空压机能效“大作战”


作者:Thilo Krebs,Thomas Horn 日期:2017/10/27 来源:PROCESS《流程工业》

“我们对自身提出了很高的技术要求,旨在使Kaesser公司的空压机成为全球著名的空压机产品。”Kaesser公司市场总监和技术专家Wolfgang Hartmann先生强调说。该公司开发生产的压缩空气系统正在不断地改进优化,提高生产效率。例如,Kaesser公司早在四年前就按照最新的IE3节能电机开发设计空气压缩机。在过去的两年里,该公司空压机的节能效率不断提高,30~315 kW全系设备配备了节能型 IE4 电机。

在今年的汉诺威展会上,他们展示了全新的解决方案,与西门子公司合作开发的ASD系列螺杆式空气压缩机以及全新的驱动技术方案。ASD 系列变频空压机将首次配备同步磁阻电机,与异步电机相比,其主要优势在于较大范围内的部分负载效率增幅可达 10%。用Hartmann先生的话来讲,这是一个重要的里程碑:“这一驱动理念数十年来一直为行业所熟知。但直到现在,其在系列电机生产领域内的实施才达到技术完美,使全球的用户从中受益。”

高效率的变速驱动系统

“我们的 ASD 系列变速版 (SFC)为全球客户步入极低能耗和极低运行成本发展之路创造了机会。”Hartmann先生强调说。这一点很重要,因为压缩空气气站通常采用模块化组合:采用 IE3 和 IE4 电机的持续运行空压机系统可以满足基载要求,而额外的峰值负载空压机可灵活响应,满足峰值要求;整个系统由 SIGMA AIR MANAGER 4.0 主控制器控制和协调,以确保最高运行效率。借助西门子新型磁阻电机驱动系统,运行效率会更高,尤其是在极为重要的部分负载范围内。

实践经验丰富的Hartmann先生介绍了新型电机的重要性。新的 EN 50598 生态设计标准不仅适用于单机驱动装置的效率值(以前的法规只关注单机效率),而且代表了新的监管重心转变至整体系统效率。因此,现在评估变速驱动解决方案的合规性将依据整体系统效率,而非单机的效率。这也是开发新型驱动系统的原因。

将同步和异步电机的优势集于一身

该创新型通用电机在单机驱动系统中结合了同步和异步电机的优势。一方面,电机转子中并未使用铝制、铜制或昂贵稀少的稀土磁铁,而是由具有特定型线且连续排列的电工钢制成,以使驱动装置高度耐用、维护方便,这正是异步电机的特色优势。

另一方面,新型电机的控制特性与同步电机相当。磁阻电机转子设计独特,即便在高转速下工况下,转子也不会额外产生热能,其关键在于驱动系统元件(即电机和变频器)的优化匹配。正是这两个组件的完美配合,才可实现最大节能效果。

结语

通过新型同步磁阻电机的应用,用户不仅可以针对特定应用和不断变化的环境条件享受到最大的灵活性便利性,而且还将负载的变化考虑在内。加上高效的 IE4 异步电机,Kaeser 现在已经将驱动技术效率提升到新的水平。