空压机电机技术要领

selina的头像

论坛: 

空压机市场对于电机的需求量相对较大,但空压机对于电机的要求也较高,前期我们谈了等功率设计方案的螺杆空压机,今天Ms.参再和大伙谈谈等排气量设计的空压机以及空压机对电机的一些特殊要求。

等排气量设计的螺杆空压机

等排气量设计的螺杆空压机是指在同一个空压机主机类型中在排气量基本保持不变的情况下,即空压机主机转速保持不变(与异步电机转速相同),随着排气压力的增加或减小,那么只能是电机功率随之增大或减小。

通常等排气量空压机主机比等功率设计用空压机主机要略大一点。

按照该方案空压机工作原理,也就是说在同一个空压机主机类型中,我们要用不同功率的电机来匹配用户对最高排气压力变化的需求。如果按此方案设计空压机,生产企业就需要储备很多不同功率的电机。

换个思路,如果在电机上做文章,也就是说加大电机实际功率来满足不同排气压力的需求。为了使电机额定功率与等功率设计方案的电机额定功率相同,只能加大服务系数来应对,这是目前螺杆空压机行业的一个“潜规则”。

站在螺杆空压机生产企业的角度,单从电机本身考虑,其成本并没有下降,下降的是采购和管理成本(电机规格减少了),在当今低成本竞争的情况下不失为一种权宜之计。

因为没有了齿轮传动,空压机主机输入端与电动机输出轴之间采用弹性联轴器连接,即没有了齿轮传动带来的问题,又降低了成本,这种设计方案在当今空压机行业中称之为直联机。

目前空压机行业中所采用的该设计方案所带来的最大弊端就是使得空压机用电机功率乱象丛生。而用户在购买前很难知道其实际电机功率,也无从知道其运行电流,从而导致后续为该空压机所匹配的开关柜或其它供电设备选配容量过小,给空压机在今后的安全运行中埋下了很大的隐患。

不同设计对电机性能的要求

等功率和等排气量两种设计的对比及对应的工作原理,可以对螺杆空压机的“服务系数”看出一丝端倪,接着我们再来谈谈螺杆空压机及其运行方式。

空压机是压缩空气的制造者,但压缩空气无法像河流中的水一样我们可以观察它流速的快与慢,压缩空气是通过管网压力的变化来反映气量的变化。也就是说压力变化是气量供求变化的反映,压力变化是现象,气量变化是本质。

对于空压机而言,电机负载的大小呈周期性变化,它随着使用者对气量的需求而变化,当达到了使用者所设定的最高工作压力时空压机开始卸载,通常普通固定式螺杆空压机卸载后的电动机功率是满负荷功率的30%-45%,当管网的工作压力下降到使用者所设定的最低工作压力时空压机自动加载,真正处于满负荷运转(接近最高工作压力)的时间非常短。

在我国,螺杆空压机从上世纪九十年代初逐步发展成为空压机行业的主力机型,其智能化控制水平随着计算机和电子行业的发展而大大提高,由于其智能控制性能比较好,运行起来就更加安全平稳了。
综上所述,无论采用哪种设计方案其运行方式如何,对于电机的功率选择来说,就是使电动机在效率最高与功率因数较大的情况下工作是最理想的。电机的容量定额是一些离散的、非连续的值,而我们所确定的电动机负荷是介于这些离散值之间。

在机械设计手册中对于电动机功率的选择通常是轴功率乘上1.1倍来选择电动机功率,且电动机的额定功率不小于其上述两项的乘积。用此种方法来选择电动机功率没有我们所说的“服务系数”,但运用于螺杆空压机用电动机的选择,其后果就是电动机的效率和功率因数都比较偏低,造成能源和成本方面的浪费。

如何利用和使用好电动机的“服务系数”,并将其控制在规定的、合理的范围内运行,这是螺杆空压机行业当前亟待解决的问题。

同时,双螺杆空压机主机由于先天所固有的压缩气体传递给转子的轴向力和径向力无法平衡而带来的一系列问题,随着无齿轮传动而多多少少传递给电动机轴承,从而使一些电动机轴承经常运行高温并损毁。这也是驱动双螺杆空压机主机所要求选用的电机与电机生产厂商所生产的电机没有完全匹配好的主要原因之一。但我们相信,随着主机生产商和电机生产商不断总结经验教训,问题会得以解决。

本文转自:空压机电机技术要领

点击这里,获取更多电机控制设计信息