永磁调速节能方案
一、国家政策摘要
国家《节能减排“十二五”规划》中明确提出“电机系统节能，采用高效节能电动机、风机、水泵、变压器等更新淘汰落后耗电设备。对电机系统实施变频调速、永磁调速、无功补偿等节能改造，优化系统运行和控制，提高系统整体运行效率。”
发改委《国家重点节能技术推广目录》第五批地28项中明确提到：永磁涡流柔性传动节能技术预计到2015年，该技术在行业内的推广比例达到8%，总投入45亿元，节能能力200万吨标煤/年。
二、永磁产品简介和技术特点
1、永磁技术简介：图01
永磁调速技术是近年来新材料（稀土）、新技术发展进步的节能产品，简单讲就是利用磁力驱动负载工作，实现了电机与负载之间非接触的扭力传递。电机驱动的主动转子高速旋转，在从动转子产生的磁场中切割磁力线，从而产生感应磁场，通过磁场之间相互作用力，驱动负载工作，实现扭力的传递。
主动转子与从动转子之间的气隙越小，永磁传动传递的扭力越大，负载转速越高；气隙越大，永磁传动传递的扭力越小，负载转速越低。通过调整气隙的大小，可实现对负载的无级调速。 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。
2、突出特点
针对风机、水泵类设备的平方转矩特性，采用调速的方式对流量或压力进行控制，根据实际的工艺需要对负载进行调速，可以**有效的降低电机总的输出功率，达到节能降耗的目的。考虑设备的重要性及投资周期等因素，对调速设备提出了更高的要求：安装方便、运行稳定、故障率低、使用寿命长、对原系统无不良影响。
该产品突出的优点在于：稳定可靠，免维护；改造方便，不需外接电源；不需要额外的空间；只需调整基础，不需大改基础；运行成本低。选用永磁调速器进行调速节能，可取代阀门控制，根据工艺需要进行调速，可达到节能的目的，同时也解决了机械对心和振动等的问题，提高了系统运行的稳定可靠性，降低了故障率，减少维护保养时间，降低了设备维护保养成本。
3、永磁调速器技术特点：
1、安装简单，现场改动小，可容忍较大对中误差。
2、空载启动，大幅度降低电机的启动电流，延长设备使用寿命。
3、无机械连接，隔离振动，允许冲击性载荷，延长传动系统各部件（轴承、密封等）的使用寿命。
4、高效节能，节能率为10%-50%。
5、可实现平滑无级变速，调速范围0-97%，在运行过程中可任意调节。
6、绿色环保，无谐波、无电磁波干扰。
7、环境适应性强，可在潮湿、粉尘、易燃易爆、谐波严重、电网波动大等恶劣环境正常工作。
8、维护成本低，基本免维护。
9、设计使用寿命20年。
三、安装方案
根据不同电机基础情况，采用不同的基础改造方式，**终达到的目的就是将电机往后移动一段比较短的距离（280--450mm左右）。电机移动到需要的位置后，达到合适轴端距，把永磁调速器的导体转子及调速机构连接到电机轴上，永磁转子连接到负载轴上，并给电动执行器接上电源和信号线即可，现场安装非常简单。
安装后效果图：图02
设备生产工期： 45天。
现场安装调试工期： 3-7天。
四、制造加工标准
GB 755-2008《旋转电机定额和性能》
MT 5018-96《矿井抽放瓦斯工程设计规范》
GB 10069《旋转电机振动测定方法及振动极限值》
GB50150-2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》
GB／T5226.1-2008《工业机械电气设备**部分通用技术条件》
五、系统介绍
映盛永磁调速器系统由永磁调速器本体、电动执行器、控制信号源、控制中心、电缆等集成。
永磁调速器安装在电动机和负载之间，通过导体转子和永磁体转子之间的气隙实现电动机到负载端无接触式联接的扭矩传递。其工作原理是：当导体转子和永磁体转子之间相对运动时，导体转子切割磁力线，在导体转子中产生感应电流，感应电流进而产生感应磁场，感应磁场与永磁体转子产生的磁场交互作用，从而实现两者之间的扭矩传递。
永磁调速器本体包括：1.永磁体转子（连接于负载侧）；2.导体转子（连接于电机侧）；3.调速机构。调速机构可调节永磁体转子和导体转子的相对位置，改变两者之间磁场耦合的面积，从而改变传递的扭矩。耦合面积增大，通过永磁调速器传递的扭矩就增大，负载转速提高；耦合面积变小，通过永磁调速器传递的扭矩就变小，负载转速降低。
电动执行器给调速机构提供动力，根据控制中心的指令进行动作，调节耦合面积，进而调节扭矩输出，并将结果反馈给控制中心。
控制中心可以是PLC控制、智能仪表控制、也可以是DCS控制。
控制信号源则为工艺需要的控制对象，对于水泵系统而言可能是管网压力、流量、或者液位。对于风机系统而言则可能是压力、流量等工艺参数。因此控制信号源可能为压力、流量、液位等参数，此参数通过变送器可转化为4～20mA的电流信号，指示电动执行器动作。
永磁调速器实现了电动机和负载之间无接触式联接，有效的解决了旋转负载系统的对中、软启动、调速节能、减振等问题。
整个系统结构示意图如下：图03
五：与变频器的比较：
变频器不足：
1. 要求变频专用电机；
2. 易受电力质量的影响；
3. 环境要求苛刻(温度、湿度等等)附加成本高；
4. 结构复杂，部件老化快，寿命5到8年；
5. 不能快速重启；
6. 有电力谐波干扰；
7. 维护复杂、频繁,需专业人员；
8. 需额外安装空间；
9. 需激光校准轴,有振动；
永磁调速器优点：
1. 不需改造原电机负载系统；
2. 不需电力、无电压影响、安全；
3. 可在恶劣环境下使用，高可靠性；
4. 结构简单、运行可靠，部件耐用，设计寿命为30年；
5. 可快速重复启动；
6. 无谐波干扰；
7. 技术要求低，维护量少、维护简单；
8. 仅需现场局部改造；
9. 轴对中要求低，降低系统振动，提升轴承与机械密封寿命；
附件一：永磁产品适用范围
永磁驱动产品可广泛适用于：石油化工、火力发电、热电、钢铁冶金、矿业、污水处理、市政供水、水泥、化肥、造纸、暖通、空调、橡胶、制药、水利枢纽、管道输送、港务、舰船、重工机械制造等行业备。为企业节能、降耗、治污、环保提供**选择。
附件二：部分业绩表：图05
