1)傳遞效率對比?永磁調速器、永磁耦合器、變頻器和液力耦合器的傳遞效率如圖7所示。永磁調速器的最高效率可達98%,功率損耗主要包括轉差損耗和機械損耗。計算變頻器效率時,要將冷卻設備和其他輔助性設施所需的能量計算在內,包括變壓器、濾波器、控制裝置、照明設施等。液力耦合器的損耗主要有液力損耗、機械損耗和容積損耗,在其運行過程中,這三種損耗通常高達10%以上。
當負載的平均轉速達到電機速度80%以上時,永磁調速器的總體效率最高,是最好的調速裝置的選擇;在速度低于80%時,變頻器可能更有效率;液力耦合器的效率在三種調速方式中是最低的。?
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圖:三種調速方式的效率曲線?
2)對環境和設備的影響對比?永磁調速器不產生諧波,不產生污染物污染環境。永磁調速器安裝時,只需改變電機和負載之間的相對位置,不需要對電機和供電電源進行任何改動;安裝后,對整個系統不產生電磁干擾;由于主動轉子和從動轉子非接觸連接,大大降低了電動機和負載之間的安裝精度。?變頻調速裝置產生大量的諧波,影響電網的質量;產生的高次諧波對電動機也會產生沖擊和多余的熱量,易破壞電動機的絕緣性,使電動機和負載的壽命降
低,維護工作量增大。低速時,電機轉速慢,對于風冷式電動機的冷卻效果差,
易使電動機溫度升高,影響絕緣。?液力耦合器雖然也是非接觸鏈接,但是沒有解決電動機和負載之間的安裝精度問題。聯軸器磨損問題較大,維護周期短。液壓油容易泄露,污染環境。?
3)軟啟動對比?永磁調速器可以對電機和負載獨立啟動,啟動性能最好,對系統電壓影響最小,起動時間短,產生的熱量最小,避免了管路壓力突變造成的沖擊。
永磁調速器除軟啟動外,還能減緩堵轉和負載沖擊。在電動機啟動或負載發生突然變化甚至堵轉時,永磁調速器可利用其兩對磁極之間的氣隙來保護電機和負載,延長電機和負載的使用壽命。?
變頻器和液力耦合器啟動性能都較好,變頻調速起動時間比永磁調速器略長;液力耦合器可以對電機和負載獨立啟動。?
4)隔振和降噪對比?因為無硬機械連接,永磁調速驅動器連接精度所造成的機械振動和噪音大大降低。實踐證明,這種連接方式可降低振動60%左右,噪音不超過85dB。而變頻器、液力耦合器需要電機和風機或水泵直接相連,電機軸中心與風機或水泵的軸中心的軸向誤差和角度誤差通常都很小。否則,系統安裝好后,會因為軸不同心,引起強烈的機械振動和噪音,并造成軸承、油封等部件的加速磨損,增加維護維修成本。?
5)調速性能對比?變頻調速效率高、精度高,具有過負荷能力,能夠在高于同步電機速度的情況下運行,永磁調速器則不能。當變頻器使電機速度下降時,電機線圈中會產生大量的熱,而這時電機風扇速度也減慢了,因此很多帶有變頻器的電機不能長時間在低速運轉。永磁調速器傳遞效率略低于變頻器,但電機轉速不變,且始終由全速旋轉電機風扇冷卻。液力耦合器屬低效調速方式,效率低于永磁調速器,調速范圍有限,精度低、線性度差、響應慢,必須外加油泵維持,但具有處理沖擊負載的能力。?
6)對環境的適應能力對比?變頻調速是通過可控硅或IGBT實現電流調節的,對使用環境有較高的要求,
導體元件通常要求在0~40℃環境下工作;對環境的濕度也有要求,一般為相對濕度的60%~90%[15];也不能用在腐蝕、易燃、易爆、粉塵較高的場合,必須為變頻調速設備提供專用房間并安裝空調。變頻調速對電機也有較高的要求,每一臺變頻器都要有一臺具有轉換功能的電機。由于變頻器輸入端直接連接到電網,電網電壓和電流的變化、雷擊浪涌等直接影響到變頻器電子設備的可靠性,容易造成變頻器的絕緣擊穿、控制器件的損壞,其安全可靠性相對較低,一般需安裝避雷裝置。?永磁調速器可適用于各種惡劣環境,包括易燃、易爆、潮濕、高溫、低溫、粉塵含量高的環境,無需電力消耗,能夠適應電壓波動較大、諧波含量較高的電網,適用于各種異步電動機的調速。?
7)占用空間對比?由于變頻器對環境的要求較高,需為變頻器提供專用的房間;永磁調速器和液力耦合器都安裝在電機和負載之間,占用空間相同,但液力耦合器還需外加油泵。從總體來說,永磁調速器占用的空間較小。?
8)日常維護對比?永磁調速器投入使用后,故障易診,維護工作量小,不需要專門的技能和專有維護平臺。由于減少了系統振動問題,使得系統磨損小,發熱少,需要每年對軸承加潤滑油,每三年更換一次軸承。變頻調速裝置需要專門的技能和維護平臺,維護技術要求高,故障診斷相對復雜,對維護人員要求較高。液力耦合器維護工作量大,由于震動問題,軸承磨損大,更換周期短;同時還存在漏油現象,不需要專門的技能和維護平臺。?
9)使用壽命對比?根據可靠性理論,一個系統或設備所用元件越多,系統的可靠性就越低。因為系統中任何一個可靠性低的元件會影響整個系統的可靠性,這類似于所謂的木桶理論,即系統的可靠性是由系統中可靠性最低的元件決定的。由此可知,系統或設備在實現相