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螺杆空压机用超高效永磁同步电机关键技术研究

2019-08-21

由于世界经济的迅速发展,向大气排放的有害物质越来越严重,不仅造成城市严重污染,引起人类健康的严重危害,而且破坏了大气环境和生态系统。因此,环保与节能已经成为世界发展的焦点。压缩机技术作为20世纪对人类社会影响大的工程技术成就之一,成为石油、冶金、各类机械装备和生产加工等必不可少的气源提供设备。

21世纪以来,节能与环保已经成为各行各业发展的主题,螺杆空压机技术的发展正是围绕该主题展开的。螺杆空压机作为气源系统的重要组成部分,它的发展与应用直接影响到各行业动力的发展及生产技术进步。

螺杆空压机一般由电机、压缩机主机、油分、冷却器、排水装置、空滤、油滤、单向阀、进气阀、螺旋阀、控制管路、回油管路、放空阀、安全阀等小机械件组成。通常我们所说的螺杆空压机指双螺杆空压机,在压缩机的主机中平行地配置着一对相互啮合的螺旋形转子,通常把节圆外具有凸齿的转子,称为阳转子或阳螺杆;把节圆内具有凹齿的转子,称为阴转子或阴螺杆。

一般阳转子作为主动转子,由阳转子带动阴转子转动,转子上的球轴承使转子实现径向定位,并承受压缩机中的径向力和轴向力。

总体设计原则

作为一款工业用品,首先将安全可靠放在重要的位置。其次,才考虑其高效节能的要求。具体说,设计原则主要有:

(1)机座设计

为了美观,也为了减轻电机的重量,改善电机的散热条件,电机机座采用型铝拉伸而成。

(2)电机轴承

根据与螺杆空压机配套的异步变频调速电机使用的质量反馈,轴承损毁是常见的质量问题。为了保证轴承的正常使用,采用进口的某品牌轴承,且和相应功率的异步变频调速电机相比,轴承增大了一个档次。

(3)转子磁钢结构

从运行的可靠性,以及电机的性能综合考虑,采用内置式无阻尼绕组的结构形式。考虑到企业生产的通用性和降低铜损耗的目的。

(4)电机使用系数的确定

相同规格型号的压缩机,相同转速下,当排气压力不同时,轴功率随之变化。考虑到压缩机的实际使用情况,所设计产品的使用系数确定为1.20倍。也即便在120%额定功率的负载下,电机依然可以正常使用。