永磁变频增氧机的优缺点及发展前景

永磁变频增氧机由控制器、永磁变频电机、叶轮、浮球、支撑杆组成。把变频调速与永磁调速结合运用在增氧机上，实现节能减排、保护环境、安全可靠、节约成本等目的，永磁调速器可减少启动过程中的电流冲击、电机线圈发热、流量急剧变化等问题;而变频调速的调速性能最佳、最稳定[1]。增氧机的工作原理是通过机械运动使水流上下界面更新。把水分散为细小的雾滴喷入空气，从而增加空气和水的接触面积，因为负压吸气，气体变为气泡压入水中，水里的含氧量得以提高。大部分增氧机的增氧原理都是如此。通过改变增氧机来提升增氧能力和动力效率，结合实际环境因素，永磁变频增氧机对很多养殖专业户来说是一种良好的选择。

1 永磁变频增氧机概况

永磁变频增氧机是一种新型高科技的增氧机，增氧能力好、动力效率高、价格亲民、安全可靠。变频器可以通过小启动工作电流获得较大的启动转矩，因而广泛应用到各个领域，变频器具有调压、调频、调速等基本功能。

永磁变频增氧机的电机是一种密闭的防水电机，无需防护罩；电动机绕组对机壳冷态电阻大于2000 MΩ，安全可靠；该增氧机通过永磁变频耦合调速，因而不需要减速箱，更不用担心渗漏油等问题；永磁变频增氧机运转平稳，低噪音；而且永磁变频增氧机吃水深度固定不可调节，是一种新型环保节能的增氧机。

永磁变频增氧机拥有2套设计原理，正玄波及方波，现在市场上基本都是方波方案。采用外转子永磁电机，无减速齿轮，无需添加润滑油，避免水污染。永磁变频增氧机采用智能变频电机，平稳启动，电压不稳，三相缺一相照常运行。380 V可在超低至270 V左右照常运行，220 V可在超低至150 V左右照常运行，不会像老式增氧机直接烧电机。

永磁变频增氧机采用无刷直流、无磨损、免注润滑油、永磁变频电机，永磁变频增氧机改变了传统的三相异步和二相异步齿轮转动的陈旧结构模式，消除了齿轮传动所产生的噪音、磨损功耗和注油渗漏所产生的水质污染。永磁变频增氧机采用矢量变频控制模式，当电压过高或过低时，控制器自动变频控制，不影响增氧机的使用，实现了省电、省时、省心、省力，是一款节能环保的理想产品。

2 永磁变频增氧机的优点

普通增氧机主要由电动机、减速箱、浮子及叶轮组成，在作业时需要做好防水措施，电流过高容易烧坏电机，启动时间较长，稳定性一般。永磁电机转子磁钢形成恒磁场，转子无感应电流因而无基波铁损、铜耗的产生，功率因数可达到1.0[2]。这是永磁电机节能效果好的根本原因。转子不用电流励磁，减少温升，提高轴承的使用寿命，同时噪声、振动值也有所降低[2]。因此，无需考虑过载而造成的电机损坏。

据统计，同等功率下（以1.5 kW为例），永磁变频增氧机的增氧能力和动力效率较普通增氧机的高；永磁变频增氧机的噪音较普通增氧机的噪音小很多，永磁调速器采用纯机械非接触式结构，有效地消除了电力谐波、电磁干扰，避免电机与负载振动的传递，真正实现了绿色节能[3]，也因而大大降低了空载噪声。永磁变频增氧机的电机是密封的防水电机，而普通增氧机则需要防护罩，普通增氧机会出现减速箱渗漏油等状况，永磁变频增氧机不需要减速箱，无需担心渗漏油等问题；永磁变频增氧机转速较普通增氧机的转速大，而且启动时间也缩短很多。经调研，大部分养殖户购买永磁变频增氧机不仅仅只是为了省电和安全，更多的是为了增氧机运行更加稳定和延长增氧机的使用寿命。永磁变频增氧机是自动进行无级变速调控的，能准确保持稳定转速运转，实现不停机运转，从而保证池塘溶氧稳定性。

3 永磁变频增氧机的缺点

在变频供电的情况下，永磁同步电机磁场中的谐波含量较大，所以会出现大量涡流损耗与谐波铁耗的现象，会在电机运行过程中不断升高温度[4]。如果不及时控制电机内的温度，永磁材料的性能会受到温度的影响，从而对电机的寿命及运行安全产生影响。

与普通增氧机相比，永磁变频增氧机维护保养相对比较麻烦，因为该类型增氧机采用的是防水电机，全密闭样式，维护保养时需要拆开电机才能进行。普通养殖户学历并不高，维修技术也不专业，因而对养殖户来说维护是一大难题。

4 永磁变频增氧机综合评价及前景

养殖水体增氧主要依赖光合作用，光合作用深度仅仅只有水体透明度的2倍。因此，深水池塘里的中下层水体需要增氧机来供氧。当永磁变频技术与增氧机结合时，是智能化养殖技术进步的重要一步。永磁变频增氧机可解决鱼塘远离城乡而电压不足的问题，永磁变频增氧机增加水中溶氧量，改善水质，防止鱼类因缺氧浮头死亡。永磁变频增氧机可以更有效地提高养殖密度，是高产鱼塘的必备机械。永磁变频增氧机更省能耗、更节能环保。相比普通增氧机而言，永磁變频增氧机将来会运用更广泛，很有发展前景。

永磁变频增氧机与CPU控制软件结合，可实现远程操控增氧机及其他鱼塘设备，有利于自动化养殖技术的发展，并且节约养殖成本，但增氧机的发展还需根据实际环境因素、养殖户需求以及维护人员技术水平决定。

参考文献

[1] 刘威.变频调速与永磁调速性能比较[J].丝路视野，2017（27）：147.

[2] 孟庆超，李宏伟.永磁电动机节能原理分析[J].低碳世界，2019（3）：83-84.

[3] 盛肖炜.永磁调速器发展现状[J].丝路视野，2016（28）：77-78.

[4] 丁树业，郭保成，冯海军，等.变频控制下永磁同步电机温度场分析[J].中国电机工程学报，2014（9）：1368-1375.

来源：现代农业科技 2020年13期

作者：邵群 钟伟

配图：西南渔业网

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