大师级输送泵节能电动机

导语：高效的泵驱动电动机不仅可以满足欧盟的技术规范和技术标准要求，也降低了使用企业所需耗费的能源成本。当前的最新研发进展也使用户能够在最短的时间内收回投资成本。

决定降低电动机驱动装置能源消耗的原因有很多：工业领域中几乎1/3的电力能源都用在泵的工作、驱动中。在节能泵驱动系统中的投资可以在很短的时间内全部收回，这不仅是因为其能效等级，更重要的是泵的工作过程：泵驱动等级不是主要的能源消耗方面，而是把电能转化为机械能的转化器。

传统电动机的一个基本缺陷就是它的最佳工作点区间和范围很窄。一旦超出区域，传统电动机的工作效率就会迅速下降。

在液体循环系统中，如采暖系统和冷却降温系统，或是流程工艺设备，这一缺点对电动机的耗电量有着极大的影响和作用，因为这些系统大部分的工作时间都不是满负荷运行，它们所使用的泵和电动机很少在最佳工作点的区间里运行。大多数泵在约50%的工作时间内都是在一定的负载范围内运行，其中有25%低于额定负载。

同步磁阻电动机：没有滑差

首先，其与传统异步电动机的最大区别在于：电动机的转子按照电网的磁场频率同步旋转。同步磁阻电动机中转子的旋转运动，是通过天然磁场中铁芯片所形成的磁路中的最低阻力来实现。根据负载的大小不同，铁芯磁场与天然磁场之间有一定的极角。在这一极角作用下，转子同步按照定子的绕旋转磁场转动；因此，确定的转子位置和变频器的驱动工作就是同步磁阻电动机必不可少的驱动技术和先决条件。在KSB 公司研发生产的泵驱动电动机中，转子位置是由泵驱动变频器三相绕组的电气值间接控制的。由于转子工作时无需短路绕组和励磁绕组，因此几乎没有能源损耗。

同步磁阻电动机这一概念表示出电动机与电网频率为同步旋转。当电网频率为50 Hz 时，四极电动机的转速为1500 转/min。为了实现3000 转/min的转速，KSB 研发的变频器将频率提高了一倍。多年来在泵驱动系统中使用的异步电动机有着与负载相关的转速差（滑差）；因此额定转速1500 转/min的四极电动机在50 Hz 电网中的转速不是准确的1500 转/min，而是1450 转/min 左右。在KSB 公司研发生产的同步磁阻电动机中，转速与负载无关，可在4200 转/min的转速内调节及变化。因此它提供了只需根据转速和功率就能够准确调节水泵输送流量的优势。

由铁芯和气隙组成的电动机转子

同步磁阻电动机最明显的特点就是冲压铁芯制成的转子体。转子体上有冲压出来并明显减少磁阻的气隙槽。气隙槽的方向和位置决定了转子在定子磁场中的优选转向和其旋转运动。同步磁阻电动机这一设计申请了专利保护，这在原则上保证了较低的噪声，减少了扭矩的波动，保证了整体的运行平稳。

建筑技术和工业化应用领域中对泵驱动电动机应用提出的决定性要求是可调节性能。只有当绕组中的电网频率可以改变时，同步磁阻电动机才有可能实现功率匹配。而在功率匹配方面，当代的技术水平是变频器技术。在利用变频器驱动三相电机时，可以从零开始无级地把电动机转速提高到其额定转速。这也突出了同步磁阻电动机的一个最重要优点：在部分负载的工况下仍然有着很高的工作效率。正如KSB 公司所介绍的那样：同步磁阻电动机在25% 的额定转速和二次方负载（转速可调的电动机和特性曲线固定不变的电动机在工作时所需的驱动扭矩是转速的二次方）时的工作效率仍然在额定效率的95% 以上。实践经验也告诉大家：用同步磁阻电动机取代传统的泵驱动电动机后可以节约25% 以上电力能源。

同步磁阻电动机的机械复杂程度也比异步电动机低。根据其结构特点和作用原理，机械部件也有着更长的使用寿命。因为它减少了功率损耗，因此其发热也更少；这也是其使用寿命更长的原因之一。如同步电动机的轴承使用寿命在20 000 ～ 30 000 h。在大功率的水泵中，这就大大的降低了水泵的维护保养成本，减少了轴承失效带来的停机风险。

同步磁阻电动机较轻的重量也能节约能源

在重量不同一词的含义中也包含了大功率水泵运输和安装时的重量问题。如一台75 kW 功率的同步电动机的重量为411 kg，而相同功率的IE4 异步电动机则重745 kg。在生产同步电动机时，既不需要使用励磁材料也不需要使用稀土材料。因此这一技术也摆脱大量消耗需要付出极大工作量，对周围环境产生不良影响才能获得到原材料的方法。

在楼宇技术领域中，建筑物的采暖和空调是最重要的调速泵和高效电动机的应用领域。在这一领域中，由于负载变化的原因，电动机常常在部分负载工况下运行。在建筑物采暖中，电动机一年中的大部分时间仅需在10% ～ 20%的负载状况下运行。因此，可以说使用传统异步电动机的采暖泵是在非常不经济的效率范围内工作。用同步磁阻电动机取代IE2 等级的异步电动机可以节约采暖和空调系统泵驱动电机的能源消耗；根据建筑物的规模大小和负荷情况可以实现节约25% 的电力能源。除此之外，利用同步磁阻电动机技术还可以完全省略使用励磁材料和省略与此有关的稀土材料，从而也实现了最佳的资源利用。

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