省电更省钱的“绕组永磁耦合调速器”

省电更省钱的“绕组永磁耦合调速器”

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来源：《中国经贸导刊》2018年第18期

江苏磁谷科技股份有限公司是国家高新技术企业、首批国家级绿色工厂、新三板挂牌公司。主营业务为永磁耦合传动系列低碳节能产品（永磁耦合联轴器、绕组永磁耦合调速器等），广泛应用于船舶、煤炭、钢铁、化工、建材、电力、水泥等行业。

一、为电机系统传动调速提供绿色解决方案

公司掌握动力传动领域国际领先的节能技术，绕组式永磁耦合调速器通过中国工业节能与清洁生产协会组织的新技术新产品成果鉴定，鉴定认为整体技术处于国际领先水平。“绕组式永磁耦合调速器技术”列入国家发改委《国家重点节能低碳技术推广目录（2017年本，节能部分）》第192项、列入国家工信部《国家工业节能技术装备推荐目录（2017）》，“沙钢2500kW除尘风机的绕组永磁耦合调速技术改造”项目列入国家节能中心《重点节能技术应用典型案例（2017）》，“沙钢2500kW除尘风机绕组永磁耦合调速技术改造”案例入选国家发改委《中国“双十佳”最佳节能实践》，“电机系统绕组永磁耦合调速技术”荣获2016—2017年度WWF气候创行者获奖项目。“大弹性位移非接触同步永磁传动技术”列入国家发改委《国家重点节能低碳技术推广目录》（2017年本，低碳部分）第14项。公司目前拥有永磁传动领域授权专利共40件，其中南非发明专利1件，国内发明专利9件。

绕组永磁耦合调速器项目由徐俊峰董事长牵头总负责，技术副总黄海为技术负责人。徐俊峰是70余项专利第一发明人，参加过斯坦福大学、北京大学管理专业培训；黄海曾主持“蛟龙号”深海电机研究。公司设有50余人的专业永磁传动研究所，全力推动绕组式永磁耦合器的研发与试制。其中研究员级高级工程师2名，高级工程师5名，工程师以上职称人员占研发人员总数的50%以上，大部分都来自军工背景的企事业单位。同时公司组建了专业的永磁传动销售团队，拥有全职销售人员34名，售前工程师5名，售后工程师6名，销售内勤人员8名；销售代理商已分布北京、上海、山东、江西、山西、贵州等省市地区，开展多渠道资源整合的销售推广工作。目前，产品已应用在众多央企、国企、大型民企。

公司建有专业永磁传动研究所，设有1.5—75kW、75—1250kW、75—2500kW三个级别永磁耦合（调速）器模拟负载试验台，具有先进的数据采集系统，可任意模拟各种负载曲线，是永磁传动行业唯一具有2500kW模拟负载试验台的企业。另外还设有一个65kNm静转矩测试台，可自动记录转矩曲线。1.5—2500kW全系列绕组永磁调速器均已经过生产验证，已建立包括上市公司在内的三个委外加工合作商。

二、节能市场前景广阔

风机、水泵类负载是量大面广的常用设备，用电量非常巨大，且我国大部分风机、水泵驱动设备陈旧落后，运行效率比国外先进水平低10%—20%，每年浪费电能极其严重。目前很多地方的风机、泵类负载都采用挡板或阀门的机械节流方式来调节风量或流量，“大马拉小车”现象严重，系统调节方式落后，有巨大节能潜力。

目前，我国风机用电占全国用电量的10.4%，泵类占20.9%，空气压缩机占9.4%，整个电机系统用电量约占全国用电量的64%。根据国际通用估算方法，电动机装机容量为发电机装机容量的2.5—3.5倍，今后较长一段时间，我国电动机产量还将持续扩大。预计到 2020 年，发电机装机容量达到人均1千瓦（美国目前人均3千瓦），而我国电动机的装机容量将达到45亿千瓦左右，未来新增的30多亿千瓦将为电机系统节能改造带来巨大的市场空间。

绕组永磁耦合调速器优点明显，可对原传动调速系统进行整体替换，而用户现场改造简单，占地小，停机时间短，对环境要求低。尤其是代替高压变频器调速传动系统，具有广阔的市场前景。据有关资料，2010年底我国电动机总装机量约7.6亿千瓦，高压电机约占 50%，高压电机中近70%拖动的负载是风机、泵类、压缩机，一半适合调速。对现有电动拖动系统的改造，高压变频器的潜在市场规模接近1000亿元。对现有电动拖动系统的调速改造，加上新上高压电动机的配套，预计到2025年前高压电动机调速市场不会饱和。即使1%的市场占有率，也可形成年产10亿元的产业；国内市场容量约1000亿元，市场前景广阔。

三、绕组式永磁耦合调速器技术简介

此技术应用于机械、电机控制节电领域，适用于各行业风机、水泵、空预器等动力源进行调速、节能。工作原理是绕组式永磁耦合调速器在传递动力的同时，将转差功率转变成电能引出回馈到用电端再利用，高效、节能，彻底解决了其他转差调速类设备的温升问题。技术优势在于：

节电优势明显：较液力偶合调速器或涡流永磁调速器节电10%—50%，较IE3电机变频调速系统节电1%—7%，较IE2以下电机变频调速系统节电3%—15%。

运行可靠性与永磁电机相近。

具有离合器功能，无机械操作、无摩擦磨损。

重载软起动功能强大；非接触传动，隔离振动和噪声；非破坏式打滑过载保护。

可长时间以超低转速（包括零转速）大转矩（额定转矩以下）无级调速、调转矩运行。

可用于非电动机动力源的高效调速节能。

四、绕组永磁耦合调速器应用典型案例

（一）“沙钢2500kW除尘风机的绕组永磁耦合调速技术改造”项目

项目采用绕组式永磁耦合调速器替换原有调速性液力偶合器，无液压油损耗，可靠性高，能有效隔离振动和噪声，减少整个传动链内所有设备的冲击负载损害，维护成本低，且节能效果显著，经沙钢用户现场挂表实测节电率高达41%。该项目年节电量430.5万kWh，年节电能力1506.75tce，年减排3228.75tCO2。投资回收期仅约8个月，可复制性强，全面推广将有显著的节能减排效应。

据沙钢用户反馈，绕组式永磁耦合调速器运行状况稳定，温升、振动值皆低于标准值，使用前每吨钢用电量为10.46度，使用后每吨钢用电量为6.13度，节电率大于40%，大大节约了生产成本。无机械调节机构、无冷却装置，维护量小且功耗低，全调速范围内效率始终保持在96%以上。

（二）“新余钢铁烧结厂6#7#8#环脱硫风机（710kW）节能改造”项目

项目采用3台710kW永磁耦合调速器取代原有刚性联轴器，节能率大于37%，年节电量489.3万kWh，年节电能力1712.55tce，年减排3669.75tCO2，投资回收期仅约11个月。

绕组永磁耦合调速是一种国际领先的全新节能技术，沙钢项目案例可复制性强，全面推广将有显著的节能减排效益，引领产业能源利用效率的大幅提高，同时将带动稀土材料、钢铁、有色金属、半导体电子元器件应用，可缓解电机行业产能过剩，还将推动下游客户电力、冶金、煤炭等工业各行业的节能发展，为全球绿色发展助力添彩。