高速磁悬浮离心式鼓风机.ppt

Kawasaki HST 高速磁悬浮离心式鼓風机 属于21世纪高速磁悬浮离心式鼓风机 一般涡轮增压式鼓风机有下列缺点︰ 1）高能源消耗 - 由于非全负载操作状况，机械损失，附属设备能 源需而降低空气动力性能。 2) 需要其他辅助品 – 润滑油/润滑剂及冷却水。 3) 较多保养维护 – 调整，大修，消耗品更换及需储存大量备用零件。 4) 完整之设备安装 – 设备基础，防音罩，防震设施及较大的安装空间。 5) 二次环境公害问题 – 废水/油，蒸发的油气，震动及噪音。 为了符合环境保护之要求，下一世紀的涡轮增压式鼓风机必须降低或消除上列缺点 此种涡轮增压式鼓风机存在吗？ 高速磁悬浮离心式鼓风机采用何种方式以达性能要求 空气压力︰与涡轮增压式轮叶周边速度二次方成正比 (与涡轮增压式轮叶旋转数二次方成正比) 空气风量︰与涡轮增压式轮叶周边速度成正比 (与涡轮增压式轮叶旋转数成正比) 高转速马达单元结构 高速变频马达(1/2) 感应马达转速(N)，极数(P)及频率(F)间关系可以下列公式表示N=120F/P—(1) 其中n=rpm(每分钟旋转数) F=Hz(频率/每秒) 一般双极(2P)马达电源为60Hz时其最大旋转数为3600rpm。? 变频马达是利用变动的频率來控制马达转数，例如将变频器设定在600Hz的频率并输出至马达端，其旋转数即为36,000rpm。 Kawasaki HST高速磁悬浮离心式鼓风机之回转轴 (马达轴+ 渦轮增压式轮叶) 为一体实心轴设计，因此第1临界转速是高于最高极限操作转速。?? Kawasaki HST高速磁悬浮离心式鼓风机马达规格如次页所列。 高速变速马达(2/2) 主动式磁性轴承(AMB)操作基本原理(1/3) 基本操作原理︰ 主动式磁性轴承是利用在转子四个方向 (上下左右) 之电磁极的导引作用而使转子浮动在定位上 (不像直线性马达采用的排斥系统，其转子是不具磁性的)。 理论上此系统是不能将转子保持在定位上，由于转子对每一电磁极的导引力与空隙距离二之方成变化的正比。 保持转子在轴承中心上，是由每一个高感应性位置计测器去量测转子与轴承面间的空气隙，依此去控制电力磁极电流进而调整反向的导引力。?? 主动式磁性轴承(AMB)操作基本原理(3/3) 电解侵蚀预防 由于在径向磁极上直接产生南/北极向的电流，而转子回转方向即产生了涡流电流，如果没有预防设施的话即会发生电解侵蚀状况。在HST涡轮增压式鼓风机的轴，定子及转子外层均设有薄钢层片去预防此涡流电流产生。? 轴承间隙 S9000和S6000︰0.5mm，S2500︰0.25mm 裱褙轴承间隙 轴承间隙的一半? 位置计测器上限转数 位置计测器上限为转速为100,000rpm，为CPU速度的极限。注︰HST高速磁悬浮离心式鼓风机运转速度为30,000rpm 平面轴承与磁性轴承比较 磁性轴承自动平衡系统 ?案例︰M = 60 kg, N = 30,000 rpm, d = 130 mm, m = 5 gr 电 源 断 电 保 护 当断电状况发生时，马达就如同一发电机可提供足够的能源至磁性轴承，直至转速降至300rpm(5Hz)时。而不需要像一般渦轮增压式鼓风机一样加装一备用球轴承，而只需加装一不需润滑油的马达轴衬，其寿命可接近永久。 Kawasaki HST高速磁悬浮离心式鼓风机特性 操 作 控 制 Kawasaki HST 高速磁悬浮离心式鼓风机之自动控制系统是确保有效率的操作，系统可控制风量，出口风压及控制马达速度的变频器。(不像一般渦轮增压式鼓风机一样，而沒有进流导阀转动时所产生的阻流及冲撞损失。) 春季时之操作及出口风压及风量 春季时，由于进口空气温度上升及空气密度降低，与冬季相比鼓风机出口压力会降低。 一般涡轮增压式鼓风机操作在一定速度回转时激变(SURGE)限度可降至0或输出会降至规格需求以下。因此一般涡轮增压式鼓风机需要选用更大的风量以补足在春季操作时所减少的性能。 Kawasaki HST高速磁悬浮离心式鼓风机在春季操作时，转速控制器会自动增加操作速度以保持所 需求的风量及风压。 操 作 控 制 案 例 Kawasaki HST高速磁悬浮离心式鼓风机动力规格 Kawasaki HST 高速磁悬浮离心式鼓风机实际动力需求规格包括马达动力，磁性轴承动力及控制盘动力。其动力需求规格与一般涡轮增压式鼓风机所需轴动力规格有所不同。 在一般涡轮增压式鼓风机动力规格为轴动力加上马达动力损失。 控 制 盘 组合控制系統 按空气需求量，组合控制系统允许控制2-6台涡轮