脉冲式冲击
对中不准下运转
一个纯机械装置 .. 安装简便 无需用电, 无机械连结 构造简单
延长设备寿命 无谐波干扰
隔离震动 可靠 / 少维护
• 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。
+ HCV
Q
QP
设计选泵采购规格>>制程实际需求!
传统泵系统设计
实际需求流量 HP H
没有节省 能耗
Q
控制阀作动 设计选泵 采购规格
泵阀全开的运 转点，易发生 空蚀，引发高
振动
QP
变速泵系统
HP H
节省的 能耗
设计选泵 采购规格
调降 转速
实际需求流量
Q
QP
系统容许我们降低转速吗?
答案：绝大部分系统可以经由转速控制节省能耗 • 没有流量控制需求的系统，可节能10%以上 • 有流量控制需求的系统，可节能30%以上
When applicable • 空间限制
• 寿命短
• 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
扭
矩
• 电机的输出功率视负载需
百
求来决定，所需扭矩越大
分
输出功率越大。
比
功率 = 扭矩 x 转速
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
转速百分比
转差
44
青岛斯普瑞永磁调速器 是您调速节能的 最佳选择
Q&A
• 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
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
永磁驱动产品
•永磁耦合器
•永磁调速器
想象
永磁耦合技术 “绿色 / Green” 无机械连结的创新扭矩传动技术
2
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。
扬 程
不同阻力的 系统曲线
压
与Q2 成正比
力
静 压
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.
()
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 流量百分比
泵的操作点
扬 程
H
压 力
系统通常是先决定流量Q 计算所需扬程(压力) H 决定泵之Q & H
()
Q
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 流量百分比
相似定律(Affinity Law)
()
Q1/Q2 = (N1/N2)
扬
N
H1/H2 = (N1/N2)2
程 压
2
N
1
P1/P2 = (N1/N2)3
•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。
永磁耦合器 永磁调速器
青岛斯普瑞机电科技有限公司
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。
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
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
• 斯普瑞产品可容许较大轴向窜动；盘式产品 要求两侧气隙均匀，不允许轴向窜动，尤其 是轴瓦结构设备上，此特点更为重要。
• 独家技术： • 斯普瑞空冷产品散热设计更佳，可做到至少
630Kw空冷型产品；其他产品目前的空冷极限为
355Kw。
• 斯普瑞产品轴向结构小，可不动基础或微调基础
即可完成改造；其他产品必须重做基础。
永磁调速器 竞争力分析
其它控制/调速方式 • 阀/风门节流系统 • 液力耦合器 • 变频器
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…
永磁调速vs.阀/风门节流系统
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
18
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
90 100
转速百分比
转差
B
Hs
(P2)
A
流量 Q
(P1)
PUMP
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
系统曲线
• 所有联轴器都有以下问题:
Misalignment
Parallel / Offset
Misalignment
Axial 12
Misalignment
永磁耦合器启动特性与节能
传统联结 永磁耦合
转差率
节能率
最大启动电流百分比
时间 (秒)
13
永磁耦合器（斯普瑞产品与盘式产品结构对比）
斯普瑞永磁耦合器与盘式耦合器区别：
力
T1/T2 = (N1/N2)2
N
Q:流量
x
H:扬程(压力)
P:功率
T:扭距
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 流量百分比
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速吗?
调速节能的原理：离心负载符合比例定律(Affinity Law)
(与转速成正比) (与转速平方成正比) (与转速三次方成正比)
流量减少20% 压力降低 36% 能耗减少49%
转速降低 20%
传统泵系统设计
HP H
设计选泵 采购规格
+ HFT
制程实 际需求
1.1H’Hale Waihona Puke BaiduH’
永磁调速vs.液力耦合
EMC filter Choke
Frequency Converter
Common mode filter
dU/dt limitation
变频器
问题:
• 谐波干扰
Braking
Chopper
• 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
永磁耦合器特点：
• 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）
什么是永磁驱动技术
Permanen?t
永 久
Magnet
磁 力
Drive
驱 动
永磁驱动技术
无机械连结的创新扭矩传动技术
导 体
N
S
磁力线
永磁驱动技术
• 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