一體式空壓機(jī)與分體式空壓機(jī)的差異
時間：2023-01-14 瀏覽次數(shù)：941次
永磁變頻分為兩種，一種是一體式永磁變頻空壓機(jī)，一種是分體式永磁變頻空壓機(jī)，那么這兩者之間有哪些差異呢？我們一起來分析一下：
而目前國家標(biāo)準(zhǔn)考核空壓機(jī)的能效等級還是以滿壓滿負(fù)載時的比功率來執(zhí)行的，只有高精度的螺桿機(jī)頭配高效的電機(jī)及空壓機(jī)合理的布局設(shè)計才能達(dá)到1級能效的比功率。所以很多采用變頻控制的螺桿機(jī)很難達(dá)到1級能效等級(即使是一體機(jī)也沒有一家公司能承諾)。
因此空壓機(jī)節(jié)能評估應(yīng)該因工況而定，而且考核依據(jù)尚未齊全，至少在變量工況考核概念較淺，很少企業(yè)有制定《變頻(變量)空壓機(jī)技術(shù)條件》的標(biāo)準(zhǔn)來定性變頻(永磁)空壓機(jī)的能效水平。而目前市場上永磁空壓機(jī)有兩種方式選擇，一種是的一體機(jī)式，一種是分體直連式。
我們針對可能產(chǎn)生故障的原因，導(dǎo)出實現(xiàn)零故障的五大對策
空壓機(jī)一體的利與弊
1、螺桿空壓機(jī)與電機(jī)的結(jié)構(gòu)原理是將螺桿機(jī)頭的陽轉(zhuǎn)子
2、的軸伸出機(jī)頭跟電機(jī)的轉(zhuǎn)子
3、形成同軸連接。
然后電機(jī)的定子與機(jī)殼固定在螺桿機(jī)頭的殼體上，形成電機(jī)與機(jī)頭的一體化。通過轉(zhuǎn)子上的自帶風(fēng)葉經(jīng)電機(jī)繞組與機(jī)殼的通風(fēng)槽冷卻定子。這種結(jié)構(gòu)在很多機(jī)電設(shè)備是一種創(chuàng)新和發(fā)展的趨勢，比如空調(diào)壓縮機(jī)、電梯曳引機(jī)、電動葫蘆等，所以受到很多用戶的好評與青睞。空壓機(jī)螺桿一體機(jī)由于體積小、結(jié)構(gòu)簡單、系統(tǒng)效率高、價格較低等優(yōu)點在市場上開始盛行。但從電機(jī)角度看此設(shè)計弊端很多，潛在較大。
主要問題如下：
電機(jī)溫度過高由于油冷機(jī)頭特點工作溫度要到達(dá)65～80度之間，所以電機(jī)與機(jī)頭直聯(lián)軸的溫度傳遞給電機(jī)永磁轉(zhuǎn)子，機(jī)體溫度傳遞給電機(jī)機(jī)殼，這樣實際電機(jī)工作溫度達(dá)到了65度左右。一般電機(jī)設(shè)計合理溫升高為80K，那么高電機(jī)繞組溫度可能在145度，按38UH的磁鋼退磁(開發(fā)式可逆退磁)實驗證明，80度時退磁率為2%;100度5%;120度為7%;150度為12%。說明溫度越高磁通越低，而磁鋼的磁通量與電機(jī)效率相關(guān)，也就是電機(jī)溫度越高效率越低，反電動勢越小，變頻器給定電壓越低。電機(jī)電流越大，繞組溫升越高電阻越大，定子銅損耗越大。效率再次下降，所以一體機(jī)在滿壓大流量時實際效率達(dá)不到設(shè)計值。
舉具體例說明一體機(jī)效率的下降
1、假設(shè)一體機(jī)工作溫度為70度，分體機(jī)電機(jī)溫度為30度，并且假設(shè)兩種情況下電機(jī)實際運(yùn)行時的溫升均為50度，電機(jī)有相同的電磁設(shè)計方案，電機(jī)的負(fù)載相同。一體機(jī)的工作溫度為120度，分體機(jī)為80度。則前者工作時的電阻將比后者高出約12.7%，銅損耗亦高出約12.7%;
2、分體機(jī)的工作溫度為假設(shè)電機(jī)按直軸電流為零的控制方式;120度與80度時磁鋼退磁率分別為7%和2%。為此，電機(jī)拖動相同的負(fù)載時前者的定子電流將比后者高出約5.38%，為此電機(jī)的銅損耗將高出11.0%。
3、合計銅損耗一體機(jī)將比分體機(jī)高出約25.1%。以永磁同步電機(jī)中銅損耗占三分之一計，一般一體機(jī)設(shè)計效率為94%左右，在120度工作時效率約下降為93.5%左右，(TYB系列在97%左右)所以相對效率相差3.5%。
另外，永磁電機(jī)怕的是退磁，而退磁是磁鋼決定的，磁鋼怕的是溫度高，在長時間高溫下頑固性退磁(不可逆)越大，常規(guī)設(shè)計值在15年退磁率是不大于3%。由于我國釹鐵硼技術(shù)是近幾年發(fā)展起來的，對高溫下的壽命無從驗證，在電機(jī)行業(yè)磁鋼退磁而失效的案例很多，油田、紡機(jī)等等。
1、防護(hù)等級IP23由于溫度關(guān)系所以只能設(shè)計成開式電機(jī)，空壓機(jī)很多使用差，風(fēng)塵、潮氣、鹽霧等腐蝕性氣體其使用壽命低。
2、機(jī)體故障率高由于一體機(jī)轉(zhuǎn)子直接安裝在螺桿轉(zhuǎn)子上，螺桿電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)的軸承要承受力比原來大2倍以上的負(fù)荷，所以電機(jī)側(cè)的軸承及油封比原來壽命降低2倍以上。
3、維修保養(yǎng)麻煩因為永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子是永磁體，在機(jī)頭維修保養(yǎng)時一定要先拆電機(jī)才能拆機(jī)頭，而永磁轉(zhuǎn)子具有強(qiáng)大的吸引力，取出需專用工具，且人員要求性很強(qiáng)，不然很容易造成事故。
4、制造商的選擇由于螺桿機(jī)頭的質(zhì)量好壞、比功率的大小及機(jī)頭的選型多存在很大的差異，所以機(jī)頭是空壓機(jī)的核心，選擇優(yōu)質(zhì)的機(jī)頭及高效的電機(jī)才能達(dá)到的比功率及可靠性，所以任何一家品牌空壓機(jī)制造商都以選擇優(yōu)質(zhì)零部件來打造自己的產(chǎn)品，這樣才會體現(xiàn)制造商的質(zhì)量水平，產(chǎn)品可靠性打造企業(yè)品牌。
隨著國內(nèi)制造企業(yè)實力的提升，很多工廠開始大舉購買更好的設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)，然而有些工廠使用這些設(shè)備后的效能并不太理想。有的甚至在短期內(nèi)設(shè)備就開始出現(xiàn)故障，比如，有的企業(yè)花大價錢購買超一級能效空氣壓縮機(jī)，但使用不久之后發(fā)現(xiàn)電費(fèi)和以前相差無幾，一位設(shè)備操作技工如是抱怨“我們工廠那些設(shè)備。天天壞，壞了就報修，維修真沒少花錢。老板也不想想怎么維護(hù)保養(yǎng)，”，正因為企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)場管理對于設(shè)備的嚴(yán)重疏漏，設(shè)備才會經(jīng)常出現(xiàn)“癥狀”，的工廠時時維護(hù)設(shè)備，三流的工廠天天維修設(shè)備。一字之差，效能卻相差數(shù)倍，如何實現(xiàn)零故障。有人可能要問，按照零故障觀點。
永磁變頻空壓機(jī)近兩年來在空壓機(jī)行業(yè)成為節(jié)能先鋒的代名詞，甚至有些空壓機(jī)廠家以“不用錢買的空壓機(jī)”作廣告宣傳詞來吸引用戶的眼球。
而目前國家標(biāo)準(zhǔn)考核空壓機(jī)的能效等級還是以滿壓滿負(fù)載時的比功率來執(zhí)行的，只有高精度的螺桿機(jī)頭配高效的電機(jī)及空壓機(jī)合理的布局設(shè)計才能達(dá)到1級能效的比功率。所以很多采用變頻控制的螺桿機(jī)很難達(dá)到1級能效等級(即使是一體機(jī)也沒有一家公司能承諾)。
因此空壓機(jī)節(jié)能評估應(yīng)該因工況而定，而且考核依據(jù)尚未齊全，至少在變量工況考核概念較淺，很少企業(yè)有制定《變頻(變量)空壓機(jī)技術(shù)條件》的標(biāo)準(zhǔn)來定性變頻(永磁)空壓機(jī)的能效水平。而目前市場上永磁空壓機(jī)有兩種方式選擇，一種是的一體機(jī)式，一種是分體直連式。
我們針對可能產(chǎn)生故障的原因，導(dǎo)出實現(xiàn)零故障的五大對策
1、具備基本條件。
所謂具備基本條件，就是指清掃、加油、緊固等，故障是由設(shè)備的劣化引起的。但大多數(shù)劣化是由于不具備基本條件的要素引起的。
2、嚴(yán)守使用條件。
空壓機(jī)設(shè)備在設(shè)計時就確定了使用條件，嚴(yán)格按照使用條件使用，設(shè)備就很少產(chǎn)生故障。比如電壓、轉(zhuǎn)速、溫度及安裝條件等，都是根據(jù)設(shè)備的特點而決定的，
3、使設(shè)備恢復(fù)正常。
一臺設(shè)備。即使具備了基本條件，了使用條件，但由于很難做到十全十美，因此設(shè)備還是會發(fā)生劣化。產(chǎn)生故障。所以要使隱含的劣化明顯化并使之恢復(fù)到正常狀態(tài)，這意味著我們應(yīng)經(jīng)常地對設(shè)備進(jìn)行正確的檢查和預(yù)防修理。
隨著社會的不斷進(jìn)步與科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們越來越關(guān)心我們賴以生存的地球，世界上大多數(shù)國家也充分認(rèn)識到了對我們?nèi)祟惏l(fā)展的重要性，各國都在采取積極有效的措施，污染，這其中為重要也是為緊迫的問題就是能源問題，要從根本上解決能源問題，除了尋找新的能源，節(jié)能是關(guān)鍵的也是目前直接有效的重要措施。在近幾年,通過努力，人們在節(jié)能技術(shù)的研究和產(chǎn)品開發(fā)上都取得了巨大的成果。而對于許多中小加工型企業(yè)來說，資金無疑是企業(yè)生存和發(fā)展的問題，原材料漲價、幣升值、困難、稅收政策改變等等原因，制約了企業(yè)的發(fā)展甚至影響到了企業(yè)的生存。空壓機(jī)一體的利與弊
1、螺桿空壓機(jī)與電機(jī)的結(jié)構(gòu)原理是將螺桿機(jī)頭的陽轉(zhuǎn)子
2、的軸伸出機(jī)頭跟電機(jī)的轉(zhuǎn)子
3、形成同軸連接。
然后電機(jī)的定子與機(jī)殼固定在螺桿機(jī)頭的殼體上，形成電機(jī)與機(jī)頭的一體化。通過轉(zhuǎn)子上的自帶風(fēng)葉經(jīng)電機(jī)繞組與機(jī)殼的通風(fēng)槽冷卻定子。這種結(jié)構(gòu)在很多機(jī)電設(shè)備是一種創(chuàng)新和發(fā)展的趨勢，比如空調(diào)壓縮機(jī)、電梯曳引機(jī)、電動葫蘆等，所以受到很多用戶的好評與青睞。空壓機(jī)螺桿一體機(jī)由于體積小、結(jié)構(gòu)簡單、系統(tǒng)效率高、價格較低等優(yōu)點在市場上開始盛行。但從電機(jī)角度看此設(shè)計弊端很多，潛在較大。
主要問題如下：
電機(jī)溫度過高由于油冷機(jī)頭特點工作溫度要到達(dá)65～80度之間，所以電機(jī)與機(jī)頭直聯(lián)軸的溫度傳遞給電機(jī)永磁轉(zhuǎn)子，機(jī)體溫度傳遞給電機(jī)機(jī)殼，這樣實際電機(jī)工作溫度達(dá)到了65度左右。一般電機(jī)設(shè)計合理溫升高為80K，那么高電機(jī)繞組溫度可能在145度，按38UH的磁鋼退磁(開發(fā)式可逆退磁)實驗證明，80度時退磁率為2%;100度5%;120度為7%;150度為12%。說明溫度越高磁通越低，而磁鋼的磁通量與電機(jī)效率相關(guān)，也就是電機(jī)溫度越高效率越低，反電動勢越小，變頻器給定電壓越低。電機(jī)電流越大，繞組溫升越高電阻越大，定子銅損耗越大。效率再次下降，所以一體機(jī)在滿壓大流量時實際效率達(dá)不到設(shè)計值。
舉具體例說明一體機(jī)效率的下降
1、假設(shè)一體機(jī)工作溫度為70度，分體機(jī)電機(jī)溫度為30度，并且假設(shè)兩種情況下電機(jī)實際運(yùn)行時的溫升均為50度，電機(jī)有相同的電磁設(shè)計方案，電機(jī)的負(fù)載相同。一體機(jī)的工作溫度為120度，分體機(jī)為80度。則前者工作時的電阻將比后者高出約12.7%，銅損耗亦高出約12.7%;
2、分體機(jī)的工作溫度為假設(shè)電機(jī)按直軸電流為零的控制方式;120度與80度時磁鋼退磁率分別為7%和2%。為此，電機(jī)拖動相同的負(fù)載時前者的定子電流將比后者高出約5.38%，為此電機(jī)的銅損耗將高出11.0%。
3、合計銅損耗一體機(jī)將比分體機(jī)高出約25.1%。以永磁同步電機(jī)中銅損耗占三分之一計，一般一體機(jī)設(shè)計效率為94%左右，在120度工作時效率約下降為93.5%左右，(TYB系列在97%左右)所以相對效率相差3.5%。
另外，永磁電機(jī)怕的是退磁，而退磁是磁鋼決定的，磁鋼怕的是溫度高，在長時間高溫下頑固性退磁(不可逆)越大，常規(guī)設(shè)計值在15年退磁率是不大于3%。由于我國釹鐵硼技術(shù)是近幾年發(fā)展起來的，對高溫下的壽命無從驗證，在電機(jī)行業(yè)磁鋼退磁而失效的案例很多，油田、紡機(jī)等等。
1、防護(hù)等級IP23由于溫度關(guān)系所以只能設(shè)計成開式電機(jī)，空壓機(jī)很多使用差，風(fēng)塵、潮氣、鹽霧等腐蝕性氣體其使用壽命低。
2、機(jī)體故障率高由于一體機(jī)轉(zhuǎn)子直接安裝在螺桿轉(zhuǎn)子上，螺桿電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)的軸承要承受力比原來大2倍以上的負(fù)荷，所以電機(jī)側(cè)的軸承及油封比原來壽命降低2倍以上。
3、維修保養(yǎng)麻煩因為永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子是永磁體，在機(jī)頭維修保養(yǎng)時一定要先拆電機(jī)才能拆機(jī)頭，而永磁轉(zhuǎn)子具有強(qiáng)大的吸引力，取出需專用工具，且人員要求性很強(qiáng)，不然很容易造成事故。
4、制造商的選擇由于螺桿機(jī)頭的質(zhì)量好壞、比功率的大小及機(jī)頭的選型多存在很大的差異，所以機(jī)頭是空壓機(jī)的核心，選擇優(yōu)質(zhì)的機(jī)頭及高效的電機(jī)才能達(dá)到的比功率及可靠性，所以任何一家品牌空壓機(jī)制造商都以選擇優(yōu)質(zhì)零部件來打造自己的產(chǎn)品，這樣才會體現(xiàn)制造商的質(zhì)量水平，產(chǎn)品可靠性打造企業(yè)品牌。
隨著國內(nèi)制造企業(yè)實力的提升，很多工廠開始大舉購買更好的設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)，然而有些工廠使用這些設(shè)備后的效能并不太理想。有的甚至在短期內(nèi)設(shè)備就開始出現(xiàn)故障，比如，有的企業(yè)花大價錢購買超一級能效空氣壓縮機(jī)，但使用不久之后發(fā)現(xiàn)電費(fèi)和以前相差無幾，一位設(shè)備操作技工如是抱怨“我們工廠那些設(shè)備。天天壞，壞了就報修，維修真沒少花錢。老板也不想想怎么維護(hù)保養(yǎng)，”，正因為企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)場管理對于設(shè)備的嚴(yán)重疏漏，設(shè)備才會經(jīng)常出現(xiàn)“癥狀”，的工廠時時維護(hù)設(shè)備，三流的工廠天天維修設(shè)備。一字之差，效能卻相差數(shù)倍，如何實現(xiàn)零故障。有人可能要問，按照零故障觀點。