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運動控制

無感矢量控制的永磁同步機在風(fēng)機行業(yè)的節(jié)能應(yīng)用

2025China.cn   2016年08月11日

  一、前言

  風(fēng)機已廣泛應(yīng)用于冶金、石化、電力、城市軌道交通、紡織、船舶等國民經(jīng)濟各領(lǐng)域以及各種場所的通風(fēng)換氣。為了節(jié)省寶貴的資源變頻調(diào)速也早已應(yīng)用在風(fēng)機行業(yè)。驅(qū)動風(fēng)機,大多數(shù)為三相交流異步電動機。

  PM—SVC(永磁電機—無速度傳感器矢量控制)技術(shù)我公司自主研發(fā)具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)。相同風(fēng)機負載時PM-SVC控制的同步電機比IM-SVC控制的異步電機更節(jié)能。

  二、風(fēng)機負載下,PM-SVC控制比IM-SVC控制節(jié)能原理

  同步電機和異步電機最大的區(qū)別在于同步電機的轉(zhuǎn)子是永磁體。起動時不需要無功勵磁電流,永磁體提供的磁通取代電勵磁,減少了定子電流和定子電阻損耗。

  正常運行時轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和定子磁場轉(zhuǎn)速一致,轉(zhuǎn)子上有永磁體靠永磁體的磁場就可以保證電機的正常運轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)子鼠籠條上沒有電流,定子上感應(yīng)電流減小,功率因數(shù)高,沒有繞組損耗,轉(zhuǎn)子鐵耗也沒有,同步電機效率更高。

  相同的風(fēng)機負載下,用同一臺變頻器帶載同功率的同步機和異步機,分別對應(yīng)用PM-SVC控制和IM-SVC控制,在相同的風(fēng)機轉(zhuǎn)速下同步機電流更小,耗電更少。

  應(yīng)用實例:

  以E2000變頻器4.0Kw電機帶離心式風(fēng)機測試能耗數(shù)據(jù)如下:

 

  由以上數(shù)據(jù)可看出,相同風(fēng)機負載條件下同步機比異步機節(jié)能,負載越重轉(zhuǎn)速越高同步機比異步機節(jié)能的絕對值值越大。以4.0Kw電機額速運行時省電為0.27Kw,一天即可省電6.48Kw.h,一年即可省電2365.2Kw.h,另外轉(zhuǎn)速越低同步機比異步機省電的相對比例越高。

  4.0kW的無感同步機其價格僅較同等功率異步機高10-20%左右,低于閉環(huán)控制的永磁同步伺服電機,我們按照4.0kW無感同步電機市面價800元計算,工業(yè)用電按照0.8元/kW.h計算的話,每年僅節(jié)省下來的電足可以購買2.3臺同步電機,節(jié)能效果顯而易見。

  三、PM-SVC相對于IM-SVC的控制優(yōu)勢

  除了節(jié)能效果顯著,PM-SVC控制與IM-SVC控制相比還具有以下優(yōu)點:

  3.1可精確控制風(fēng)量。從流體力學(xué)原理得知,風(fēng)機風(fēng)量與電機轉(zhuǎn)速功率相關(guān):風(fēng)機的風(fēng)量與風(fēng)機(電機)的轉(zhuǎn)速成正比,風(fēng)機的風(fēng)壓與風(fēng)機(電機)的轉(zhuǎn)速的平方成正比,風(fēng)機的軸功率等于風(fēng)量與風(fēng)壓的乘積,故風(fēng)機的軸功率與風(fēng)機(電機)的轉(zhuǎn)速的三次方成正比(即風(fēng)機的軸功率與供電頻率的三次方成正比)。PM-SVC控制所用電機為同步機,n=60f/p。同步機無轉(zhuǎn)差,通過精確控制電機轉(zhuǎn)速實現(xiàn)更精確的控制風(fēng)量。

  3.2操作簡單方便。本公司PM-SVC控制具有自動識別電機參數(shù)功能,靜止學(xué)習(xí)和旋轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)兩種學(xué)習(xí)方式能滿足更所的應(yīng)用場合。操作簡單方便。

  當(dāng)然了,由于PM-SVC控制與IM-SVC相比因電機材質(zhì)及控制方式不同,相同功率同步電機機的購買成本比普通的異步電機成本要高。但是后期通過節(jié)能,同步機耗電量少,最終的總成本同步機更低。而且從節(jié)能方面考慮符合可持續(xù)發(fā)展人文理念。(見上述計算結(jié)果)

  四、結(jié)束語

  同步機跟異步機相比在風(fēng)機行業(yè)有諸多優(yōu)點,控制精度高、操作簡單方便,最主要的是節(jié)能,耗電量降低。而且本公司PM-SVC控制技術(shù)已通過長時間的市場驗證,技術(shù)成熟。因此PM-SVC控制的永磁同步電機值得在風(fēng)機行業(yè)推廣。

  不僅在風(fēng)機行業(yè)如此,在紡織、塑機等行業(yè),使用同步機控制能夠有效節(jié)省大量能源也得到了廣大客戶的高度認可。

(轉(zhuǎn)載)

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