永磁涡流柔性传动节能技术

1、永磁涡流柔性传动节能技术 一、技术的起源 美国magnamagna drive(drive(麦格钠)磁动力股份有限公司成立于1999年。 公司的发起人是美国波音商务飞机制造公司的前任董事长罗 恩伍德先生，投资人有比尔盖茨的父亲：威廉亨利盖茨 三世 。 公司的技术研发团队成员全部来自美国波音商务飞机公司传动 技术部。 永磁涡流柔性传动节能技术在美国获得17项专利技术，在全球 共获得专利200余项 magnamagna drivedrive公司是全球唯一持有和能够使用这些技公司是全球唯一持有和能够使用这些技 术专利的公司。术专利的公司。 magnamagna drivedrive公司 2002年，

2、被美国工业周刊评为2001年度最佳传动技术 2003年，被企业杂志评选为美国进步最快私人企业500强 2004年，德勤公司将magnamagna drivedrive列入列入北美进步最快技术500强 2004年，通过美国海军最严格的9g抗震试验，并开始大量 采购使用 2008年，麦格钠产品进入中国市场，开始节能应用 2010年，鞍山钦元节能设备制造有限公司成功并购美国麦格钠 公司 2010年，鞍山钦元节能设备制造有限公司成功并购美国 magnamagna drive(drive(麦格钠)磁动力股份有限公司。同年与东北大学合 作开发“永磁涡流柔性传动调速装置”并正式成立技术研发中 心。 目前公司

3、已获得调速型永磁涡流柔性传动节能技术专利发明2 项、实用新型17项、外观设计2项，正在受理的有10项。 2012年5月，公司的“永磁涡流柔性传动调速装置”在中国科 技博览会上荣获“2012节能中国十大应用新技术”奖。 2012年11月，公司的“永磁涡流柔性传动节能技术” 被国家 发改委列为国家重点节能技术推广目录（第五批）当中。 在全国范围内推广使用。 2013年8月，公司的水冷型永磁涡流柔性传动装置获批辽宁省 科技创新重大专项项目。 2013年7月，水冷型永磁传动节能装置荣获辽宁省中小企业专 精特新产品。 二、传动原理二、传动原理 源动机侧的导体转子在负载侧 永磁转子产生的磁场中旋转，切 割

4、磁力线，从而产生感应磁场， 与永磁转子的磁场相互作用产生 扭力，推动负载的旋转，实现了 源动机到负载之间转矩的无接触 传递。 永磁调速驱动装置颠覆了传统 的扭矩传递方式 永磁涡流柔性传动调速是一种 全新的调速方式 二、传动原理二、传动原理 7 永磁体感应现象 s ns sn 顶视图顶视图侧视图侧视图 磁极磁极 导体中的涡流电流导体中的涡流电流 通过感应磁极与永磁体间的相通过感应磁极与永磁体间的相 互作用力来传递扭矩互作用力来传递扭矩 8 气隙大小与磁力关系 ns sn ns sn 气隙大气隙大 气隙小气隙小 导体中产生导体中产生 更强磁力更强磁力 导体中产导体中产 生更强磁生更强磁 力力 气隙

5、越小，产生感应磁力越强气隙越小，产生感应磁力越强 9 ns sn 相同气隙时，速度越快（相同气隙时，速度越快（2大于大于1），相），相 互引力越大，传输扭矩越大互引力越大，传输扭矩越大 ns sn 铜导体相 对位移速 度 1 铜导体 相对位 移速度2 位移速度与磁力关系 三、基本结构 电电 机机 轴轴 负负 载载 轴轴 导体转子导体转子 磁转子磁转子 气隙气隙 （mgd/mgtl） （fgc） （wh） （asd） 四、永磁驱动装置的分类 1 1、高效节能、高效节能 离心负载的相似定侓离心负载的相似定侓 q1/q2=(n1/n2)q1/q2=(n1/n2) h1/h2=(n1/n2)h1/h2

6、=(n1/n2)2 2 t1/t2=(n1/n2)t1/t2=(n1/n2)2 2 p=tp=t* *n n 由于电机，负载，永磁调速 装置共轴，故电机的输出扭矩 等于负载扭矩，所以可知： p1/p2=(n1/n2)p1/p2=(n1/n2)3 3 通过设备的调速方式来计算，一般节能率达到15%15%60%60% 五、技术特点 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 00.20.40.60.81 节能节能 节流阀控制节流阀控制 流流 量量 比比 永磁永磁调速调速装置装置 功功 率率 比比 五、技术特点 n降低启动峰值电流降低启动峰

7、值电流 n减少浪涌持续时间减少浪涌持续时间 n适合频繁启动适合频繁启动 n节约能源节约能源 2 2、空载启动、空载启动 传统的传动或调速装置传统的传动或调速装置，因为 机械安装要求，必须对电机、风 机或水泵进行精密校准。否则系 统安装后，会引起强烈的机械振 动，并会造成轴承、密封圈等部 件的加速磨损，增加维修成本。 永磁传动装置永磁传动装置因为采用气隙而 不采用硬机械连接传递扭矩，因 而对电机和负载的连接精度要求 大大降低，实践证明，这种气隙 连接方式，隔离了发震动的传递， 可以降低系统震动高达80%。 3 3、减少震动、减少震动 n结构简单，安全性高 n没有液力耦合器的漏油 污染，更环保 n

8、没有变频器调速时对电 网产生的谐波污染使电网 运行更安全 n永磁传动装置为纯机械 结构，除自身不用电外，同 时还不产生谐波和电磁干扰 等污染，是绿色环保产品 4 4、安全环保，无谐波、安全环保，无谐波 电机系统在运行时常常会出现系统 过载或堵转现象，导致电机被烧损的 事故发生，安装永磁传动装置后，由 于电机和负载轴没有直接的物理连接， 对于冲击型负载及有堵转可能的设备 具有缓冲与自动保护的功能, 减少电机 被烧损的概率。因此可以很简单的解 决驱动系统中最难解决的问题。 5 5、具有过载保护功能、具有过载保护功能 n可在高温、低温、高海拔、 高粉尘、湿度大、雷击、易燃 易爆、空间狭小等恶劣环境中

9、 使用。 n适应于任何电机，对电力品 质无要求。 6 6、环境适应能力强、环境适应能力强 7 7、最低总成本、最低总成本 n结构简单，安全 可靠，降低设备的 维修率和维修费用 n控制过程简单， 易于实现无级调速 n延长设备寿命， 减少设备故障周期 8 8、技术参数、技术参数 转速范围：转速范围：0 03000r/min3000r/min 适配电机功率适配电机功率:4.0:4.03500kw3500kw 转矩范围：转矩范围：404024650n24650nm m 工作温度范围：工作温度范围：-40-40150150 调速范围：调速范围：0 099%99% 传递效率：传递效率：969699%99%

10、 气隙调节范围：气隙调节范围：3mm3mm40mm40mm 滑差：滑差：1 14%4% 安装精度：安装精度：1mm1mm 节能效率：节能效率：15%15%以上以上 1 1、节能技术的创新、节能技术的创新 n扭矩传递方式的创新。扭矩传递方式的创新。 改变了传统的调速理念：以气隙传递能量，实现电机与负载之 间无机械连接传动，使传动更安全可靠、更简单方便、更高效稳 定。 n调速方式调速方式的创新的创新。在电机转速不变的情况下，通过调整气隙大 小，实现风机或水泵等设备扭矩和转速的调节，实现流量或压 力的连续控制，从而达到节能的目的。 n与机械调速装置相比：具有体积小、磨损小等优势； n与变频调速方式相

11、比：永磁装置本身不消耗电能，无谐波和电 磁干扰产生、环境适应广范、稳定性强； n世界领先。被誉为工业传动史上的一次革命。 六、技术的应用 2 2、适用场合、适用场合 n有调速需求的场所。 n流量、压力根据工艺要求需要自动控制的场所（石化、电力） n输送含有颗粒介质又需要经常调节流量的场所（矿山） n有液力偶合器的场所 n需要频繁启动、缓冲启动、机械震动大、经常过载的场所 n局部环境不安全、污染严重的场所（煤炭、钢铁） n安全性、可靠性要求高，但存在危险的系统（煤气、化工） 3 3、应用现状、应用现状 n目前已成功应用于发电、冶金、石化、水处理、采矿与水泥、 纸浆及造纸、暖通空调、海运等行业的泵

12、、风机、离心机、 输送带及其它电机驱动装置。 n永磁调速传动技术产品已在美洲、欧洲、大洋洲、亚洲 拥有国家级经销机构48家、直接一级大客户约800多家。至今 在全球有6000 多套设备在运转，其中1000多套在中国使用。 七、典型案例七、典型案例 案例案例1 1 鞍钢东烧厂活性灰鞍钢东烧厂活性灰2#2#引风机引风机 220kw 1480rpm220kw 1480rpm 案例案例1 1 鞍钢东烧厂活性灰鞍钢东烧厂活性灰2#2#引风机引风机 节节 能能 报报 告告 案例案例2 2 济钢中厚板厂济钢中厚板厂1#1#给水塔文泵给水塔文泵 节节 能能 报报 告告 安安 装装 前前 1、管网压力波动非常大

13、 2、阀门处于80%开闭度， 磨损较大 3、运行电流在：162a 安安 装装 后后 1、管网压力波动非常小， 压力控制在一个很小的 范围 2、阀门处于全开状态， 基本没有磨损 3、运行电流在：128a， 节能效果显著 案例案例3 3 鞍钢矿业公司鞍千矿循环水泵鞍钢矿业公司鞍千矿循环水泵 案例案例4 4 大庆采油一厂联合排污泵站大庆采油一厂联合排污泵站 改造前：改造前：由主控室监控液面参数，人工对阀门进行手动调节，劳动强度大且调 整精度达不到要求，影响生产 改造后：改造后：完全通过自动化控制将水泵的转速调节（流量）到理想的状态，满足 生产要求的同时又节约了能源，电流由120a降低到84a，节电率

14、达30% 节节 能能 报报 告告 案例案例5 5大庆油田北十二联合站深度污水泵大庆油田北十二联合站深度污水泵 案例案例6 6 上海石化热电厂上海石化热电厂1250kw 1480rpm 案例案例7 7 九江九江石化热电厂石化热电厂60kw 990rpm 案例案例8 8山东海化锅炉引风机山东海化锅炉引风机2400kw 990rpm 案例案例9 9北京北京燕山石化综合水泵站给水泵燕山石化综合水泵站给水泵560kw 991rpm 案例案例1010山东枣矿集团蒋庄矿皮带机山东枣矿集团蒋庄矿皮带机）mgd22/450mgd22/450 案例案例1111鞍钢大孤山铁矿排岩皮带机鞍钢大孤山铁矿排岩皮带机 56

15、0wk 990560wk 990rpm 案例案例1212弓长岭一球回热风机弓长岭一球回热风机 900kw 990900kw 990rpm 案例案例1212永磁调速配套水循环冷却系统永磁调速配套水循环冷却系统 案例案例1313弓长岭二球回热风机弓长岭二球回热风机 900kw 990900kw 990rpm 案例案例1414鞍钢动力总厂七高炉循环水泵站鞍钢动力总厂七高炉循环水泵站 710kw 1485710kw 1485rpm 案例案例1515宝钢集团条钢事业部除尘风机宝钢集团条钢事业部除尘风机 160kw 1490160kw 1490rpm 案例案例1616首钢迁钢炼钢厂首钢迁钢炼钢厂6 6号除

16、尘风机号除尘风机 1250kw 9901250kw 990rpm 案例案例1616永磁调速配套水循环冷却系统永磁调速配套水循环冷却系统 美国纽约阿默斯特美国纽约阿默斯特 wv-2500 国外应用- 水和废水行业 加拿大安大略布兰特福德市 澳大利亚黑德兰港必和必拓公司 加拿大亚伯达森可能源公司 永磁涡流柔性传动调速节能产品将以它的更安全可永磁涡流柔性传动调速节能产品将以它的更安全可 靠、更简单方便、更高效节能的先进技术，深入到工靠、更简单方便、更高效节能的先进技术，深入到工 业生产的每一个环节，必将迎来动力传动史上的新一业生产的每一个环节，必将迎来动力传动史上的新一 轮革命！轮革命！ 科学技术就是生产力！革命就是根本性的改变！任科学技术就是生产力！革