永磁變頻增氧機的優缺點及發展前景

邵群 鐘偉

摘要 ? ?隨著自動化技術的迅猛發展，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點和缺點，并對其發展前景進行了展望，以期為相關人員提供參考。

關鍵詞 ? ?永磁變頻;增氧機;優缺點;發展前景

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，實現節能減排、保護環境、安全可靠、節約成本等目的，永磁調速器可減少啟動過程中的電流沖擊、電機線圈發熱、流量急劇變化等問題;而變頻調速的調速性能最佳、最穩定[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，氣體變為氣泡壓入水中，水里的含氧量得以提高。大部分增氧機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，結合實際環境因素，永磁變頻增氧機對很多養殖專業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，低噪音;而且永磁變頻增氧機吃水深度固定不可調節，是一種新型環保節能的增氧機。

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，平穩啟動，電壓不穩，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，實現了省電、省時、省心、省力，是一款節能環保的理想產品。

2 ? ?永磁變頻增氧機的優點

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，功率因數可達到1.0[2]。這是永磁電機節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。

據統計，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，真正實現了綠色節能[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，能準確保持穩定轉速運轉，實現不停機運轉，從而保證池塘溶氧穩定性。

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，所以會出現大量渦流損耗與諧波鐵耗的現象，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，維護保養時需要拆開電機才能進行。普通養殖戶學歷并不高，維修技術也不專業，因而對養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、更節能環保。相比普通增氧機而言，永磁變頻增氧機將來會運用更廣泛，很有發展前景。

永磁變頻增氧機與CPU控制軟件結合，可實現遠程操控增氧機及其他魚塘設備，有利于自動化養殖技術的發展，并且節約養殖成本，但增氧機的發展還需根據實際環境因素、養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.永磁電動機節能原理分析[J].低碳世界，2019（3）：83-84.

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

[4] 丁樹業，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.