永磁变频空压机可靠性及能效分析

永磁变频空压机近两年来在空压机行业成为节能先锋的代名词，以至有些空压机厂家以“不用钱买的空压机”作广告宣传词来吸收用户的眼球。

当然，永磁电机节能相对意义来讲，用同样的控制办法肯定比传统的异步电机高。正在节能的要点是80%的空压机处于变量负载状态，依据用气量的几用变频调速来自动满足用户的需求，减少无用功的损耗。但还有20%的场所是满压满负载，这种场所采用变频控制异步电机比直接启动还要耗能，由于变频器自身是IGBT以开关方式控制频率的上下，它自身有额定功率2～3%需损耗的。油冷永磁变频

所以，这种状况采用变频控制即便采用永磁电机节能效果也不会很明显。而目前国度规范考核空压机的能效等级还是以满压满负载时的比功率来执行的，只要高精度的螺杆机头配高效的电机及空压机合理的规划设计才干到达1级能效的比功率。所以很多采用变频控制的螺杆机很难到达1级能效等级(即便是一体机也没有一家公司能承诺)。

因而，空压机节能评价应该因工况而定，而且考核根据尚未齐全，至少在变量工况考核概念较浅，很少企业有制定《变频(变量)空压机技术条件》的规范来定性变频(永磁)空压极的能效程度。而目前市场上永磁空压机有两种方式选择，一种是比拟热销的一体机式，一种是分体直连式。下面引见下它们的利与弊。

空压机一体的利与弊

 螺杆空压机与电机的构造原理是将螺杆机头的阳转子的轴伸出机头跟电机的转子构成同轴衔接。然后电机的定子与机壳固定在螺杆机头的壳体上，构成电机与机头的一体化。经过转子上的自带风叶经电机绕组与机壳的通风槽冷却定子。

这种构造在很多机电设备场所是一种创新和开展的趋向，比方空调紧缩机、电梯曳引机、电动葫芦等，所以遭到很多用户的好评与喜爱。空压机螺杆一体机由于体积小、构造简单、系统效率高、价钱较低等优点在市场上开端盛行。但从电机专业角度看此设计弊端很多，潜在风险较大。主要问题如下：

1、电机温渡过高：由于油冷机头特性工作温度要抵达65～80度之间，所以电机与机头直联轴的温度传送给电机永磁转子，机体温度传送给电机机壳，这样实践电机工作环境温度到达了65度左右。普通电机设计合理温升zui高为80K，那么zui高电机绕组温度可能在145度，按38UH的磁钢退磁(开发式可逆退磁)实考证明，80度时退磁率为2%；100度5%；120度为7%；150度为12%。

阐明温度越高磁通越低，而磁钢的磁通量与电机效率相关，也就是电机温度越高效率越低，反电动势越小，变频器给定电压越低。电机电流越大，绕组温升越高电阻越大，定子铜损耗越大。效率再次降落，所以一体机在满压大流量时实践效率达不到设计值。举详细例阐明一体机效率的降落：

假定一体机工作环境温度为70度，分体机电机环境温度为30度，并且假定两种状况下电机实践运转时的温升均为50度，电机有相同的电磁设计计划，电机的负载相同。一体机的工作温度为120度，分体机为80度。则前者工作时的电阻将比后者高出约12.7%，铜损耗亦高出约12.7%；

分体机的工作温度为假定电机按直轴电流为零的控制方式；120度与80度时磁钢退磁率分别为7%和2%。为此，电机拖动相同的负载时前者的定子电流将比后者高出约5.38%，为此电机的铜损耗将高出11.0%。螺旋杆空压机

合计铜损耗一体机将比分体机高出约25.1%。以永磁同步电机中铜损耗占三分之一计，普通一体机设计效率为94%左右，在120度工作时效率约降落为93.5%左右，(TYB系列在97%左右)所以相对效率相差3.5%。

另外，永磁电机zui怕的是退磁，而退磁是磁钢决议的，磁钢zui怕的是温度高，在长时间高温下顽固性退磁(不可逆)风险越大，常规设计值在15年退磁率是不大于3%。由于我国钕铁硼技术是近几年开展起来的，对长期高温下的寿命无从考证，在电机行业磁钢退磁而失效的案例很多，油田、纺机等等。

2、防护等级IP23：由于温度关系所以只能设计成开式电机，空压机很多运用场所比拟差，风尘、潮气、盐雾等腐蚀性气体招致其运用寿命低。

3、机体故障率高：由于一体机转子直接装置在螺杆转子上，螺杆电机转子侧的轴承要接受力比原来大2倍以上的负荷，所以电机侧的轴承及油封比原来寿命降低2倍以上。

4、维修保养费事：由于永磁电机转子是永磁体，在机头维修保养时一定要先拆电机才干拆机头，而永磁转子具有强大的吸收力，取出需专用工具，且人员请求专业性很强，不然很容易形成事故。

5、约束制造商的选择：由于螺杆机头的质量好坏、比功率的大小及机头的选型多存在很大的差别，所以机头是空压机的中心，选择优质的机头及高效的电机才能到达优良的比功率及牢靠性，所以任何一家品牌空压机制造商都以选择优质零部件来打造自己的产品，这样才会表现制造商的质量程度，提高产品牢靠性打造企业品牌。永磁变频空压机

以上五大优势使得螺杆一体机存在很大的潜在风险，须待改良。所以传统机头与单电机直联才是zui牢靠的计划，但需求有牢靠的永磁电机。