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磁悬浮轴承的技术与经济效用分析

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磁悬浮轴承的技术与经济效用分析

一、技术性分析


随着科技的不断进步与发展,磁悬浮轴承性能在不断地提升,同时受电子元件的集成化也促使其成本逐年降低。虽然国内外经过多年的探索,磁悬浮产品在不少领域成功地应用,但是该项技术领域仍然存在很多难题,如控制系统的优化设计以及材料转子轴系动力特性问题等。为了更有效地改进控制方法和策略需要在深人研究控制系统的同时,着重研究转子系统的动力学特性,从而达到对复杂转子的理想控制。


目前鼓风机多采用机械轴承,风机主轴与轴承之间会产生机械摩擦,而电机必需克服这部分摩擦才能驱动风叶旋转,同时造成电机发热产生较大幅度的振动使得风机寿命降低。要想实现风机长时间的运行还需轴承润滑系统和冷却系统的改进。如果采用磁悬浮轴承,定、转子之间没有机械摩擦,磁悬浮轴承运转阻力为零不会发热,从而省去了冷却系统和润滑系统,减少了体积重量,提高了可靠性和寿命悬浮运转大大减少了机械噪声,同时也大大减少了机械振动,振动幅度远远小于普通风机,提高了整个空调稳定性。


从目前内的磁悬浮轴承技术水平来看,虽然已经具备了应用在常温设备上的条件,但是仍然存在两方面的问题:一方面由于较难实现磁悬浮轴承转子的高精度控制,因而造成系统可靠性差以及故障率高;另一方面,欠缺标准化的产品工艺。

二、经济性分析


上述磁悬浮轴承的各种优点的实现是建立在一套复杂的电子控制系统上。因为构成系统重要组成部分的传感器费用比较高,再加上控制系统的设计费用整体成本是普通机械轴承的数十倍以上所以这在很大程度上限制了它在工业上的应用和推广。


从长远看,传统风机和泵类设备能耗高,其在整个能耗中占很大比重,长时间的工作运行,电力成本昂贵,尤其是中后期的维护和损耗特别明显导致整个系统的能耗以及开支增加。采用磁悬浮轴承还可以节省一些装置的配置费用,如:润滑系统、齿轮传动装置、冷却系统等。如果折算成磁悬浮轴承的费用,数目相当可观。


近年来,绿色节能是低碳经济发展的主旋律,也是全球机电行业未来发展的方向。中国政府确定了建设资源节约型、环境友好型社会的奋斗目标,全面推进绿色低碳经济的发展。从年起,财政部、发改委、工信部决定将消费品领域的髙效节能台式计算机和高效节能单元式空调以及工业品领域的风机、水泵、压缩机、变压器灯大类产品列人新一轮节能补贴覆盖范围内,纳入国家财政补贴范围。这将会率先拉开对节能空调的推广普及的大幕。


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