永磁變頻增氧機的優(yōu)缺點及發(fā)展前景

邵群 鐘偉

摘要 ? ?隨著自動化技術的迅猛發(fā)展，永磁變頻技術已運用到各個電器中。本文主要闡述了永磁變頻增氧機的概況，分析了永磁變頻增氧機的優(yōu)點和缺點，并對其發(fā)展前景進行了展望，以期為相關人員提供參考。

關鍵詞 ? ?永磁變頻;增氧機;優(yōu)缺點;發(fā)展前景

中圖分類號 ? ?S232.9;TM341 ? ? ? ?文獻標識碼 ? ?A

文章編號 ? 1007-5739（2020）13-0150-01 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

永磁變頻增氧機由控制器、永磁變頻電機、葉輪、浮球、支撐桿組成。把變頻調速與永磁調速結合運用在增氧機上，實現(xiàn)節(jié)能減排、保護環(huán)境、安全可靠、節(jié)約成本等目的，永磁調速器可減少啟動過程中的電流沖擊、電機線圈發(fā)熱、流量急劇變化等問題;而變頻調速的調速性能最佳、最穩(wěn)定[1]。增氧機的工作原理是通過機械運動使水流上下界面更新。把水分散為細小的霧滴噴入空氣，從而增加空氣和水的接觸面積，因為負壓吸氣，氣體變?yōu)闅馀輭喝胨校锏暮趿康靡蕴岣摺４蟛糠衷鲅鯔C的增氧原理都是如此。通過改變增氧機來提升增氧能力和動力效率，結合實際環(huán)境因素，永磁變頻增氧機對很多養(yǎng)殖專業(yè)戶來說是一種良好的選擇。

1 ? ?永磁變頻增氧機概況

永磁變頻增氧機是一種新型高科技的增氧機，增氧能力好、動力效率高、價格親民、安全可靠。變頻器可以通過小啟動工作電流獲得較大的啟動轉矩，因而廣泛應用到各個領域，變頻器具有調壓、調頻、調速等基本功能。

永磁變頻增氧機的電機是一種密閉的防水電機，無需防護罩;電動機繞組對機殼冷態(tài)電阻大于2 000 MΩ，安全可靠;該增氧機通過永磁變頻耦合調速，因而不需要減速箱，更不用擔心滲漏油等問題;永磁變頻增氧機運轉平穩(wěn)，低噪音;而且永磁變頻增氧機吃水深度固定不可調節(jié)，是一種新型環(huán)保節(jié)能的增氧機。

永磁變頻增氧機擁有2套設計原理，正玄波及方波，現(xiàn)在市場上基本都是方波方案。采用外轉子永磁電機，無減速齒輪，無需添加潤滑油，避免水污染。永磁變頻增氧機采用智能變頻電機，平穩(wěn)啟動，電壓不穩(wěn)，三相缺一相照常運行。380 V可在超低至270 V左右照常運行，220 V可在超低至150 V左右照常運行，不會像老式增氧機直接燒電機。

永磁變頻增氧機采用無刷直流、無磨損、免注潤滑油、永磁變頻電機，永磁變頻增氧機改變了傳統(tǒng)的三相異步和二相異步齒輪轉動的陳舊結構模式，消除了齒輪傳動所產生的噪音、磨損功耗和注油滲漏所產生的水質污染。永磁變頻增氧機采用矢量變頻控制模式，當電壓過高或過低時，控制器自動變頻控制，不影響增氧機的使用，實現(xiàn)了省電、省時、省心、省力，是一款節(jié)能環(huán)保的理想產品。

2 ? ?永磁變頻增氧機的優(yōu)點

普通增氧機主要由電動機、減速箱、浮子及葉輪組成，在作業(yè)時需要做好防水措施，電流過高容易燒壞電機，啟動時間較長，穩(wěn)定性一般。永磁電機轉子磁鋼形成恒磁場，轉子無感應電流因而無基波鐵損、銅耗的產生，功率因數(shù)可達到1.0[2]。這是永磁電機節(jié)能效果好的根本原因。轉子不用電流勵磁，減少溫升，提高軸承的使用壽命，同時噪聲、振動值也有所降低[2]。因此，無需考慮過載而造成的電機損壞。

據(jù)統(tǒng)計，同等功率下（以1.5 kW為例），永磁變頻增氧機的增氧能力和動力效率較普通增氧機的高;永磁變頻增氧機的噪音較普通增氧機的噪音小很多，永磁調速器采用純機械非接觸式結構，有效地消除了電力諧波、電磁干擾，避免電機與負載振動的傳遞，真正實現(xiàn)了綠色節(jié)能[3]，也因而大大降低了空載噪聲。永磁變頻增氧機的電機是密封的防水電機，而普通增氧機則需要防護罩，普通增氧機會出現(xiàn)減速箱滲漏油等狀況，永磁變頻增氧機不需要減速箱，無需擔心滲漏油等問題;永磁變頻增氧機轉速較普通增氧機的轉速大，而且啟動時間也縮短很多。經調研，大部分養(yǎng)殖戶購買永磁變頻增氧機不僅僅只是為了省電和安全，更多的是為了增氧機運行更加穩(wěn)定和延長增氧機的使用壽命。永磁變頻增氧機是自動進行無級變速調控的，能準確保持穩(wěn)定轉速運轉，實現(xiàn)不停機運轉，從而保證池塘溶氧穩(wěn)定性。

3 ? ?永磁變頻增氧機的缺點

在變頻供電的情況下，永磁同步電機磁場中的諧波含量較大，所以會出現(xiàn)大量渦流損耗與諧波鐵耗的現(xiàn)象，會在電機運行過程中不斷升高溫度[4]。如果不及時控制電機內的溫度，永磁材料的性能會受到溫度的影響，從而對電機的壽命及運行安全產生影響。

與普通增氧機相比，永磁變頻增氧機維護保養(yǎng)相對比較麻煩，因為該類型增氧機采用的是防水電機，全密閉樣式，維護保養(yǎng)時需要拆開電機才能進行。普通養(yǎng)殖戶學歷并不高，維修技術也不專業(yè)，因而對養(yǎng)殖戶來說維護是一大難題。

4 ? ?永磁變頻增氧機綜合評價及前景

養(yǎng)殖水體增氧主要依賴光合作用，光合作用深度僅僅只有水體透明度的2倍。因此，深水池塘里的中下層水體需要增氧機來供氧。當永磁變頻技術與增氧機結合時，是智能化養(yǎng)殖技術進步的重要一步。永磁變頻增氧機可解決魚塘遠離城鄉(xiāng)而電壓不足的問題，永磁變頻增氧機增加水中溶氧量，改善水質，防止魚類因缺氧浮頭死亡。永磁變頻增氧機可以更有效地提高養(yǎng)殖密度，是高產魚塘的必備機械。永磁變頻增氧機更省能耗、更節(jié)能環(huán)保。相比普通增氧機而言，永磁變頻增氧機將來會運用更廣泛，很有發(fā)展前景。

永磁變頻增氧機與CPU控制軟件結合，可實現(xiàn)遠程操控增氧機及其他魚塘設備，有利于自動化養(yǎng)殖技術的發(fā)展，并且節(jié)約養(yǎng)殖成本，但增氧機的發(fā)展還需根據(jù)實際環(huán)境因素、養(yǎng)殖戶需求以及維護人員技術水平決定。

5 ? ?參考文獻

[1] 劉威.變頻調速與永磁調速性能比較[J].絲路視野，2017（27）：147.

[2] 孟慶超，李宏偉.永磁電動機節(jié)能原理分析[J].低碳世界，2019（3）：83-84.

[3] 盛肖煒.永磁調速器發(fā)展現(xiàn)狀[J].絲路視野，2016（28）：77-78.

[4] 丁樹業(yè)，郭保成，馮海軍，等.變頻控制下永磁同步電機溫度場分析[J].中國電機工程學報，2014（9）：1368-1375.