ZLS捷豹永磁變頻雙級壓縮機(jī)
歷時三年,累計了10000小時的型式試驗(yàn),積累了100G的數(shù)據(jù),耗資千萬,中國臺灣捷豹空氣壓縮機(jī)(下稱中國臺灣捷豹)攻克了第三代同步電機(jī)直聯(lián)技術(shù),即永磁同步變頻空氣壓縮機(jī)(下稱永磁變頻空壓機(jī)),掌握了自主的知識產(chǎn)權(quán),成為中國臺灣捷豹致勝市場的一大戰(zhàn)略利器。
2013年底,捷豹永磁機(jī)臺交付,這是象征了中國臺灣捷豹將永磁同步技術(shù)裝載在螺桿式空氣壓縮機(jī)上使用。
中國臺灣捷豹工程師透露,2015年,公司已批量生產(chǎn)完成從7.5kw到250kw各型號永磁螺桿式空壓機(jī),標(biāo)志著我國空壓機(jī)將迎來永磁變頻的新時代。
由于稀土銣鐵硼永磁材料的問世,使得永磁電機(jī)成為高功率密度和高效率電機(jī)的代表。永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單,控制靈活,轉(zhuǎn)子形式多樣易于實(shí)現(xiàn)化的設(shè)計,因此在過去的20年,圍繞永磁電機(jī)的本體設(shè)計,控制算法的研究、開發(fā)和應(yīng)用一直是業(yè)界和高校師生關(guān)注的熱點(diǎn)。在21世紀(jì)邁入的第二個10年,永磁電機(jī)已經(jīng)不可避免地在許多高精度應(yīng)用場合取代了傳統(tǒng)交流感應(yīng)電機(jī)。美國、日本、德國早在1980年代開始著手研究永磁變頻空壓機(jī),中國臺灣捷豹從事永磁同步技術(shù)研究多年,對國內(nèi)外永磁研究一直非常關(guān)注,也一直有將國外科技成果引進(jìn)國內(nèi)的愿望,通過多年的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)研發(fā),在2013年推出油冷式永磁變頻空氣壓縮機(jī),中國空壓機(jī)的永磁變頻時代正式到來。
現(xiàn)在空壓機(jī)行業(yè)采用永磁變頻螺桿機(jī)都是沿用當(dāng)年陳舊的技術(shù),也就是永磁電機(jī)低防護(hù),風(fēng)冷式、開放式結(jié)構(gòu)
此結(jié)構(gòu)存在著諸多弊端:
1. 防護(hù)等級低,粉塵、鐵屑極易被永磁體吸附在上面,從而產(chǎn)生電機(jī)轉(zhuǎn)子與定子間的摩擦,發(fā)熱;
2. 因?yàn)殡姍C(jī)為風(fēng)冷式,當(dāng)螺桿機(jī)處于低頻時,存在散熱不足,極易出現(xiàn)高溫狀況;
3. 電機(jī)轉(zhuǎn)子與定子間留有冷卻風(fēng)道,導(dǎo)致氣隙大,效率低;
4. 電機(jī)為前后鏤空風(fēng)冷結(jié)構(gòu),電機(jī)轉(zhuǎn)子需附加散熱片,運(yùn)轉(zhuǎn)噪音大,能效損耗大;
5. 由于上述原因?qū)е码姍C(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時溫度過高,永磁體存在消磁風(fēng)險。
技術(shù)先行,行穩(wěn)致遠(yuǎn)
從2013年初開始,捷豹就開始了永磁油冷卻全封閉式變頻螺桿機(jī)的制造,每一項技術(shù)上的創(chuàng)新,都是經(jīng)歷了一次又一次的探討與爭論;無數(shù)次反反復(fù)復(fù)枯燥而又嚴(yán)謹(jǐn)?shù)尿?yàn)證試驗(yàn),終于在2013年底,開發(fā)出空壓行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)--永磁油冷變頻空壓機(jī)。解決了風(fēng)冷式結(jié)構(gòu)上的諸多弊端。
“節(jié)能神器",能效
中國臺灣捷豹永磁變頻空壓機(jī)全系列均達(dá)到能效標(biāo)準(zhǔn),同比普通螺桿機(jī)能節(jié)省電費(fèi)20%~50%, 0~300hz的超高變頻范圍,更低轉(zhuǎn)速下限保證客戶不同用氣工況下的匹配,更高轉(zhuǎn)速上限保證用戶任何時刻大用氣量的需求,同比業(yè)界普通螺桿機(jī)10%~20%的排量提升!
油冷卻、防護(hù)等級高
永磁電機(jī)防護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)上,采用全密封油冷式殼體結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了IP65的防護(hù)等級,做到了防水、防塵效果,保護(hù)了永磁體的清潔度;另外電機(jī)采用油冷卻,省去了電機(jī)轉(zhuǎn)子散熱片,效率更高,更安靜,冷卻油道設(shè)計采用了單向封閉式螺旋線設(shè)計,保證冷卻,解決了風(fēng)冷式低頻時散熱不足的問題,做到實(shí)時恒溫控制,有效避免了消磁現(xiàn)象。
懸垂直結(jié)構(gòu)的設(shè)計
無軸承懸垂直同軸直聯(lián)結(jié)構(gòu),將傳動效率控制在最下限,比皮帶傳動和聯(lián)軸器傳動提高2%~5%的傳動效率,密封的耐油性永磁電機(jī),消除了機(jī)械耗損。
永磁變頻專用控制器
控制系統(tǒng)上,搭配專用永磁變頻器與控制器,通過壓力的恒定控制,使得目標(biāo)壓力精確控制在±0.01MPa以內(nèi),有效減小了普通加卸載機(jī)型壓力波動大,加卸載頻繁,電機(jī)沖擊大,電流波動大等缺點(diǎn),做到了行業(yè)的一級能效等級。
永磁電機(jī)材料
采用稀土永磁材料銣鐵硼制作永磁電機(jī),電機(jī)轉(zhuǎn)子實(shí)現(xiàn)稀土永磁化,零滑差,采用無電勵磁啟動,轉(zhuǎn)子無銅耗損且發(fā)熱量低,減少了定子電流和定子電阻之間的耗損。其效率同比相同功率異步電機(jī)提高10%,特別在低轉(zhuǎn)速時,仍能夠保持的電機(jī)效率!
永磁變頻空壓機(jī),讓中國臺灣捷豹在空壓機(jī)領(lǐng)域占據(jù)了市場競爭的高點(diǎn),永磁同步技術(shù)的優(yōu)劣決定了空壓機(jī)的水平。此次中國臺灣捷豹開發(fā)的永磁變頻空壓機(jī)擁有了全國的變頻技術(shù),有力了提升了中國臺灣捷豹在市場的競爭力,再次向同行證明我司具備自主創(chuàng)新的技術(shù)能力。
更加關(guān)鍵的是,永磁同步技術(shù)不僅在空壓機(jī)領(lǐng)域引發(fā)了技術(shù)革命,而且還是軌道交通領(lǐng)域,新能源汽車、超高速永磁驅(qū)動離心商用空調(diào)、風(fēng)力發(fā)電等領(lǐng)域的核心技術(shù),是我們裝備技術(shù)進(jìn)步的基石!