復(fù)盛空壓機(jī)使用永磁電機(jī)驅(qū)動的螺桿空壓主機(jī)，已經(jīng)在市場上普遍得到應(yīng)用，特別是一體式的永磁驅(qū)動螺桿主機(jī)，更是以其節(jié)能顯著、體積小易于布置等優(yōu)點得到客戶的普遍認(rèn)可。隨著永磁一體螺桿機(jī)的廣泛應(yīng)用，更多的永磁電機(jī)廠家也先后進(jìn)入這個市場，對于永磁一體機(jī)與永磁驅(qū)動兩體聯(lián)軸方式的適宜性討論，持久而熱烈。通潤作為國內(nèi)永磁一體主機(jī)的首個生產(chǎn)廠家，針對大家關(guān)心的諸多問題，提供我們自己的觀點，供大家討論與參考。
1、一體機(jī)設(shè)計中的電機(jī)溫升問題
目前的一體式螺桿主機(jī)，電機(jī)直接安裝在螺桿機(jī)頭的吸氣伸軸端。業(yè)內(nèi)很多人，提出了一體機(jī)電機(jī)溫升的質(zhì)疑，認(rèn)為電機(jī)直接與螺桿機(jī)頭做成一體，螺桿機(jī)頭的溫度會傳遞到電機(jī)側(cè)，導(dǎo)致電機(jī)散熱差、溫升高。對于此類觀點，依據(jù)本公司實際的設(shè)計與應(yīng)用狀況。

首先，電機(jī)溫升主要依賴于特定工況下的電機(jī)設(shè)計，筆者所在公司的一體式螺桿主機(jī)用永磁電機(jī)，是針對一體式結(jié)構(gòu)和空壓行業(yè)的運行工況進(jìn)行的特殊設(shè)計，如充裕的服務(wù)系數(shù)考慮，并經(jīng)過了詳細(xì)的測試確認(rèn)，不同于市場上運用的通用型永磁電機(jī)設(shè)計，實際運行時電機(jī)溫升狀況良好。對于直接將市場上通用型永磁電機(jī)的定、轉(zhuǎn)子直接安裝在螺桿機(jī)頭端部的組裝方式，建議進(jìn)行比較詳盡的測試，以確認(rèn)該永磁電機(jī)是否適合空壓機(jī)特定的結(jié)構(gòu)和工況。圖1為一臺一體式螺桿主機(jī)在溫升平衡情況下的溫度分布。由圖可見，即使在溫度平衡條件下，電機(jī)端的外殼溫度也不過在40℃左右。 　　

其次，對于螺桿主機(jī)本身，其壓縮空氣從吸氣端到排氣端，是一個壓力逐步增大的過程，相應(yīng)的溫度也是一個逐步遞增的過程。通常狀況下，吸氣口的溫度接近氣溫，而控制排氣溫度的風(fēng)機(jī)一般設(shè)定在大約85℃開啟，所以排氣端的油氣混合物溫度限定在85℃左右，所以電機(jī)端的溫度不應(yīng)超過此值。

2、空壓機(jī)防護(hù)等級問題

螺桿空壓機(jī)應(yīng)用于比較廣泛的場合，有些應(yīng)用場合環(huán)境比較差，環(huán)境中粉塵、雜質(zhì)比較多。如果螺桿空壓機(jī)自身的防護(hù)做的不到位，對于IP23防護(hù)等級的一體式螺桿主機(jī)，在吸風(fēng)冷卻時，粉塵、雜質(zhì)等容易隨著冷卻風(fēng)進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部，帶磁性的粉塵或雜質(zhì)會吸附在永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子表面，累積到一定程度，會堵塞氣隙，導(dǎo)致電機(jī)無法運行。所以，針對特定的使用場合，本公司也設(shè)計了相應(yīng)的產(chǎn)品，推出IP54防護(hù)等級的一體式螺桿主機(jī)，該結(jié)構(gòu)完全將冷卻風(fēng)道移至電機(jī)外部，與市場上的IP54電機(jī)冷卻方式類同，但同時又秉承了本公司一體式螺桿主機(jī)無軸承結(jié)構(gòu)的特點優(yōu)勢。

3、永磁變頻空壓機(jī)一體機(jī)的維修保養(yǎng)問題
對于永磁同步驅(qū)動的螺桿主機(jī)，其電機(jī)沒有軸承，在節(jié)約了2個點的效率損失的同時，結(jié)構(gòu)上更加簡單。
對于一臺常規(guī)結(jié)構(gòu)的電機(jī)，產(chǎn)生維修概率的通常是電機(jī)軸承。從這一點分析看，永磁電機(jī)驅(qū)動的一體式螺桿機(jī)，沒有此類問題的維修考慮，趨于免維護(hù)，更加的綠色環(huán)保。對于永磁電機(jī)定轉(zhuǎn)子的更換，在一體式螺桿主機(jī)設(shè)計時，進(jìn)行了充分考慮，拆卸方式非常簡單，易于操作，如圖5圖6所示。   　　本公司的永磁驅(qū)動一體式螺桿主機(jī)，其后端蓋子為一種結(jié)構(gòu)。在設(shè)計時，考慮了兩種因素，其一是采用隔磁材料制作，在轉(zhuǎn)子通過時，與轉(zhuǎn)子不產(chǎn)生磁力影響；其二是尺寸設(shè)計，控制在轉(zhuǎn)子脫離配合主軸時，該后蓋充分起到導(dǎo)向保持作用。在以上兩種考慮下，永磁轉(zhuǎn)子的拆裝非常簡單方便。
4、永磁一體機(jī)與控制的匹配問題
永磁驅(qū)動一體式螺桿主機(jī)，在使用過程中，與控制的匹配經(jīng)歷了選擇、磨合及相互調(diào)整，達(dá)到了比較理想的匹配。當(dāng)前的市場是一個性能與成本同等競爭的環(huán)境，單一的追求性能或單一的追求低價，是無法俘獲用戶的青睞。基于筆者所在公司的使用經(jīng)驗，做以下兩方面的話題探討。

其一是轉(zhuǎn)速的選擇：對于一體式螺桿主機(jī)，基于其調(diào)頻的控制因素、電機(jī)的無軸承結(jié)構(gòu)因素，在電機(jī)轉(zhuǎn)速的設(shè)計上具備了更寬的選擇，各大廠家對于設(shè)計轉(zhuǎn)速高和設(shè)計轉(zhuǎn)速低，各執(zhí)一詞。

復(fù)盛空壓機(jī)設(shè)計高轉(zhuǎn)速，從電機(jī)設(shè)計角度，可以獲得更高的電機(jī)效率，從使用角度，采用直驅(qū)聯(lián)接替代目前市場上的皮帶機(jī)，避免了皮帶結(jié)構(gòu)帶來的一系列缺陷，如效率損失，節(jié)能約1-2%、皮帶壽命差，皮帶結(jié)構(gòu)帶來的軸向力等。雖然螺桿一體機(jī)運行噪音相對于低速略高，但只要空壓機(jī)系統(tǒng)能做良好的隔音措施，影響并不大。設(shè)計低轉(zhuǎn)速，從電機(jī)的震動與噪音角度，應(yīng)該比較低，但其缺陷主要是需要較大的機(jī)頭實現(xiàn)同等排氣量；

其二是控制系統(tǒng)的選擇：目前空壓機(jī)行業(yè)競爭日趨激烈，對于永磁電機(jī)用變頻器功率選擇，希望也能實現(xiàn)與電機(jī)同檔。對于這樣的要求，變頻器廠家也在努力調(diào)整應(yīng)對，但就這樣的要求，我們認(rèn)為存在以下問題需要考慮。假設(shè)，一臺37kW的永磁電機(jī)驅(qū)動的空壓機(jī)，依據(jù)如下公式分析。在設(shè)計時，假設(shè)電壓取值為340V，設(shè)計的額定電流為74A，小于37kW變頻器的電流允許值，實現(xiàn)了同檔匹配的目的，但該機(jī)器安裝到客戶使用現(xiàn)場后，可能會出現(xiàn)如下情況。一種狀況：如該使用企業(yè)在用電高峰期，電網(wǎng)出現(xiàn)下差浮動，電機(jī)輸入電壓降低，要繼續(xù)維持37kW的輸出，只能采用提升電流來滿足，電流的長時間增加，導(dǎo)致變頻器保護(hù)，空壓機(jī)不能正常工作；另外一種狀況：當(dāng)該空壓機(jī)使用了較長時間后，濾網(wǎng)壓差變大，提供同等空氣用量的情況下，電機(jī)功率增大，由于電壓沒有上升空間，只能通過電流的增加來實現(xiàn)，也會出現(xiàn)變頻器保護(hù)情況。在這里需要說明的一點，空壓機(jī)的使用是壓力恒定，而壓力體現(xiàn)在電機(jī)驅(qū)動上，為恒轉(zhuǎn)矩輸出。對于永磁電機(jī)，轉(zhuǎn)矩大致可以線性地對應(yīng)到電流，所以當(dāng)出現(xiàn)濾網(wǎng)的壓差過高時，對于同檔配置變頻器的情況，可能會出現(xiàn)因電流過高出現(xiàn)變頻器保護(hù)，而該故障是無法通過降低轉(zhuǎn)速來解決的。