磁力耦合器对变频器的比较
磁力耦合器
技术优势
该技术主要特点有: 1.节能效果：25%~66% 2.维护工作量小，几乎是免维护产品，维护费用极低。 3.允许有较大的安装对中误差（最大可为 5mm），大大简化了安装调试过程。 4.具有过载保护功能，从而提高了整个系统的可靠性，完全消除了系统因过载而导致的损坏。 5.提高电机的启动能力，减少冲击和振动，协调多机驱动的负荷分配。 6.调速型可在电机转速基本不变的情况下实现输出转速的无级调节。 7.使用寿命长，设计寿命为 30年。并可延长系统中零部件的使用寿命。 8.易于实现遥控和自动控制，过程控制精确高。 9.结构简单，适应各种恶劣环境。对环境友好，不产生污染物，不产生谐波。体积小，安装方便 。
磁力耦合器
工业设备
目录
01 永磁涡流传动技术
03 比较
02 技术优势 04 适用范围
磁力耦合器也称磁力联轴器、永磁传动装置。主要由铜转子、永磁转子和控制器三个部分组成。一般，铜转 子与电机轴连接，永磁转子与工作机的轴连接，铜转子和永磁转子之间有空气间隙（称为气隙），没有传递扭矩 的机械连接。这样，电机和工作机之间形成了软因气隙调节方式的不同，永磁涡流传动装置分为标准型、延迟型、限矩型、调速型等不同类型。
比较
与变频器相比，独特优点，稳定性和可比性比变频高，在大功率情况下尤其突出；在负载时，要求中，高速 运转，功率大于50KW的工况下代替变频器优势明显；在恶劣的工作坏境的适应能力和免维护的性能，是变频器所 不具备的；与变频器相比，能消除电机的谐波干扰，提高电机的工作效率；在电压降低,变频器可能无法工作，但 该设备不受影响；低转速时，变频器降低电机转速，同时降低散热风扇的效率，可能造成电机过热，该设备则不 会出现此问题；变频器因为谐波干扰问题，该设备则无此问题；与变频器相比，能消除电机与负载之间的震动传 递；与变频器相比，维护和保养费用低；与变频器相比，能有效延长传动系统各主要部件（如轴承，密封等）寿 命；允许最大5mm的轴对心偏差。变频器对环境温度比较苛刻（运行温度必须在-10°-40°之间，最高温度为 50°如果超过40°就会工作不稳定）
磁力耦合器与其他传动设备比较
磁力耦合器与其他传动设备比较磁力耦合器与其他传动设备比较有很多的优点，安徽沃弗电力科技有限公司小编在这里就给大家详细的介绍一下，希望能给大家提供帮助。
（1）柔性启动，启动电流明显降低。
柔性启动，保护电机和负载，保护载荷。
使用磁力耦合器后，启动时电机加速到最大速度，在耦合磁场的影响下，负载平缓启动、最终加速到接近电机速度。
在皮带传送中，减小了启动时及运营中冲击载荷对皮带的影响，延长了皮带的使用寿命。
尤其是在带传动中，突然的启动会导致皮带的拉伸和磨损，甚至是发生故障。
根据厂家在国外的数据表明：磁力耦合器可以有效的降低30%的皮带基本张力。
在枣矿集团蒋庄煤矿北一皮带上，用磁力耦合器替换了原来的液力耦合器器，该煤矿井下运输机在启动时，启动电流的尖值较以前降低大约20%，而启动电流高峰持续时间缩短了超过60%。
输送带的启动平滑，速度由零逐渐缓慢上升，加速度是连续的，接近于线性加速，实现了无冲击的柔性启动，这样可以大幅延长胶带及电机的使用寿命，并减少了对电网的冲击。
（2）噪声、振动大幅降低，大大延长了电机与负载的使用寿命。
80%以上的转动设备都是由于振动而出现故障的，大多数的振动都是因为轴心偏移，另外是由于设备的不平衡和共振。
磁力耦合器靠空气间隙传递扭矩，是真正的无机械连接装置。
并且使用了无键连接，从而使得连接应力更加均匀，对中性好，承载能力强，装拆方便。
实验表明，使用磁力耦合器能减少80%以上的振动。
（3）运行电流有大幅降低、节能。
使用磁力耦合器，无需其它附属设备，又大大减少了系统的振动。
实际上，国外的研究表明：普遍来说，振动和噪音会造成系统的能耗增加2%~3%。
同时，因为液力耦合器用的是弹性联轴器，比起直联的方式，要造成系统3%~5%的额外的能耗。
最后，因为液力耦合器的传动效率本身就不是很高，根据我们在国外得出的数据：普遍来说，磁力耦合器比液力耦合器在能耗上会有12%以上的降低。
从表2中可以看出，无论是但个设备的能效还是系统的总能效，磁力耦合器的效率都是最高的。
液力耦合器与变频器的优缺点比较
液力耦合器与变频器的优缺点比较——针对拖动异步电动机液力耦合器是一种利用液体介质传递转速的机械设备，其主动输入轴端与原传动机相联结，从而输出端与负载轴端联结，通过调节液体介质的压力，使输出轴的转速得以改变。
理想状态下，当压力趋于无穷大时，输出转速与输入转速相等，相当于刚性联轴器。
当压力减小时，输出转速相应降低，连续改变介质压力，输出转速可以得到低于输入转速的无级调节。
变频器是由整流器将交流电变为直流电，平波回路将直流电平滑，逆变器将直流电逆变为频率可调的交流电。
采用变频器进行调速控制时，由公式n=60f/p，改变频率f就可改变同步转速n。
对于异步电动机的变频器传动，为了避免电动机磁饱和，同时抑制起动电流，产生必需的转矩进行安全运转，在改变频率的同时必须控制变频器的输出，因此异步电动机传动，变频器有时称为调压调频（VVVF）变频器。
基于液力耦合器与变频器的工作原理，通过分析，可以得出它们在拖动异步电动机中的一些优缺点。
一、启动：液力耦合器利用能耗转差调节原理，起动时负载与电机主轴脱离，相当于空载全压起动。
电机全速运行后，通过调节液力耦合器工作腔内的油量实现柔性连接，逐步升速。
即液力耦合器不能实现软启动。
变频器可最大限度地限制电动机的起动电流，减少电网压降，可实现恒转矩及变转矩起动。
即变频器可实现软启动。
二、调速范围：液力耦合器由于其输出转速低于输入转速，调速越深，损耗越大。
故其调速范围只能在20%以内。
变频器可实现全范围调速。
三、效率：液力耦合器是一种能耗型的机械调速装置，输出转速低于输入转速。
输出转速的降低，实际是输出功率减小，调速越深（转速越低），损耗越大。
因此液力耦合器的平均效率在50%左右。
而变频器的效率高达95%。
四、自动控制：液力耦合器不能对电机自动合理调速，存在很大的能源浪费。
变频器通过PID、PLC进行闭环调节，这种调节可以是连续的，也可以是跳跃的。
并能实现自动控制和手动控制两者之间的方便切换，实现对电机转速的自动调节。
变频装置与液力耦合器对比说明
变频装置与调速型液力耦合器对比说明一、变频装置简介1 变频装置变频调速的方法变频调速就是通过改变输入到交流电机的电源频率，从而达到调节交流电动机的输出转速的目的。
交流异步电动机的输出转速由下式确定：n=60f (1-s)/ p式中 n 电动机的输出转速f 输入的电源频率S 电动机的转差率p 电机的极对数由上式可知，电动机的输出转速与输入的电源频率、转差率、电机的极对数有关系，因而交流电动机的直接调速方式主要有变极调速(调整p)、转子串电阻调速或串级调速或内反馈电机(调整S)和变频调速(调整f)等。
变频器从电网接收工频 50Hz 的交流电，经过恰当的强制变换方法，将输入的工频交流电变换成为频率和幅值都可调节的交流电输出到交流电动机，实现交流电动机的变速运行。
将工频交流电变换成为可变频的交流电输出的变换方法主要有两种：一种称为直接变换方式，又称为交交变频方式，它是通过可控整流和可控逆变的方式，将输入的工频电直接强制成为需要频率的交流输出，因而称其为交流-交流的变频方式。
另一种称为间接变换方式，又称为交-直-交变频方式，它是先将输入的工频交流电通过全控/半控/不控整流变换为直流电，再将直流电通过逆变单元变换成为频率和幅值都可调节的交流电输出。
2 变频装置节能原理2.1功率因数补偿节能无功功率不但增加线损和设备的发热，更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低，大量的无功电能消耗在线路当中，设备使用效率低下，浪费严重，由公式 P=S×cosФ, Q=S×sinФ，其中 S－视在功率，P－有功功率，Q －无功功率，COSФ－功率因数，可知COSФ越大，有功功率P越大，普通电机的功率因数在0.6-0.7之间，使用变频调速装置后，由于变频器内部滤波电容的作用（滤波、电能储存、无功功率缓冲），使得 COSФ≈1，从而减少了无功损耗，增加了电网的有功功率。
2.2 软启动节能由于电机为直接启动或Y/D启动，启动电流等于(4-7)倍额定电流，这样会对机电设备和供电电网造成严重的冲击，而且还会对电网容量要求过高，启动时产生的大电流和震动时对挡板和阀门的损害极大，对设备、管路的使用寿命极为不利。
永磁调速器必将退出市场
永磁调速器必将退出市场变频器与磁力耦合器的一些说明1、前言我国经济目前正处于高速发展时期，随着年工业生产总值的不断提高，能源消耗也随之大幅度上升，由于国内工业发展比例失调，目前在工业生产中缺电和电价居高不下的局面已经严重制约了我国经济的发展，对此国家提出节能减排的政策方略。
目前，火电生产企业辅机能耗高，而且电网对发电机组参与调峰的能力要求越来越高，更使辅机能耗居高不下，严重制约了经济效益的提高。
对电站主要辅机中的风机进行变频改造，其节能效果非常明显。
因此，采用高压变频节能技术，以其卓越的调速性能、完善的保护功能、显著的节能效果和容易与DCS自动控制系统接口实现自动调节等特点(同时，实施变频改造后能优化机组的调节性能，有利于机组的稳定运行)，必将在电厂引风机等高压大容量旋转设备改造中得到广泛的应用。
使用变频器除了起到节能作用外，对机组还有以下好处：(1)高压变频器优良的软启动／停止功能(可以零转速启动)，启动过程最大电流小于额定电流，大大减小了启动冲击电流对电动机和电网的冲击。
有效减小了电机故障。
从而大大延长了电机的检修周期和使用寿命。
同时还可有效避免冲击负荷对电网的不利影响；(2)变频改造后，原调节风门全开，大大减少其磨损，延长了风门使用寿命，降低检修维护费用，进一步降低了风道阻力；(3)变频改造后，功率因素可得到提高（变频功率因数可以达到0.96），降低线路损耗；(4)高压变频器特有的平滑调节减少了风机以及电机的机械磨损，同时降低了轴承、轴瓦的温度．有效减少了检修费用，延长了设备的使用寿命。
2、关于磁力耦合器常用的通过调节开度调节流量，这种常用的调节方式，虽然起到了调节流量和压力的目的，但电机处在低负荷运行状态，存在着不合理的运行，电机的功率因数也比较低，对电网的电能质量有着不良影响，还存在着一定的电能浪费。
采用液力耦合器调速，这是一种低效的调速方式，存在严重的耦合损失和转差损失，能耗大，调速精度差，同时还存在严重非线性，运行不可靠，维护工作量大。
浅谈磁力耦合器调速
浅谈磁力耦合器调速作者：许新军李俊卿来源：《中国科技博览》2014年第05期[摘要] 国内的电机的调速方式一般都是依靠变频器来实现的，变频器的工作环境要求很高，参数设置复杂，维修困难给变频器的用户带来了很多的不便利。
变频调速技术依然存在一些迫切需要解决的问题。
为增强调速的稳定性、可靠性、安全性，同时降低运营成本，提出磁力耦合器应用到电动机调速中去，实现电动机调速平滑过渡，进而达到优化配置整个电力系统，对其进行深入研究具有重要的理论意义。
本文从论述了磁力耦合器来实现调速，分别与变频器经济性、稳定性、可靠性进行对比，从而选择最佳的调速方式。
[关键词] 变频器磁力耦合器经济性可靠性中图分类号TM32 文献标识码A 文章首先，从经济性阐述随着自动化程度越来越高，变频器被广大的领域应用。
由于变频器安装环境的需求，所以使用的环境也带来了很大的限制。
变频器与设备之间电缆不能超过50米，很容易形成尖峰电压，造成设备的损坏并且对电网也有很大的污染。
通常消除变频的的尖峰电压是通过进线滤波电容、出口电抗器、尖峰电压吸收器来完成的。
以笔者的企业为例，锅炉引风机引用的高压变频器来调节锅炉引风机风量的大小的，由于厂区的地理环境限制，硫铵与灰库和变频器配电室距离不到50米。
硫铵的腐蚀性气体和粉尘对模块的电路板造成很大的损坏，再加上空水冷来降低IGBT的温度根本满足不了，造成了几次锅炉停车的事故，直接经济损失达到数千万。
为了改善变频器的温度和粉尘污染问题，不得不投入了空调和正压通风装置。
从上述的附属设施配电室、空调、正通风装置等，对用户又是一个不小的投资。
磁力耦合器是一个纯机械产品，没有工作环境的限制。
更适合于易燃易爆的环境，由于磁力耦合器是通过磁场传递扭转的传动装置。
电动机与负载转轴之间没有任何机械连接。
当电机转动时，导磁转子上的铜质导磁盘钻有稀土材料制成的永磁转子所产生的强磁场中切割磁力线，从而在到磁盘中产生涡流，强大的涡电流在导磁转子与永磁转子的相对运动。
磁力耦合器结构 磁力耦合器与变频器有什么区别？
磁力耦合器结构磁力耦合器与变频器有什么区别？磁力耦合器结构，磁力耦合器与变频器有什么区别？磁力耦合器和变频器的使用用途是差不多的，并且使用的范围都是大致相似的。
磁力耦合器被专业人士称为磁力联轴器、永磁传动装置，我国生产的永磁涡流传动装置主要是由三个部分组成的，即铜转子、永磁转子和控制器。
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流/过压/过载保护等功能。
那么这两者有什么区别呢?区别一：稳定性和可比性在稳定性和可比性当中，磁力耦合器是略胜一筹。
虽然变频器也有着不错的稳定性和可比性，但是在大功率的情况下就显得力不从心了。
在负载运行时，如果是高速运转的，且功率大于50KW的情况下，那么就需要使用磁力耦合器，而不是变频器。
因为在此情况下的变频器稳定性是不可靠的，容易出现问题。
区别二：使用范围虽然变频器和磁力耦合器使用的范围大致是一样的，但是有些场合变频器是无法取代磁力耦合器的，尤其是工作环境非常恶劣的情况下。
目前，我国的变频器主要使用的环境都是非常正常的，并没有什么恶劣的氛围。
如果把变频器放在环境恶劣的地方工作，那么就会很容易出现故障，从而影响了生产。
以上两个方面就是变频器与磁力耦合器的主要区别。
只有了解了两者的区别，那么就能正确的使用磁力耦合器和变频器了。
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永磁调速器与变频器的比较
永磁调速器与变频器的比较一、永磁调速器简介：永磁调速驱动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。
其具备以下特点：1、永磁调速器调速范围0-98%，应用电机功率范围为200kW～2500kW，电压范围3300kV以上。
2、永磁调速器使电机和负载分开，无机械连接，隔离振动。
3、永磁调速器安装简便，容忍较大的对中误差，占用空间小。
4、永磁调速器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。
5、永磁调速器能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。
6、永磁调速器绿色环保，无谐波，无污染物、无EMI（电磁波）干扰问题。
7、永磁调速器使用寿命长，可达30年。
8、对于电机功率小于315kW的永磁调速器永磁调速器结构简单、可靠，主体部分为机械结构，无需外接电源，且维护保养工作量极小，运行成本低。
9、当电机功率大于315kW或电机转速较低的，一般采用水冷型永磁调速器，水冷型永磁调速器要求水源为清洁水源，水质和水温都有很高的要求；水路设计复杂，需要有循环系统（水箱、和泵）、冷却系统（换热器）、外部水冷系统（泵）控制系统、反馈系统，系统复杂，故障点多。
另外水冷型永磁调速器水冷系统运行成本相对较高，维护成本高。
二、永磁调速器的节能原理1、永磁调速器的调速特性最适合风机、水泵等离心负载的工作特性；2、风机、水泵使用挡板、阀门调节流量会导致风阻或水阻增大，产生能量损耗；而通过调整风机、水泵转速改变流量不使风阻或水阻增大，避免了能量损耗；3、根据流体机械的相似定律，流量与负载转速成正比，功率与转速的立方成正比。
调速过程中，电机的输出速度保持不变，但永磁调速器的输出速度会发生变化。
电动机的输出转矩与负载转矩降低，所以电动机的输出功率（正比于力矩M和转速n 的乘积）也变小，实现了节能。
永磁涡流耦合器,永磁调速器与变频器的区别
永磁涡流耦合器，永磁调速器与变频器的区别永磁涡流耦合器，永磁调速器与变频器的区别。
首先，从工作原理上看，永磁调速器是经过铜导体和永磁体之间的气隙完成由电动机到负载的转矩传输。
该技术完成了在驱动(电动机)和被驱动(负载)侧没有机械衔接。
其工作原理是应用一端稀有金属氧化物钕铁硼永磁体和另一端感应磁场互相作用产生转矩，只需经过调理永磁体和导体之间的气隙就能够控制传送的转矩，完成负载速度调理。
而高压变频器则是应用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制安装。
高压变频器主要采用交—直—交方式(VVVF变频或矢量控制变频)，先把工频交流电源经过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供应电动机，从而改动电动机的转速。
其次是对系统中其他设备的影响，由于永磁调速器主要是机械式调速安装，简直与电力无关，因而不会产生谐波，也就不会对系统中的其他设备形成影响。
当电力质量很差时，如电压动摇、电力谐波、闪变、跌落、短时连续、雷击、浪涌等，这些要素对电子或电气调速安装常常是致命的，但对永磁调速器却不会形成任何影响。
而在高压变频器的运用过程中，极容易形成设备误动作，形成功率要素补偿电容烧毁、熔断器熔断、空气或断路器开关跳闸。
那是由于高压变频器的交-直-交回路中主要是由电子器件组成，从而在运转过程中会产生大量的高次谐波，电力谐波是电网的严重污染，大量的谐波电流电压，可能会形成电器元件的发热损耗。
同时，二者在运营维护过程中，永磁调速器也有着比高压变频器絕對的优势，那是由于永磁调速器是纯机械设备，并无复杂电子设备;只需经简单培训后，工作人员就能快速肯定毛病缘由，并疾速自行处理毛病，不用请专业公司的人来维修。
电机系统的毛病主要缘由是振动，振动会招致轴承、油封等的加速磨损，以及基座、管道接头、紧固件等松动或断裂或破损，振动时还会产生激烈的噪声。
因而永磁调速器是完整采用气隙传送扭矩，电机与负载设备之间没有刚性衔接，且在机械冲击过程中具有经过滑差完成缓冲，极大的减小了振动和噪音，以及维护颐养的工作量。
关于软启动、变频器、液偶力合器三者比较
1、变频装置安装方便，电机和负荷不动，将其加入电源侧即可。
2、液力耦合需装在电机和负荷中间，在安装时需将电机移位方能安装。
（三）、安全பைடு நூலகம்：
1、变频装置在出现问题后，可以进行旁路的方式运行。
2、液力耦合器出现间题后，必需停机维修。
（四）、运行精度：
1、变频运行精度高，可以实现精确调节，速度是由输出频率限定，当负荷出现波动时，转速不变。
2、液力耦合器靠油量和负荷的拉动调速，调速精度低，当负荷变化时，转速随之变化。
（五）、维护费用：
1、变频调速维护费用低，在设备正常运行时无消耗品。
2、液力耦合器在运行一定时间后，对液压油进行更换。
（六）、操作性：
1、变频调速操作复杂，需要对操作人员进行专门的培训。
2、液力耦合器操作简单，方便。
（七）、经济性：
二、液力耦合器的性能特点：(液力耦合器是一种以液体油为介质而联系原动机与工作机的液力传动装置，又称液力联轴器。）
（1）应用范围：
调速范围宽，可实现从零调节。
没有电气连接，可工作于危险场地，对环境要求不高。
（2）技术成熟：
结构简单，操作方便。
多年研究，结构合理。
全部国产化，维修方便。
（3）性能指标：
价格便宜，对精度要求低能量转换效率低。结构简单，故障率低。运行时需加专用的冷却系统。液压油老化后定时更换。
三、变频器的性能特点：可以实现对电机的调速，达到节能的目的。变频器调速可以省去齿轮箱，操作简单占用空间小，维护简单。可以实现精确控制。
四、变频装置和液力耦合器的优缺点比较：
（一）、节能效果：
1、变频装置节能效果好，功率因数高。
2、液力耦合器节能效果低，在低速时，有近3／4的能量被浪费。大容量的设备还应添加水冷系统。
调速型永磁磁力耦合器与变频器其几个特点的比较表：
5
调速型永磁磁力耦合器对电网无污染
变频器对电网求低。
变频器对安装环境要求较高。
7
调速型永磁磁力耦合器的日常维护工作量小。
变频器的日常维护工作量较大，费用较高。
调速型永磁磁力耦合器变频器是使用去磁方式来达到调速目的是改变电源频率来控制其速度的磁力耦合器是机械产品变频器是电子产品安全稳定性等诸多方面磁力耦合器都优于变频器不过磁力耦合器在国内的应用并不广泛变频器在国内的应用很广泛调速型永磁磁力耦合器
调速型永磁磁力耦合器与变频器其几个特点的比较表：
调速型永磁磁力耦合器
变频器
1
是使用去磁方式来达到调速目的
是改变电源频率来控制其速度的
2
磁力耦合器是机械产品
变频器是电子产品
3
安全稳定性等诸多方面磁力耦合器都优于变频器，不过磁力耦合器在国内的应用并不广泛
变频器在国内的应用很广泛
4
调速型永磁磁力耦合器：依靠运动的永久磁铁--磁钢产生磁场，切割导体产生的涡流感应磁场，相互作用而传递力矩。永久磁场与涡流磁场的间隙可调，于是转速可调，从而，力矩可调，达到节能作用，此方式无任何能量消耗，或者消耗微乎其微。而且维护量低、寿命长30年。
8
调速型永磁磁力耦合器和变频器都是节能产品，效率相当；磁力耦合器取代变频器是一种趋势，只是时间问题。
绕组式永磁耦合调速与变频调速的分析比较
绕组式永磁耦合调速与变频调速的分析比较摘要：本文介绍了一种永磁调速技术。
本文通过对绕组式永磁耦合调速的原理、技术特点等进行阐述，从技术和经济两方面与传统的变频调速技术进行了比较和分析。
关键词：绕组式永磁耦合调速；涡流永磁耦合调速；变频调速；调速原理；节能引言：我国总发电量中，50%左右是消耗在风机、泵类负载上[1]。
风机、泵类最节能的运行方式是调速运行。
目前，实现调速的方法主要有变频调速、液耦调速以及永磁调速等方法。
变频调速是目前应用最广，技术相对成熟的调速技术；永磁调速是一种透过气隙传递转矩的“革命性”传动技术，因其高效节能、简单可靠、震动噪音小等诸多优点，在调速领域的应用也越来越广；而液耦调速由于调节精度低、调速范围有限、低速转差损耗大、控制精度低、线性度差、响应慢、容易漏液等原因，其运用正在逐步减少。
1、调速原理比较1.1 绕组式永磁耦合调速原理永磁调速装置主要由导体转子、永磁转子和控制器三部分组成。
永磁调速是一种透过气隙传递转矩的传动技术。
它以现代磁学为基本理论基础，传统的永磁调速（涡流永磁传动）通过调节永磁体和导体之间的气隙或耦合面积，来改变负载端的输出转矩，从而实现控制负载端流量或压力的变化。
导体转子和永磁转子之间无机械连接，电机旋转时带动导体转子旋转，切割磁力线产生涡电流，该涡电流在导体转子上产生感应磁场，使导体转子与永磁转子间互相拉动，从而实现了电机与负载之间的转矩传输。
近几年国内出现一种新的永磁耦合调速技术——绕组式永磁耦合调速技术[2]。
它具有传统涡流永磁传动的优点，同时解决传统涡流永磁传动在大功率调速及打滑时温升急速上升的问题，效率也得到提高。
绕组式永磁耦合调速的结构示意图如图1：轴一为原动轴，永磁体固定在原动轴上，随原动机一起转动。
轴二为负载轴，绕组固定在负载轴上，负载轴与原动轴之间有气隙。
负载轴上装设有集电环，有于导出绕组上的转差功率。
电动机启动后，装在原动轴上的永磁体随原动轴一起旋转，产生旋转磁场，切割负载上的绕组，在绕组内产生感应电动势。
关于软启动变频器液偶力合器三者比较
关于软启动变频器液偶力合器三者比较关于软启动、变频器、液力偶合器的比较在工业领域，机械系统的运行往往需要各种不同类型的驱动技术来确保效率和性能。
软启动器、变频器和液力偶合器是常见的三种驱动技术，它们在控制机械设备启动和运行时发挥着关键作用。
本文将对这三种技术进行比较，以帮助您更好地理解它们的优势和劣势，以及在何种情况下选择哪种技术最合适。
**1. 软启动器（Soft Starter）**软启动器是一种用于控制电动机启动的设备。
它的主要作用是逐渐增加电动机的电压，从而减少了启动时的电流冲击。
这对于那些需要频繁启停的设备非常有用，因为它可以延长电动机的寿命并减少设备的维护成本。
软启动器还可以提供额外的保护功能，如过载保护和短路保护，以确保电动机在各种情况下都能安全运行。
**2. 变频器（Variable Frequency Drive，VFD）**变频器是一种电力电子设备，用于控制电动机的速度和扭矩。
它通过调整输出频率和电压来实现这一功能。
变频器在工业应用中非常常见，因为它可以实现精确的速度控制，从而提高了生产效率。
此外，它还可以降低能耗，因为在需要时减小电动机的输出功率。
这对于需要不断调整运行速度的应用非常有用，如通风设备和泵。
**3. 液力偶合器（Fluid Coupling）**液力偶合器是一种通过液体传递动力的设备，通常用于连接两个旋转的轴。
它的工作原理是在内部有液体（通常是液压油），其中一个轴转动时，液体传递扭矩到另一个轴上。
液力偶合器可以提供平滑的启动，减少冲击和振动，从而延长设备寿命。
它在一些高惯性负载的应用中非常有用，如大型风扇和压力机。
**比较与选择**现在，让我们比较这三种驱动技术，以便更好地理解它们的适用场合：- **启动特性**：软启动器提供了平滑的启动，减少了电流冲击，适用于对电机和机械系统造成启动冲击敏感的应用。
变频器也可以提供平滑启动，但可以更灵活地调整启动特性。
液力偶合器在这方面相对较差，因为它不能提供精确的启动控制。
磁力耦合传动原理
磁力耦合传动原理磁力耦合传动原理Magna Drive 磁力耦合器美国Magna Drive 磁力耦合驱动技术在1999 年获得了突破性的进展。
该驱动方式解决了旋转负载系统的轴心对中、软启动、减振、调速、及过载保护等问题，并且使磁力驱动的传动效率大大提高，可达到98.5%.该技术现已在各行各业获得了广泛的应用并且对传统的传动技术带来了崭新的概念，在传动领域引起一场新的革命。
美国海军经过两年多的验证，在2004 年3 月，该产品成功通过了美国海军最严格的9-G 抗震试验，美国海军对该技术产品实现了批量采购。
1、涡流式磁力耦合工作原理Magna Drive 磁力耦合调速驱动是通过导磁体和永磁体之间的气隙实现由电动机到负载的扭矩传输。
该技术实现了电动机和负载侧没有机械联接。
其工作原理是一端稀有金属氧化物硼铁钕永磁体和另一端感应磁场相互作用产生扭矩，通过调节永磁体和导磁体之间的气隙就可以控制传递的扭矩，从而实现负载速度调节。
Magna Drive 磁力耦合调速驱动器主要由铜转子、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）。
这样电动机和负载由原来的机械联接转变为磁联接，通过调节永磁体和导磁体之间的气隙就可实现负载轴上的输出扭矩变化，从而实现负载转速变化。
由上面的分析可以知道，通过调整气隙可以获得可调整的、可控制的、可重复的负载转速。
磁感应是通过磁体和导体之间的相对运动产生。
也就是说，磁力耦合调速驱动器的输出转速始终都比输入转速小，转速差称为滑差。
通常在电动机满转时，Magna Drive ASD（大功率调速型磁力耦合器（ASD ））的滑差在1%--4%之间。
通过Magna Drive ASD 输入扭矩总是等于输出扭矩，因此电动机只需要产生负载所需要的扭矩。
Magna Drive ASD 传输能量和控制速度的能力不受电动机轴和负载轴之间由于安装未对准原因而产生的小角度或者小偏移的影响，排除了未对准而产生的振动问题。
永磁耦合调速技术简介
永磁耦合调速技术的工业化应用一、项目技术概况本项目所推荐的新技术产品——感应式异步永磁耦合调速器，属于国内外技术领先的高效节能型永磁驱动新技术产品，本项目产品通过稀土永磁材料将传统的机械传动技术和电机技术融合，开创性地提出了感应式异步永磁耦合技术原理，并设计出无机械接触、无摩擦、低噪音、高可靠性且具有高效节能特征的动力连接、调速、变速传动结构——感应式异步永磁耦合调速器、新型磁性齿轮变速器和直驱式复合永磁电机，彻底解决了许多工业应用领域大量依赖机械式刚性连接和机械齿轮变速传动的效率低下、摩擦损耗、震动冲击、噪音、污染严重等问题。
系列化生产可广泛应用于钢铁冶金、矿山机械、石油钻踩、化工水泥、火力发电、风力发电、电动汽车、船舰驱动等需要直接驱动、启动隔离和变速、调速的动力传动领域。
其中，感应式异步永磁耦合调速器是一种从交流电动机输出端隔离起动冲击负荷、并随负载自动调节转速的高效节能型传动轴永磁耦合连接调速装置，是取代复杂的变频调速装置理想的动力传递连接装置。
本项目产品符合低炭环保经济特点，具有低噪音、无污染、高效率、高可靠性等特征，广泛推广应用可极大地节省能源，降低CO排放，有利于国家减排目标的实现；本项目产品2是具有完全自主知识产权的创新型产品，其中部分专利属于国内外首次提出，具有原创性创新特点和极高的工业应用价值，产业化实现将使我国处于磁性传动领域的国际领先水平。
本项目产品属于全新类别新技术产品，目前国内少有或根本就没有竞争对手，不存在与竞争对手技术竞争的风险。
随着国家推进环保节能、绿色经济可持续发展战略的深入，在工业应用的许多高端行业里本项目产品比传统技术的产品具有无可比拟的技术经济优势。
二、项目技术方案及产品介绍——感应式异步永磁耦合调速器产品系列1、应用领域及行业现状：a. 永磁耦合调速器的应用市场及领域b. 几种常规的交流电动机节能调速方式图1 永磁耦合调速器的应用领域及行业现状2、工作原理：针对现有交流电机拖动在动力耦合连接上存在着过于简单的连接方式无法缓冲满负载起动冲击及恒功率调速的问题，本技术发明提供了一种可隔离冲击负荷并具有一定随负载自动调速功能的、高效节能、结构简单、安装便捷的传动轴永磁耦合调速装置新结构，可系列化地广泛应用于中小型电机拖动和动力传动领域。
磁力耦合器对变频器的比较
永磁耦合器调速与变频调速的比较一、背景当前，国内的企业的风机和水泵所采用的调速方式大部分是变频调速。
鉴于变频调速器在生产运行中所出现的问题，尤其是变频设备故障的不确定性，给企业生产上带来了隐患，直接影响了生产运行的连续性、稳定性以及可靠性；也给企业带来了较大的经济损失，这种损失通常是因为电气设备故障时，造成停机。
而采用大功率调速型永磁耦合器调速方案取代目前的变频器调速方案（即改变间接控制到直接控制形式），则可获得使用变频器调速方案所无可比拟的绝对优势。
二、分析比较我们就企业最为关心的以下四个方面来进行分析比较：(一) 系统的可靠性永磁耦合器永磁耦合器是一个纯机械的产品，性能稳定，对供电电源没有任何要求，且使用中不会对电网产生高次谐波污染（高次谐波的污染对电网产生的危害众所周知，这里不再赘述）。
因为不用电，所以不存在电磁干扰问题。
高压变频器尽管变频器目前技术比较过关，但是作为一个高度复杂的电子设备而言，其运行中故障的不可预见性、不确定性还是有目共睹的。
首先对环境的要求十分苛刻，专用房间要密封、防尘，夏季要有空调来保持设备正常运行所要求的温度，辅助设施投入较大。
其次对供电电源有一定的要求，电子设备易受电磁干扰会造成变频器设备运行的不可靠。
同时在变频器运行时，对电源系统也会产生高次谐波污染，破坏电网的质量，严重时甚至影响电子设备的稳定运行，需要用户采用其他设备（滤波器）来消除。
另外，由于采用变频器时，电机与负载之间的轴连接是接触式的，不具备减少轴承、密封损坏的优点。
(二) 长期运行的稳定性永磁耦合器永磁耦合器具有机械结构简单，一旦安装完成投入使用，基本不受使用环境的干扰和影响，运行稳定可靠。
因为不用电，所以不存在电磁干扰问题。
由于采用永磁耦合器时，电机与负载之间的轴连接是非接触式的，因此，负载的震动不会传递到电机上；也正是由于轴连接是非接触式的，所以带来了两方面的好处，一是安装时“对中”要求低；二是在长期运行中不会产生因为直接的轴连接而带来的轴承、密封的损坏，保证设备的使用。
耦合器与变频对比
变频装置和液力耦合器的优缺点对比变频装置和液力耦合器液力耦合器性能比较如下: (1) 调速范围高压变频器调速范围宽，达到10:1 液力耦合器以上，甚至达到100:1 以上;而调速型液力耦合器液力耦合器的调速范围最大为4:1。
(2) 调速精度高液力耦合器压变频器调速精度达到0.1Hz，而且稳定性高，这是一个重要的技术指标。
调速精度高、稳定性高，意味着所传动的风机(水泵)的压力和风量(流量)稳定，这对于稳定生产工艺过程是很重要的，例如:对火力发电厂的锅炉辅机(引风机、送风机、给水泵等)都需保持压力的恒定，高压变频器能够满足这个要求。
液力耦合器液力耦合器调速精度差，转速波动大，例如某火力液力耦合器发电厂的给水泵采用进口的液力耦合器液力耦合器调速，转速经常在5100~5400r/min 之间波动，使给液力耦合器水泵的压力波动大，给发电机生产带来了不利影响难以保证稳定生产。
(3) 效率高压变频器效率高，无转差损耗，其效率达0.95 以上，并且不随调速的范围而变化。
液力耦合器液力耦合器效率低，其效率与调速比成正比，负载的转速越低，其效率越低，图1 所示为液力耦合器液力耦合器的效率曲线。
图 1 液力耦合器液力耦合器的效率曲线液力耦合器液力耦合器属转差损耗型调速，是低效调速设备，在调速的过程中转差功率以热能的形式损耗在油中。
这不仅消耗了能量，而且使液力液力耦合器油温升高，为此必须采取妥善的冷却方式，特别是在环境温度较高的场合应用，对耦合器冷却的要求更高。
例如某发电厂的给水泵的液力耦合器液力耦合器在夏季不得不采取不间断的冲水冷液力耦合器却等措施，即使如此，有时仍会因温度过高，威胁到液力耦合器液力耦合器安全时，不得不停机，以液力耦合器使温度降下来。
(4) 额定转差率高压变频器没有转差率问题，负载与电动机同轴，电机能达到额定转速，即电机转速与负载转速相同能达到额定压力和额定风量(流量)。
在电机结构允许的情况下，还可以超过额定转速运行。
高压机泵磁力耦合器改造
高压机泵磁力耦合器改造某公司600万吨/年常减压、减粘联合装置共有高压机泵6个位号12台，一开一备，由于受市场变化及原油性质的影响，较长时间内装置维持低负荷生产，机泵在额定流量的30%左右运行，尤其是减一中，为满足日常生产需要，已对其进行叶轮切削，但是在装置低负荷生产期间，机泵振动超标、密封泄漏等现象时有发生，为更好的适应日常生产需要及节能考虑，就减一中泵進行磁力耦合器的改造。
1 磁力耦合器简介磁力耦合器是以法拉第电磁感应原理为基础，应用高性能永磁材料产生的磁力作用来实现转矩无接触传递的一种技术。
磁力耦合器也称磁力联轴器、永磁传动装置。
主要由铜转子、永磁转子和控制器三个部分组成。
一般，铜转子与电机轴连接，永磁转子与工作机的轴连接，铜转子和永磁转子之间有空气间隙（称为气隙），没有传递扭矩的机械连接。
这样，电机和工作机之间形成了软（磁）连接，通过调节气隙来实现工作机轴扭矩、转速的变化。
（结构、原理和实体见图1、图2、图3）。
2 相比高压变频器改造的主要技术优势2.1 磁力耦合器的优点2.1.1 调速节能可以根据生产实际运行工况，通过调节磁力耦合器的空气间隙，实现调节转速，来达到节能降耗的目的。
由泵和风机类负载的工作特性可知：功率与转速的立方成正比：P2/P1=（N2/N1）3，当其转数下降20%时，即有P2=（N2/N1）3×P1=（80%）3×P1=51.2%×P1，轴功率只有原来的51.2%，即节约了48.8%。
以上的只是在理想条件下的节电率，而实际中，各种运行工艺的不同，其节电率也是不一样的，但从计算结果上看，其节电效果还是比较明显的。
2.1.2 软启动加装磁力耦合器传动后，整个启动过程变为两个阶段：第一阶段使电机先带磁力耦合器的导体转子启动。
第二阶段是磁力耦合器的导体转子带动永磁转子全负荷启动。
因此整个启动过程平稳，冲击小。
可以有效地降低电机的启动电流、解决水锤现象。
绕组式永磁耦合调速与高压变频调速效率比较
绕组式永磁耦合调速与高压变频调速效率比较曹霆;徐国祥【摘要】本文介绍了一种永磁耦合调速技术.提供了一种比较计算变频调速和永磁耦合调速效率的数学简化模型.按照该模型,很方便地计算出变频调速和永磁耦合调速的系统效率.以一个额定功率为1000 kW的风机、泵类负载传动系统为例,得出了在10%~100%转速下,永磁耦合调速效率高于变频调速的结论.【期刊名称】《船电技术》【年(卷),期】2017(037)011【总页数】4页(P22-24,28)【关键词】绕组式永磁耦合调速;高压变频调速;效率【作者】曹霆;徐国祥【作者单位】国电江苏电力有限公司谏壁发电厂,江苏镇江212006;国电江苏电力有限公司谏壁发电厂,江苏镇江212006【正文语种】中文【中图分类】TM461随着我国经济转型的不断深化，节能减排具有越来越重要的社会效益、经济效益，甚至具有重要的政治意义。
我国总发电量中，50%左右是消耗在风机、泵类负载上[1]。
风机、泵类负载最节能的运行方式是调速运行。
目前最常见的调速技术是变频和液偶。
两者相比较，液偶的可靠性比较高，而且不存在谐波污染；变频器的效率高。
近两年国内出现一种永磁耦合调速技术，它具有谐波污染少、可靠性高的优点，而效率远比液偶高。
根据用户使用情况来看，有些工况下其节电率甚至比变频器还要高。
由于永磁耦合调速技术应用还不是很广泛，因此有必要将它与高压变频调速作理论上的分析，从而指导用户的选择应用。
按照绕组式永磁耦合调速结构示意图见图1。
轴一为原动轴，永磁体固定在原动轴上，随原动机一起转动。
轴二为负载轴，绕组固定在负载轴上，负载轴与原动轴之间有气隙。
负载轴上装设有集电环，用于导出绕组上的转差功率（表现为电压和电流）。
电动机起动后，装在原动轴上的永磁体随原动轴一起旋转，产生旋转磁场，切割负载轴上的绕组，在绕组内产生感应电动势。
若绕组是一个闭合的回路，则在闭合的绕组回路内产生感应电流，感应电流和原动轴上的永磁磁场相互作用，驱动负载轴转动。
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永磁耦合器调速与变频调速的比较
一、背景
当前，国内的企业的风机和水泵所采用的调速方式大部分是变频调速。
鉴于变频调速器在生产运行中所出现的问题，尤其是变频设备故障的不确定性，给企业生产上带来了隐患，直接影响了生产运行的连续性、稳定性以及可靠性；也给企业带来了较大的经济损失，这种损失通常是因为电气设备故障时，造成停机。
而采用大功率调速型永磁耦合器调速方案取代目前的变频器调速方案（即改变间接控制到直接控制形式），则可获得使用变频器调速方案所无可比拟的绝对优势。
二、分析比较
我们就企业最为关心的以下四个方面来进行分析比较：
(一) 系统的可靠性
永磁耦合器
永磁耦合器是一个纯机械的产品，性能稳定，对供电电源没有任何要求，且使用中不会对电网产生高次谐波污染（高次谐波的污染对电网产生的危害众所周知，这里不再赘述）。
因为不用电，所以不存在电磁干扰问题。
高压变频器
尽管变频器目前技术比较过关，但是作为一个高度复杂的电子设备而言，其运行中故障的不可预见性、不确定性还是有目共睹的。
首先对环境的要求十分苛刻，专用房间要密封、防尘，夏季要有空调来保持设备正常运行所要求的温度，辅助设施投入较大。
其次对供电电源有一定的要求，电子设备易受电磁干扰会造成变频器设备运行的不可靠。
同时在变频器运行时，对电源系统也会产生高次谐波污染，破坏电网的质量，严重时甚至影响电子设备的稳定运行，需要用户采用其他设备（滤波器）来消除。
另外，由于采用变频器时，电机与负载之间的轴连接是接触式的，不具备减少轴承、密封损坏的优点。
(二) 长期运行的稳定性
永磁耦合器
永磁耦合器具有机械结构简单，一旦安装完成投入使用，基本不受使用环境的干扰和影响，运行稳定可靠。
因为不用电，所以不存在电磁干扰问题。
由于采用永磁耦合器时，电机与负载之间的轴连接是非接触式的，因此，负载的震动不会传递到电机上；也正是由于轴连接是非接触式的，所以带来了两方面的好处，一是安装时“对中”要求低；二是在长期运行中不会产生因为直接的轴连接而带来的轴承、密封的损坏，保证设备的使用。
根据其他企
业的使用情况（在美国的企业，其最长的连续使用时间已达六年，理论寿命30年），永磁耦合器表现了优越的长期运行稳定性。
而作为纯机械设备，其可能的运行故障是可预见的，不会因为突发故障而给用户带来措手不及的事故。
高压变频器
变频器的核心是一个复杂的电子设备，安装完成投入运行后，易受使用环境的干扰和影响，难于保证其运行稳定可靠。
根据多数企业的使用情况调查，变频器在使用过程中，平均每年都要发生一次故障，长期运行稳定性很差。
而作为复杂的电子设备，其运行故障是不可预见的，它会因为突发故障而给用户带来措手不及的事故。
(三) 初始安装及日后的可维护性
永磁耦合器
结构简单，电机与负载的轴连接是非接触式的，对中精度要求低，安装调试快捷。
由于是纯机械设备，无复杂电子设备；经简单培训后，电厂的机务人员或电气人员将会快速确定故障原因，并迅速自行解决故障，不必请专业公司的人来维修。
其使用寿命可达30年。
中压变频器
变频器是复杂的电子设备，一旦有电气故障发生（经常性的、不可预见性的），电厂的机务人员或电气人员将难于快速确定故障原因，并涉及备件的更换，不可能迅速自行解决故障，只能由变频器生产厂家或专业的公司派人修理，难以保证快速修复，不影响生产。
变频器的使用寿命最长也不过7到10年。
(四) 经济性分析
永磁耦合器
1. 初始投资
永磁耦合器的初始投资与变频器的投资目前大致相同；
2. 维护费用
由于永磁耦合器基本上是免维护的，所以维护费用几乎为0；
3. 故障造成的经济损失
尽管永磁耦合器与变频器都是节能设备，但是，永磁耦合器是实实在在的让用户见到节能所带来的效益，原因是它的平均无故障时间（MTBF）比变频器要长很多，所以不会因为一次故障所造成的减负荷发电，将节能所带来的节能效益全部耗尽。
4. 维修备件费用
因为永磁耦合器基本上是免维护的，所以维修备件费用也几乎为0。
中压变频器
1. 初始投资
变频器的初始投资与永磁耦合器的投资旗鼓相当；
2. 维护费用
平均每年都要有一次故障，每次的维护换件、人工费用价值不菲。
且由于其故障的不确定性，给生产造成的损失也更大。
3. 故障造成的经济损失
虽然变频器也是节能设备，但是，变频器却不能实实在在的让用户见到节能所带来的效益，原因是它的平均无故障时间（MTBF）太短，平均每年都会因为一次故障而造成减负荷发电、增加油耗等损失将节能所带来的经济效益全部耗尽（极有可能还要倒贴）。
4. 维修备件费用
为了确保变频器突发故障时生产不受影响，变频器的备件通常要备的全一些，这样就造成了资金的占用，而且由于故障的不确定性，经常发生有的备件常年不用。
由于电子元件有一定的时效性，所以过期的备件只能报废，造成资金的浪费。
从前面的分析可以看出，无论是眼前的经济利益，还是从长远经济的回报角度来考虑，永磁耦合器都具有比变频器优越得多的经济性。
三、结论
无论是从经济效益还是从生产的安全稳定性来看，采用调速型永磁耦合器调速方案具有高压变频器调速方案无可比拟的绝对优势，是国内企业的最佳应用选择。