馬玉順，吳 明，匡 俊，黃曉兵

(1.中船重工第702研究所上海分部，上海 200011； 2.上海市東方海事工程技術(shù)有限公司，上海 200011)

?

永磁調(diào)速和變頻調(diào)速技術(shù)對(duì)比研究

馬玉順1，2，吳 明1，2，匡 俊1，2，黃曉兵2

(1.中船重工第702研究所上海分部，上海 200011； 2.上海市東方海事工程技術(shù)有限公司，上海 200011)

永磁調(diào)速和變頻調(diào)速是泵與風(fēng)機(jī)等離心負(fù)載廣泛應(yīng)用的兩種調(diào)速方式，從技術(shù)方面和經(jīng)濟(jì)性方面對(duì)這兩種調(diào)速技術(shù)進(jìn)行了對(duì)比研究，并通過(guò)實(shí)際案例對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。在高轉(zhuǎn)速比工況下，永磁調(diào)速效率更高，而低轉(zhuǎn)速比時(shí)效率低于變頻調(diào)速；相比于變頻調(diào)速，永磁調(diào)速系統(tǒng)可靠性更高、振動(dòng)小、對(duì)工作環(huán)境要求低。此外，永磁調(diào)速的初始成本和維護(hù)成本小于變頻調(diào)速，即使在低轉(zhuǎn)速工況下總成本也小于變頻調(diào)速。因此，永磁調(diào)速的綜合性能要優(yōu)于比變頻調(diào)速。

永磁調(diào)速；變頻調(diào)速；效率；經(jīng)濟(jì)性

水泵與風(fēng)機(jī)是我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域最常用的通用機(jī)械，被廣泛應(yīng)用于電力、石油、化工、冶金、城建等領(lǐng)域。水泵與風(fēng)機(jī)耗能巨大，電力消耗占全國(guó)發(fā)電總量的40%左右。通常在水泵與風(fēng)機(jī)等設(shè)備選型時(shí)，從安全可靠性方面考慮，選取的水泵與風(fēng)機(jī)都留有很大的裕量，實(shí)際運(yùn)行流量遠(yuǎn)小于額定流量[1]。而這些水泵和風(fēng)機(jī)大都采用定速驅(qū)動(dòng)，因此在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中通常是采用調(diào)節(jié)閥門或者風(fēng)門擋板的方式來(lái)調(diào)節(jié)流量，從而導(dǎo)致系統(tǒng)效率低下，能量浪費(fèi)嚴(yán)重，具有很大的節(jié)能潛力。眾所周知，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)是水泵和風(fēng)機(jī)等離心設(shè)備最有效的節(jié)能方式。目前，在眾多調(diào)速技術(shù)中，變頻調(diào)速和永磁調(diào)速是應(yīng)用最為廣泛的兩種調(diào)速方式。

永磁調(diào)速技術(shù)是近年來(lái)專門針對(duì)風(fēng)機(jī)、泵類離心負(fù)載調(diào)速節(jié)能發(fā)展的一項(xiàng)突破性新技術(shù)，并且作為國(guó)家重點(diǎn)節(jié)能技術(shù)得到了國(guó)家的大力推廣[3]。永磁調(diào)速是利用永磁材料與導(dǎo)體之間的電磁效應(yīng)，通過(guò)改變氣隙來(lái)調(diào)節(jié)扭矩、實(shí)現(xiàn)負(fù)載轉(zhuǎn)速變化的一種新型柔性傳動(dòng)技術(shù)?；驹砣鐖D1所示：電機(jī)帶動(dòng)導(dǎo)體盤(pán)在永磁材料產(chǎn)生的磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)體盤(pán)切割磁力線，導(dǎo)體盤(pán)上感應(yīng)產(chǎn)生電渦流及磁場(chǎng)，感應(yīng)磁場(chǎng)和永磁場(chǎng)相互作用，阻礙導(dǎo)體盤(pán)和永磁盤(pán)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到傳遞扭矩的作用，帶動(dòng)負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)。導(dǎo)體盤(pán)和永磁盤(pán)之間的氣隙大小決定了傳遞力矩的大小，氣隙越小，導(dǎo)體切割的磁力線越多，導(dǎo)體盤(pán)和永磁盤(pán)之間的作用力越大，傳遞的力矩也就越大，因此通過(guò)調(diào)節(jié)氣隙大小可以調(diào)節(jié)負(fù)載轉(zhuǎn)速。

圖1 永磁調(diào)速原理圖Fig.1 The schematic of permanent magnet speed regulation

對(duì)于水泵和風(fēng)機(jī)等離心負(fù)載，變頻調(diào)速和永磁調(diào)速都具有優(yōu)異的調(diào)速性能和節(jié)能效果，得到了廣泛應(yīng)用。然而由于調(diào)速機(jī)理不同，導(dǎo)致二者在節(jié)能性、運(yùn)行可靠性等方面存在差異；在實(shí)際使用過(guò)程中，經(jīng)濟(jì)性也是需要考慮的重要因素。因此，有必要對(duì)變頻調(diào)速和永磁調(diào)速?gòu)募夹g(shù)和經(jīng)濟(jì)方面進(jìn)行綜合對(duì)比研究，為實(shí)際生產(chǎn)和應(yīng)用提供指導(dǎo)。

1 永磁調(diào)速和變頻調(diào)速技術(shù)對(duì)比

1.1 性能對(duì)比

1.1.1 能耗和效率

以調(diào)速前負(fù)載功率P0=2 000 kW、轉(zhuǎn)速n0=1 485 r/min為例進(jìn)行分析。將負(fù)載轉(zhuǎn)速比調(diào)節(jié)至i=0.8時(shí)，負(fù)載轉(zhuǎn)速為n=n0·i=1 188 r/min。根據(jù)離心負(fù)載相似定律可知，調(diào)速后負(fù)載功率為P負(fù)載=P0·i3=1 024 kW。

滑差損耗Q滑差計(jì)算：滑差損耗是由于導(dǎo)體盤(pán)和永磁盤(pán)轉(zhuǎn)速存在差異，在導(dǎo)體盤(pán)上以熱量形式損耗的能量部分，計(jì)算公式為Q滑差=P0(i2-i3)=256 kW。

因此，電機(jī)功率為P電機(jī)=Qf+Q滑差+P負(fù)載=1 298 kW，永磁調(diào)速器的效率為η永磁=P負(fù)載/P電機(jī)=0.789。

永磁調(diào)速器除了以上功率消耗以外，還需為冷卻油和潤(rùn)滑油循環(huán)提供動(dòng)力。對(duì)于2 000 kW調(diào)速器，所配置油泵功率為5 kW。對(duì)于調(diào)節(jié)氣隙的執(zhí)行器等，所需功率非常小，可忽略不計(jì)。綜上所述，永磁調(diào)速系統(tǒng)消耗的總功率為1 303 kW。

B．變頻調(diào)速。采用變頻調(diào)速時(shí)變頻電機(jī)和變頻器存在損失，并且變頻電機(jī)和變頻器的效率隨著負(fù)載率發(fā)生變化。圖2(a)和(b)為對(duì)某典型變頻系統(tǒng)所測(cè)的變頻電機(jī)效率和變頻器效率隨著負(fù)載率的變化曲線。

圖2 變頻調(diào)速系統(tǒng)效率Fig.2 Efficiency of variable frequency speed regulation system

當(dāng)轉(zhuǎn)速比為i=0.8時(shí)，系統(tǒng)負(fù)載率為β=i3=0.512。從圖2中可知，此時(shí)對(duì)應(yīng)的電機(jī)效率為η電機(jī)=0.923，變頻器效率為η變頻器=0.918。整個(gè)變頻調(diào)速系統(tǒng)的效率為η變頻=η電機(jī)·η變頻器=0.847。電機(jī)的功率為P電機(jī)=P負(fù)載/η變頻=1 209 kW。

由于變頻調(diào)速器對(duì)工作環(huán)境要求高，在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，變頻調(diào)速裝置都需要安裝在專門的房間內(nèi)，并且加裝散熱風(fēng)道、空調(diào)等設(shè)備來(lái)保證變頻裝置的可靠運(yùn)行，一般制冷功率大約為電機(jī)額定功率的2%，為40 kW左右。綜上可知，變頻調(diào)速系統(tǒng)所消耗的總功率為1 209+40=1 249 kW。

表1為不同負(fù)載轉(zhuǎn)速情況下永磁調(diào)速和變頻調(diào)速對(duì)應(yīng)的功耗和效率。在負(fù)載轉(zhuǎn)速高(i>0.9)的情況下，永磁調(diào)速的效率要高于變頻調(diào)速，而當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)速低時(shí)，變頻調(diào)速效率更高，但是變頻調(diào)速下限一般不低于額定轉(zhuǎn)速60%。

表1 不同轉(zhuǎn)速下永磁調(diào)速和變頻調(diào)速的功率和效率Tab.1 Efficiency and power of permanent magnet and variable frequency speed regulation at different rotation speed

1.1.2 可靠性

變頻調(diào)速系統(tǒng)中包含眾多電子元件，故障率相對(duì)較高，可靠性較低，使用壽命一般為8～10年；對(duì)于長(zhǎng)期運(yùn)行的變頻器，其中的散熱直流風(fēng)扇、濾波電容等時(shí)常需要維修和更換[4]，并且變頻器一般在正常使用3～6年以后進(jìn)入故障高發(fā)期，經(jīng)常出現(xiàn)元器件燒壞、失效、保護(hù)停機(jī)功能頻繁動(dòng)作等故障，一旦發(fā)生電氣故障，需要專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行維修，故障排除難度較大，維護(hù)成本高。此外，變頻調(diào)速器工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大的諧波，會(huì)引起附近設(shè)備的干擾、電氣設(shè)備的誤動(dòng)及損壞，從而影響整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

永磁調(diào)速器不包含電子元件，為純機(jī)械裝置，可靠性高，長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定性好，永磁調(diào)速器的使用壽命為25～30年。永磁調(diào)速器維護(hù)十分簡(jiǎn)單，一般僅需每3～5年更換一次軸承、密封圈及冷卻油即可。同時(shí)永磁調(diào)速器在工作過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生諧波干擾，不會(huì)影響其他設(shè)備的正常運(yùn)行。

1.1.3 振動(dòng)

采用變頻調(diào)速時(shí)電機(jī)軸和負(fù)載軸硬性連接，電機(jī)和負(fù)載的振動(dòng)會(huì)疊加，引起機(jī)械振動(dòng)和噪聲，加速密封圈和軸承等器件的磨損，使整個(gè)系統(tǒng)的可靠性降低。并且在安裝過(guò)程中軸的對(duì)中要求高，安裝比較困難。

永磁調(diào)速器導(dǎo)體盤(pán)和永磁盤(pán)沒(méi)有任何機(jī)械連接，通過(guò)氣隙傳遞扭矩，可大幅度降低系統(tǒng)振動(dòng)，提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性和使用壽命。同時(shí)，軸對(duì)準(zhǔn)精度的允差大，安裝和維修方便快捷。表2為對(duì)某電廠空氣預(yù)熱器系統(tǒng)采用永磁調(diào)速器改造前后系統(tǒng)的振動(dòng)狀況。采用永磁調(diào)速器后，負(fù)載和電機(jī)在各個(gè)方向上的振動(dòng)顯著減小，噪聲也得到了有效降低。

表2 空氣預(yù)熱器系統(tǒng)振動(dòng)狀況Tab.2 Vibration of an air preheater system

1.1.4 啟動(dòng)特性

高壓變頻的最低輸出頻率一般為60%，變頻調(diào)速器啟動(dòng)特性為低頻帶載啟動(dòng)，能夠在一定程度上減小啟動(dòng)沖擊對(duì)系統(tǒng)的影響，但是變頻器不能夠頻繁的開(kāi)啟和停機(jī)。

永磁調(diào)速器的最低輸出功率接近零，可以實(shí)現(xiàn)空載啟動(dòng)，能夠最大程度地降低啟動(dòng)電流峰值，減小電機(jī)啟動(dòng)時(shí)間，降低啟動(dòng)對(duì)系統(tǒng)的沖擊，延長(zhǎng)了電機(jī)和負(fù)載的使用壽命，保證系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。此外，永磁調(diào)速器還可以頻繁啟停。

1.1.5 工作環(huán)境要求

變頻調(diào)速器內(nèi)部包含很多的電氣電子裝置，對(duì)環(huán)境要求嚴(yán)格。使用場(chǎng)所要求無(wú)爆炸性或者腐蝕性氣體，需要防塵防潮處理，工作時(shí)環(huán)境溫度一般不能高于40 ℃。因此變頻調(diào)速系統(tǒng)一般都需要放置在特定的房間，并且安裝空調(diào)、散熱通道等設(shè)備來(lái)維持合理的工作環(huán)境溫度。此外，變頻調(diào)速裝置內(nèi)電氣電子裝置對(duì)電壓敏感，因此無(wú)法適用于電力質(zhì)量很差的情況。

永磁調(diào)速器是純機(jī)械裝置，對(duì)環(huán)境要求很低，工作溫度可高達(dá)100 ℃，對(duì)濕度沒(méi)有限制，能夠適用于電網(wǎng)波動(dòng)大、諧波含量高、易燃易爆、粉塵含量高、高海拔等惡劣環(huán)境。特別是對(duì)于電力質(zhì)量很差的情況，比如發(fā)生電壓波動(dòng)、短時(shí)間斷電、雷擊等現(xiàn)象時(shí)，這些因素對(duì)電子設(shè)備往往是致命的，而永磁調(diào)速器由于是純機(jī)械裝置，因此既不會(huì)造成損害，也不會(huì)造成停機(jī)，能夠保證整個(gè)系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定地運(yùn)行。

永磁調(diào)速和變頻調(diào)速各方面性能綜合對(duì)比見(jiàn)表3。從表中可知，永磁調(diào)速在可靠性、適用性、長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行及安裝維護(hù)等方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。

表3 永磁調(diào)速和變頻調(diào)速技術(shù)對(duì)比Tab.3 Technical comparison between permanent magnet speed regulation and variable frequency speed regulation

1.2 經(jīng)濟(jì)性對(duì)比

為了對(duì)比分析永磁調(diào)速和變頻調(diào)速的經(jīng)濟(jì)性，現(xiàn)以24年為例，對(duì)變頻調(diào)速和永磁調(diào)速的初始成本、維護(hù)成本及運(yùn)行成本進(jìn)行分析。

1.2.1 初始成本

A.永磁調(diào)速。對(duì)于2 000 kW功率的永磁調(diào)速器，永磁調(diào)速器主體加上稀油站、配電柜等所有配套元件，整體報(bào)價(jià)為70萬(wàn)元左右，施工基礎(chǔ)建設(shè)費(fèi)用約為5萬(wàn)元。普通電機(jī)2 000 kW成本約為20萬(wàn)元。

B.變頻調(diào)速。2 000 kW變頻器主體設(shè)備，國(guó)產(chǎn)名牌約為50萬(wàn)元，中外合資品牌為90萬(wàn)元左右，進(jìn)口品牌約為120萬(wàn)元，在對(duì)比分析時(shí)，取國(guó)產(chǎn)和中外合資品牌中間值70萬(wàn)元進(jìn)行對(duì)比分析。變頻調(diào)速器需要建造專門的空調(diào)房提供合適的工作環(huán)境，電纜、土建、設(shè)計(jì)等費(fèi)用在30萬(wàn)元左右，立式空調(diào)費(fèi)用4萬(wàn)元左右，2 000 kW變頻專用電機(jī)成本約為30萬(wàn)元。

永磁調(diào)速和變頻調(diào)速的初始成本如表4所示。盡管永磁調(diào)速的主體設(shè)備和變頻調(diào)速相當(dāng)，但是綜合考慮其他輔助設(shè)備和設(shè)施等費(fèi)用，永磁調(diào)速的初始成本遠(yuǎn)小于變頻調(diào)速。

表4 永磁調(diào)速和變頻調(diào)速初始成本對(duì)比Fig.4 Initial costs of permanent magnet and variable frequency speed regulation

1.2.2 維護(hù)成本

A.永磁調(diào)速。永磁調(diào)速器的維修十分方便，每3～5年更換一次軸承和軸承密封，加上拆裝人工費(fèi)，大約需要5萬(wàn)元，平均每年1.25萬(wàn)元；每年換一次冷卻油，約為2萬(wàn)元。因此每年維護(hù)費(fèi)用在3.25萬(wàn)元左右，24年總維修費(fèi)用為78萬(wàn)元。

B.變頻調(diào)速。變頻調(diào)速器是復(fù)雜的電子設(shè)備，投入運(yùn)行后易受環(huán)境的干擾和影響，新設(shè)備投用前兩年可靠性尚可，后續(xù)可靠性越來(lái)越低，平均每年都要發(fā)生一次故障，長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定性較差。一般2 000 kW變頻器每年維修費(fèi)用平均為10萬(wàn)元左右，24年總維修費(fèi)用為240萬(wàn)元。

1.2.3 運(yùn)行成本

A.永磁調(diào)速。當(dāng)轉(zhuǎn)速比為0.8時(shí)，每年運(yùn)行時(shí)間按照6 000 h計(jì)，則每年耗電為：P=1 303×6 000=7 818 000 kW·h。電費(fèi)按照每度電0.3元(廠用電)計(jì)算，則每年運(yùn)行成本為：W=7 818 000×0.3=2 345 400元，24年總運(yùn)行成本為5 628.96萬(wàn)元。

B.變頻調(diào)速。當(dāng)轉(zhuǎn)速比為0.8時(shí)，每年消耗電量為：P=1 249×6 000=7 494 000 kW·h。電費(fèi)按照每度電0.3元(廠用電)計(jì)算，則每年的運(yùn)行成本為：W=7 494 000×0.3=2 248 200元，24年總運(yùn)行成本為5 395.68萬(wàn)元。

永磁調(diào)速和變頻調(diào)速24年的總成本如表5所示。永磁調(diào)速系統(tǒng)的初始成本和維護(hù)成本遠(yuǎn)小于變頻調(diào)速系統(tǒng)，總成本比變頻調(diào)速系統(tǒng)少115.72萬(wàn)元。

表5 永磁調(diào)速和變頻調(diào)速總成本Tab.5 Total costs of the permanent magnet and variable frequency speed regulation

2 具體應(yīng)用案例

為了對(duì)比分析變頻調(diào)速和永磁調(diào)速技術(shù)，現(xiàn)對(duì)某電廠的兩臺(tái)凝結(jié)水泵分別采用永磁調(diào)速器和變頻調(diào)速器進(jìn)行節(jié)能改造，改造后的運(yùn)行曲線分別如圖3所示。為了進(jìn)一步對(duì)比分析，選取運(yùn)行曲線中運(yùn)行相對(duì)穩(wěn)定的工況進(jìn)行分析。

圖3 永磁調(diào)速和變頻調(diào)速運(yùn)行曲線Fig.3 Performance curves of permanent magnet and variable frequency speed regulation

對(duì)于其中穩(wěn)定運(yùn)行的高負(fù)荷段，永磁調(diào)速和變頻調(diào)速的轉(zhuǎn)速比都在i=0.8附近。其中永磁調(diào)速對(duì)應(yīng)的凝泵電機(jī)電流平均為125 A，此時(shí)機(jī)組發(fā)電的有功功率為555 MW，因此機(jī)組每兆瓦有功功率需要的電流為0.225 A/MW。對(duì)于變頻調(diào)速，對(duì)應(yīng)的凝泵電機(jī)電流平均為100 A，此時(shí)機(jī)組有功功率為517 MW，因此機(jī)組每兆瓦有功功率需要的電流為0.193 A/MW。綜上可知，當(dāng)機(jī)組有功功率相同時(shí)，永磁調(diào)速和變頻調(diào)速對(duì)應(yīng)的凝泵電機(jī)電流比(功率比)為0.225/0.193=1.16。從表1中可知，當(dāng)轉(zhuǎn)速比為0.8時(shí)，永磁調(diào)速和變頻調(diào)速消耗的功率比為1 298/1 209=1.07。同樣，對(duì)于圖3中穩(wěn)定運(yùn)行的低負(fù)荷段，永磁調(diào)速和變頻調(diào)速的轉(zhuǎn)速比都在i=0.7附近。通過(guò)計(jì)算可知，采用永磁調(diào)速時(shí)機(jī)組每兆瓦有功功率對(duì)應(yīng)的凝泵電機(jī)電流為0.203 A/MW，而采用變頻調(diào)速時(shí)對(duì)應(yīng)的值為0.174 A/MW，因此當(dāng)機(jī)組產(chǎn)生相同的有功功率時(shí)，永磁調(diào)速和變頻調(diào)速對(duì)應(yīng)的電流比(功率比)為0.203/0.174=1.17。根據(jù)表1可知，當(dāng)轉(zhuǎn)速比為0.7時(shí)，永磁調(diào)速和變頻調(diào)速消耗的功率比為1.20。綜上可知，在不同工況下，計(jì)算結(jié)果和實(shí)驗(yàn)值都比較接近，說(shuō)明前面的計(jì)算和分析是可靠的。

上述分析僅針對(duì)電機(jī)消耗功率，盡管永磁調(diào)速系統(tǒng)消耗的功率要稍高于變頻調(diào)速系統(tǒng)，但是將所有成本都考慮時(shí)，永磁調(diào)速系統(tǒng)的成本反而比變頻調(diào)速系統(tǒng)要低。永磁調(diào)速的初始投資成本遠(yuǎn)小于變頻調(diào)速，能夠有效緩解企業(yè)前期投資的經(jīng)濟(jì)壓力。此外，永磁調(diào)速系統(tǒng)的可靠性高于變頻調(diào)速，長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定性好，維護(hù)簡(jiǎn)單。因此，從綜合性能來(lái)講，永磁調(diào)速比變頻調(diào)速更具有優(yōu)勢(shì)。

3 結(jié)論

本文從效率、振動(dòng)及可靠性等運(yùn)行特性和經(jīng)濟(jì)性等方面對(duì)永磁調(diào)速和變頻調(diào)速技術(shù)進(jìn)行了對(duì)比研究。結(jié)果表明，在高轉(zhuǎn)速比工況下，永磁調(diào)速效率更高，而在低轉(zhuǎn)速情況下，變頻調(diào)速效率更高。但是永磁調(diào)速可靠性更高，能夠有效緩解系統(tǒng)振動(dòng)和噪聲，能夠適應(yīng)于各種惡劣的工作環(huán)境。此外，永磁調(diào)速的初始成本和維護(hù)成本遠(yuǎn)小于變頻調(diào)速，即使在低轉(zhuǎn)速情況下，永磁調(diào)速的總成本也低于變頻調(diào)速。因此，永磁調(diào)速的綜合性能要優(yōu)于變頻調(diào)速。

[1] 嚴(yán)新榮，張東.永磁調(diào)速技術(shù)在火力發(fā)電廠中的節(jié)能應(yīng)用研究[J].華電技術(shù)，2009，31(12)：26-28.

[2] 穆為明，張文鋼，黃劉琦.泵與風(fēng)機(jī)的節(jié)能技術(shù)[M].上海：上海交通大學(xué)出版社，2013.

[3] 國(guó)家重點(diǎn)推廣的電機(jī)節(jié)能先進(jìn)技術(shù)目錄(第一批)[J].中國(guó)設(shè)備工程，2014，(08)：71-72.

[4] 趙勇，張春杰，王剛，等.電廠閉式水泵永磁調(diào)速器改造的經(jīng)濟(jì)效益分析[J].華電技術(shù)，2015，37(3)：38-41.

Comparative study of permanent magnet speed regulation technology and variable frequency speed regulation technology

MA Yu-shun1,2, WU Ming1,2, KUANG Jun1,2, HUANG Xiao-bing2

(1.China Ship Scientific Research Center, Shanghai 200011, China; 2.Shanghai Oriental Maritime Engineering Technology Co., Ltd, Shanghai, 200011, China)

Permanent magnet speed regulation technology and variable frequency speed regulation technology are widely applied to regulate the speed of the centrifugal load such as pump and fan. Comparison between permanent magnet speed regulation and variable frequency speed regulation technology are conducted in terms of technical and economic performance. The calculating results are validated by the practical case. The permanent magnet speed regulation system has higher efficiency at high rotation speed ratio, while it has lower efficiency at lower rotation speed. Compared with the variable frequency speed regulation system, the permanent magnet speed regulation system has higher reliability in a long running process, less vibration during the operation, and lower demand for the working environment. In addition, it has less initial and maintenance costs. Even under the low rotation speed ratio, the permanent magnet speed regulation system has less total cost. Therefore, it can be concluded that the overall performance of the permanent magnet speed regulation technology is better than that of the variable frequency speed regulation technology.

Permanent magnet speed regulation; Variable frequency speed regulation; Efficiency; Economic performance

2017-02-01

上海張江國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)專項(xiàng)發(fā)展資金(201505-HP-C104-004)

馬玉順(1978-)，男，碩士，高級(jí)工程師。

吳明(1989-)，男，博士，工程師。

TM921.51

A

1674-8646(2017)08-0063-05