永磁耦合调速器

1简介

磁涡流驱动技术是一种新型的连接驱动技术，综合应用机械、材料、电磁感应、制造、控制、热工技术的集成技术，基于此技术研发的产品永磁耦合器和永磁调速器具有无机械接触、高效驱动、高效节能、维护简单、寿命长等特点，是革命性的驱动节能产品。

产品应用行业：石油/石化、天然气、发电/热电、煤矿、钢铁、冶金、造纸、中央空调、化工、船舶、水泥、供水、水处理、港口机械等。

公司承接多家企业的风机、泵类、皮带运输机等设备永磁驱动、永磁调速节能项目，效果显著。

2产品介绍

2.1永磁调速器

永磁调速器：是在永磁耦合器的基础上加入调节机构，调节器调节筒形永磁转子与筒形导体转子在轴线方向的相对位置，以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。

永磁调速器主要由三个部件组成：

(1)永磁转子

(2)导体转子

(3)调速机构

优点：

(1)平滑无级调速，调速范围0-98%，实现高效节能，节电率为10-50%

(2)简单、可靠，机械结构，无需外接电源

(3)柔性启动，减少电机的冲击电流，延长设备使用寿命

(4)隔离振动，无机械连接

(5)安装简便，容忍较大的对中误差

(6)能适应各种恶劣环境，包括电网电压波动大、谐波严重、易燃易爆、潮湿、粉尘等场所

(7)延长传动系统各主要部件（轴承，密封等）的使用寿命，降低维护成本

(8)绿色环保，无谐波，无污染物、无EMI（电磁波）干扰问题

(9)使用寿命长，可达30年

(10)投资效益高，投资回收快。

2.22.永磁耦合器

永磁耦合器：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。

主要结构为：

(1)永磁转子

(2)导体转子

技术特点：

(1)通过转子之间耦合面积的调节，实现不同扭矩传递，降速节能（节能率可达5%~50%）

(2)柔性启动，减少电机的冲击电流，延长设备使用寿命

(3)隔离振动，无机械连接，延长传动系统各主要部件（轴承，密封等）的使用寿命

(4)结构简单，免维护，无易损易耗件，能适应恶劣环境

(5)安装简单，容忍较大的安装对中误差

(6)体积小，安装简便，改造系统不需动基础

(7)使用寿命长，可达30年

(8)无外接电源，不产生谐波污染

(9)高效扭矩传输，允许冲击性载荷。

3永磁调速器的应用及优点

3.1可控过程启动

对于大型带式输送机，其对驱动系统的要求主要体现在启动、制动过程中能最大限度的降低系统的惯性力，并能实现过载保护和负载平衡，将带式输送机的加速、停车和运行时的胶带张力减到最小。永磁调速器的性能完全满足这些要求，使大型带式输送机的性能达到最好。而由传统的电动机、减速器所组成的驱动装置在启动和停车过程当中输送带的带速随着电动机的转速变化而快速变化，加剧了输送机本身的振动，增大了系统的惯性力，特别是在输送带满载情况下启动更为困难，因此传统的驱动系统已经不能满足长距离、大

运量的大型带式输送机需求。

一条皮带可以由一台电动机及一套永磁调速器驱动，也可以由多台电动机及多套永磁调速器驱动。驱动电动机在皮带机启动之前空载启动，此时永磁调速器的输出轴保持不动，当驱动电动机达到满转速时，控制系统逐渐减小每台永磁调速器的气隙，启动皮带机并逐渐加速到满速度。这使得皮带机在被加速至满速度之前有一个缓慢而均匀的预拉伸过程。

加速时间可以根据需要在规定范围内进行调整。启动驱动电动机可以按顺序空载启动，所以电动机的冲击电流非常小。由于驱动电动机可以根据运行负载进行选择而不必根据启动负载选择，所以永磁调速器驱动系统可以选用功率较小的电动机。同样控制皮带机的停车过程中，永磁调速器也可以通过延长停车时间来降低对胶带的动态冲击力。

当驱动系统中有多台永磁调速器时，控制系统可以确保每台驱动电机分担相同的负载。合理的功率平衡可以有效地延长整个驱动系统各部件的寿命。功率平衡是通过控制每台永磁调速器的气隙，并允许一台或几台永磁调速器进行轻微滑差来实现的，系统中的任何负载的增加都引起永磁调速器产生滑差，这样驱动系统的所有部件、轴承和齿轮等都将在冲击或者过载时受到保护从而延长其使用寿命。

大功率电机系统的启动问题一直困扰用户的最大难题，因为电机系统在启动时，基本上可以看作是满载启动，电机在合闸瞬间，启动电流超出额定工作电流的十几倍甚至几十倍，使得变压器、配电设备短期严重过载，造成电压跌落(“黑电”)甚至启动失败，严重时还可能烧毁电机。电机启动过程短的持续几秒，长的达到几十秒，电机线圈严重发热，造成电机线圈提前老化，缩短电机使用寿命。

3.2高可靠性

(1)永磁调速器在启动负载之前驱动电机空载启动，电机达到额定的速度之后，通过控制系统使每台永磁调速器气隙逐渐缩小来缓慢、平稳地对输送带进行张紧，输送带平稳地加速到全速；使带式输送机在重载工况下可控制地逐步克服整个系统的惯性而平稳地启动；使输送带的启动非常平滑，速度由零逐渐缓慢上升，加速度为连续的，实现了无冲击的软启动。

(2)永磁调速器不仅降低了电动机的启动电流，减小了电动机的热冲击负荷及对电网的影响，从而节约电能并延长电动机的工作寿命，而且极为有效地减小了启动时传动系统对输送胶带的破坏性张力，消除了输送机启动时产生的振荡，还能大幅度减轻传动系统本身所受到的启动冲击，延长胶带、托辊等关键部件的使用寿命，保证了设备的安全可靠运行，有效地降低了设备维修及故障时间成本。

(3)使用永磁调速器时，因电机的选择是基于运动条件而不是启动条件，因而可使电机的功率及尺寸减小到最小，也能够减少不必要的设备投资和运行电费。

(4)使用永磁调速器系统，可防止输入到带式输送机的功率及力矩超过安全限度，以保证带式输送机过载时不能运行，从而保护该系统的其他部件；

(5)永磁调速器启动系数为1左右，所选择胶带的强度可降低30％左右。

3.3恶劣环境的适应性

3.3.1室外恶劣环境

永磁调速器的主要元件为铜盘和永磁盘，永磁材料能在恶劣的环境温度下保持强磁场特性，在地球上的极限环境温度不会超过±100℃，永磁调速器可以在这种环境温度下工作。

而一些电子装备，如变频器，为了降低设备故障率，必须保证温度和湿度恒定在某个范围，因而需要使用专门的房间，防静电、安装精密空调等，增加了安装成本，增加了电能消耗，增加了维护需求和成本。