1 永磁传动技术原理（见图1、图2）

永磁传动技术是利用磁场之间相互作用力驱动负载工作，实现非接触的扭力传递。电机驱动主动转子高速旋转，切割从动转子磁场中产生的磁力线，产生感应磁场，通过磁场间相互作用力，驱动负载工作，实现扭力的传递。是最简单、可靠的调速节能装置。

②实施网格化服务，使基层党建工作更多地围绕服务群众这一重点去开展，各类组织在党组织的领导下团结协作，党员的先锋模范作用通过在网格内的主动参与得到发挥，基层党组织的作用在维护群众利益、加强特殊人群管理、完善治安防控体系等方面的主动参与中进一步得到强化。

教学原则在夸美纽斯的教育理论体系中占有重要地位，而有关教学原则的论述则是他教学理论的重要组成部分。他认为“一切知识都是从感官的感知开始的”“知识的开端，永远来自感官”他把通过感官所获得的对外部世界的感觉经验作为教学的基础，并宣布运用直观是教学的一条“金科玉律”。他认为教学应从观察实际事物开始，在不能进行直观观察时可以使用图片或模型。幼儿教育从事的是3-6岁幼儿的教育，这个时期的孩子以直觉行动思维、具体形象思维为主，因而最有效的方法是让孩子通过自己的感官去认识外部世界。

三个力量作用在永磁体上：远离端涡电流产生的磁偶——拉力；永磁体与钢盘间的磁力——吸力；靠近端涡电流产生的磁偶——推力。

式中θ为尺度效应的指数因子。流域面积的比值则定义为指数参数。Gupta and Waymire[16]和Smith[9]的研究中表明，在单元尺度的假设下，水文参数第k阶的统计矩为

  

图1 磁感应原理

2 项目背景

2010～2011年应用6σ西格玛方法和原理对风机系统进行了5台VLA风机并列运行模式下负荷率分别为75%、79.6%、83.5%、87.4%、97%的节能运行试验研究显示：

（1）6台VLA风机，运行模式为5用1备并列运行；

（1）电机以工频恒速拖动风机运转，风门开至57%～85%，可节约风门挡板耗能至关停1台风机、维持总管负压和流量不变、5台变4台风机运行时电流减小9.765A，年可节电费约37万元人民币。但此运行方式电机负荷率为97%，效率虽高而安全连续生产风险较大。

（3）5台风机并列运行风门开度30%～45%，5台风机电机负荷率约75%；

1）4台风机并列运行、2台风机备用；

采用SPSS 20.0统计学软件进行数据分析。对备选危险因素进行单因素非条件Logistic回归分析，剔除P＞0.05；将P＜0.05的备选危险因素进行多因素非条件Logistic回归分析。以P＜0.05表示差异具有统计学意义。变量赋值详细见表1。

（5）5台风机年耗电约1600万kWh，电费约700万元人民币，是公司高耗能设备。

2）控制方式：4台高压电机以50Hz工频恒速拖动风机运转、通过调节风机风门开度调节总管压力和流量；

  

图2 永磁装置原理图

 

表1 改造前现状

  

注：由运行现状可以看到：电机负荷率约75%，工作在经济运行区，但由此对应的风门开度仅为30%～41%，即风机工作在低风量区而电机却工作在高功率区，低开度下风门挡板上的损耗大，由此产生高的功率损耗。

 

风机编号风机运行电流（A）风门开度（%）电机铭牌额定值总管流量（m 3/m i n）总管负压（m m H 2 O）电流（A）年耗电量（k W h）年电费（元）1#2#3#（备）4#5#6#3 9.7 3 7 4 0.0 2 4 1 0 0 4 0.9 7 4 0 4 0.6 7 5 2 4 0.9 5 4 1 6 k V、4 5 0 k W、5 1.5 A 5 2 8 9-4 3 2～-4 5 2 4 0.4 6 1 5 6 5 4 5 1 1.5 7 0 4 4 5 3 0.1 7 5

3 工频和变频拖动的节能研究

针对6台5用1备、常年不间断并联运行的VLA高压风机系统的研究，其承担着防爆防火生产区域人员和设备安全的高保障责任，24 h不间断运行，是重要的安全设备，设备的稳定可靠性至关重要。年耗电1600万kWh，是高耗能设备，迫切需要对其进行节能改造应用研究。改造前现状见表1。

（2）控制方式：5台高压电机以50 Hz工频恒速拖动风机运转、通过调节风机风门开度调节总管压力和流量；

不同区域不同地区具有不同的优势和劣势，对当地产业结构的研究有利于指导正确的政策制定，有利于对具体问题的具体解决，有利于充分发挥地区优势，有利于发挥部分促进整体的作用。对当地环境分析可以更好地吸收国内外各地区的优秀理论成果，结合当地的现实情况对当前的经济状况做出正确的分析，从而制定合理有效解决问题的方法。

（2）6台VLA风机系统实施高压变频调速改造，取代工频恒速拖动风机运转、通过调节风门挡板开度调节VLA总管压力和流量的运行方式：采用风门调节控制的单台负荷39A，实际运行风量单台约1000 m3/min，风机额定风量为1273 m3/min，计算功率为340 kW，采用变频控制后，单台风机所需功率为218 kW，变频效率为0.95，则输入功率为230 kW，年可节约电费237.6万元。该模式节能空间大但伴随6台高压变频设备投资巨大、投资回报期长、现有生产区域改造空间受限不易实施、维护技术要求高等因素制约。

（4）总管流量4900～5300 m3/min，总管负压-420～-460 mmH2OVLA；

由运行现状可以看到：电机负荷率约75%，工作在经济运行区，但由此对应的风门开度仅为30%～41%，即风机工作在低风量区而电机却工作在高功率区，低开度下风门挡板上的损耗大，由此产生高的功率损耗。

3）4台风机并列运行风门开度57%～85%，4台风机电机负荷率最高约97%；

4）总管流量4900～5289 m3/min，总管负压-432～-452 mmH2OVLA；

5）4台风机运行电流减小9.765A，年可节电费约37万元人民币。

对比改造前：

4 应用永磁传动装置节电的研究

基于以上原因，于2014年引入研究并于2015年初对VLA高压风机系统实施了新型永磁传动装置驱动的节能改造研究，至今运行稳定，并取得显著节能效果。

本项目拟采用对1台风机实施永磁柔性调速传动装置调控风机转速的方式替代原入口风门档板开度调节方式，实现VLA系统的流量与压力的控制，永磁传动调速可消除高压风机风门档板的节流损失，因降低了传动电机的转速而明显降低电机的运行功耗，可达到降低风机系统电耗的目的。

λ1(q)是单重的,且满足比较定理:若q1(x)≥q2(x),则λj(q1)≥λj(q2)(j=1,2,3，…);若q1(x)≢q2(x),则λj(q1)>λj(q2)。特别地,当q(x)=0,记λ1(0)=λ1对应的特征函数记作φ1>0。现考虑椭圆方程

永磁柔性调速传动装置由调速器、执行器及控制和监视信号组成。永磁调速器取代电机和风机间原直连刚性靠臂轮，实现柔性非接触连接，MaxForce永磁调速器通过仪表PCS7系统给定4～20mA的模拟量信号控制VLA现场执行机构，当执行机构接收到控制信号后，通过风机现场机械臂来带动机械调速机构，调节永磁调速器的导体转子和永磁转子之间的气隙（见图3、图4）而实现调速运行，气隙越小，传递的扭力越大，负载转速越高；气隙越大，传递的扭力越小，负载转速越低，靠气隙传递转矩连续调速，实现对VLA总管流量压力的调节控制、以确保生产环境安全；可实现对负载的无级调速。

  

图3 永磁传动装置实际应用

MaxForce永磁偶合器由于通过磁力实现非接触的扭力传递，消除了电机风机通过靠背轮直连式传动系统的故障隐患，有倾角、不对中、轴向振动等均可以运行，无机械连接；同时电气控制系统及生产现场无需改造，自2015年3月投入生产运行，收集了改造前后各半年的运行数据显示，相同产量、负压下，应用永磁传动装置实施节电改造效果明显，日均节电率为2.63%（见表2）、1162 kWh，按年运行365 d测算，年节电率为42.7万kWh。如果按改造5台测算，年节电率可达到213.5万kWh。

  

图4 永磁装置

 

表2 永磁改造后的节电率

  

产量（t/d）92 93 94 95 96 97 98 99电耗（kWh/d）负压（mmH2O）非永磁41600 41811 42258 42554 43291 44103 43686 44124永磁40464 40882 41271 41520 42109 42101 42613 43172非永磁---436-437-442-445-440-永磁-437-435-439-438-442-439--441综合平均节电差异--3 1 0-6--永磁节电量（kWh/d）1136 929 987 1034 1182 2002 1073 952 1162永磁节电率（%）2.73 2.22 2.34 2.43 2.73 4.54 2.46 2.16修正节电率负压修正因子2.73 2.22 3.21 2.72 2.73 2.8 2.46 2.16 2.63

5 结语

（1）同行业内首次开展了6台VLA风机并列运行模式下负荷率分别为75%、79.6%、83.5%、87.4%、97%的调整运行实验，识别节能改造空间；进行永磁传动节电改造试验，不需要改造原电机传动系统，无变频节能改造的谐波干扰问题，无电力电压影响，容忍轴对中不准度，减少振动，提升轴承与机械密封寿命，可在恶劣环境使用，可靠性高，适合关键应用。

发送端在检测到反馈信号sync变高之后会在下一个LMFC上升沿跳转到ILAS状态,发送初始通道同步序列。初始通道同步序列由4个多帧组成,其内部结构如图2所示。

（2）应用6西格玛方法和原理分析运行数据显示，节电效果明显，可推广应用。

参考文献

[1]马逢时，刘传冰.六西格玛管理统计指南-MINITAB使用指导[M].北京：中国人民大学出版社，2008.

[2]冯垛生，张森.变频器的应用与维护[M].广州：华南理工大学出版社，2001.

[3]苏文成.工厂供电[M].北京：机械工业出版社，1988.