【壓縮機網(wǎng)】磁懸浮技術(shù)是指利用磁力克服重力使物體懸浮的一種技術(shù)，它是利用懸浮磁力使物體處于一個(gè)無(wú)摩擦、無(wú)接觸懸浮的平衡狀態(tài)。
磁懸浮系統一般由轉子、傳感器、控制器和執行器4部分組成，其中執行器包括電磁鐵和功率放大器兩部分。磁懸浮因不存在機械接觸，具有以下優(yōu)點(diǎn)：第一，完全無(wú)磨損、無(wú)污染，可在真空和腐蝕性介質(zhì)中長(cháng)期使用；第二，完全無(wú)機械摩擦，功耗小、噪聲低、效率高，不需潤滑和密封，可用于高速工程，解決高速機械設計中的潤滑和能耗問(wèn)題。
例如磁懸浮高速電機是利用磁懸浮軸承的電磁力把高速電機的轉子懸浮起來(lái)，可以達到極高轉速。運轉過(guò)程中無(wú)摩擦免維護，使用壽命更長(cháng)，并且高效節能可靠性高。
再如磁懸浮軸承，主動(dòng)控制磁懸浮軸承是利用電磁鐵線(xiàn)圈中的電流產(chǎn)生不接觸的可控電磁力來(lái)使轉子運轉于穩定懸浮狀態(tài)的一種裝置。常用的磁懸浮軸承系統由徑向磁軸承、軸向磁軸承、傳感器、轉子、控制器和執行器組成，是涉及轉子動(dòng)力學(xué)、機械學(xué)、電工電子學(xué)、控制工程、磁性材料、測試技術(shù)、數字信號處理等多學(xué)科技術(shù)。
與接觸式機械軸承相比，磁懸浮軸承具有顯著(zhù)的性能優(yōu)勢：
· 無(wú)機械接觸、無(wú)摩擦、免潤滑、高效率、低噪音、轉速可高達十萬(wàn)轉以上。
· 功耗僅為接觸類(lèi)軸承的1/20～1/5，比如4.5MW磁懸浮主氦風(fēng)機功耗僅為10kW。
· 自動(dòng)不平衡控制算法，可消除轉子不平衡振動(dòng)和噪聲。
· 壽命長(cháng)達幾十年，減少了后期維護和服務(wù)成本，且內置檢測和診斷功能，保證了系統的高性能和可靠性。
· 支撐剛度和阻尼特性可以主動(dòng)控制，能實(shí)現轉子平穩跨臨界轉速，提高設備整體性能。
· 可工作在高低溫環(huán)境，高溫軸承可在550℃長(cháng)期連續運行。
一、磁懸浮在壓縮機及相近領(lǐng)域的產(chǎn)品種類(lèi)
1.磁懸浮空氣壓縮機
磁懸浮空氣壓縮機采用磁懸浮軸承、變頻、高速永磁同步電機和高速葉輪等核心技術(shù)，主要作用為壓縮空氣。磁懸浮空氣壓縮機的主動(dòng)式磁懸浮軸承可將空氣壓縮機轉子保持在最佳位置，變頻技術(shù)實(shí)現壓縮機的低電流啟動(dòng)和全工況智能調節，高速電機和高速葉輪的應用使得整機效率高，體積小、重量輕。磁懸浮空氣壓縮機可廣泛應用于紡織、冶金、化工、發(fā)酵、玻璃、制藥和造紙等行業(yè)。
2.磁懸浮離心式鼓風(fēng)機
磁懸浮離心式鼓風(fēng)機屬于采用磁懸浮軸承技術(shù)的流體機械設備。主要作用是通過(guò)排送氣體，提供氣體動(dòng)力，隨轉軸一同做高速旋轉的葉輪帶動(dòng)空氣從蝸殼的進(jìn)氣口進(jìn)入，空氣在蝸殼的導向與增壓作用下成為具有一定流速與壓力的氣體，最后從蝸殼的出氣口對外排送，從而實(shí)現風(fēng)機的物理功能。產(chǎn)品外部由機柜殼體包裹，內部由流體系統和控制系統兩部分組成。
磁懸浮離心式鼓風(fēng)機主要由磁懸浮軸承系統、電機系統和流體部件組成。磁懸浮軸承控制器通過(guò)位移傳感器實(shí)時(shí)監測轉子振動(dòng)信號，將經(jīng)過(guò)計算的調節信號轉換為控制電流，輸入磁軸承線(xiàn)圈產(chǎn)生電磁力，控制轉軸保持懸浮狀態(tài)；變頻器采用空間矢量算法，可以產(chǎn)生高質(zhì)量的高頻輸出電流，控制高速永磁同步電機產(chǎn)生旋轉磁場(chǎng)，驅動(dòng)轉軸高速旋轉；高速旋轉的葉輪對氣體做功，使得氣流源源不斷地被吸入，壓縮后的氣體壓力升高，通過(guò)蝸殼收集后經(jīng)擴壓管排入用戶(hù)的終端管道。磁懸浮軸承確保轉子可以在無(wú)機械接觸的情況下高速旋轉，減少了機械損失，減少了維護，從而可以大大提高鼓風(fēng)機的綜合能效。磁懸浮離心式鼓風(fēng)機可應用的細分領(lǐng)域包括污水處理、印染、化工、食品、制藥、造紙等行業(yè)，節能效果顯著(zhù)。
3.磁懸浮冷水機組
磁懸浮冷水機組是用磁懸浮制冷壓縮機替代傳統的螺桿壓縮機或定頻離心壓縮機而形成的新型冷水機組。由于采用磁懸浮技術(shù)，壓縮機運轉時(shí)無(wú)機械接觸，無(wú)需潤滑油，系統的壓縮效率、換熱效率都得到極大提高，且由于系統無(wú)油，減少了大量的維保費用。磁懸浮冷水機組可用于辦公大樓、酒店、醫院、商場(chǎng)、學(xué)校等對舒適性有要求的場(chǎng)所及工業(yè)制造、數據中心、實(shí)驗室、食品、農業(yè)等對工藝和環(huán)境溫度有要求的場(chǎng)所。
磁懸浮真空泵是一種新型的透平真空泵，主要采用磁懸浮軸承、高速大功率永磁同步電機、高頻輸出變頻器、高強度三元流鈦合金葉輪等核心技術(shù)。高速旋轉的葉輪持續抽氣，形成負壓環(huán)境，滿(mǎn)足工藝生產(chǎn)的需求。磁懸浮真空泵運轉時(shí)無(wú)機械接觸、摩擦，降低了機械損失，減少了維護保養的工作量，同時(shí)三元流葉輪的使用也使得氣動(dòng)效率大幅提升，節能效果顯著(zhù)，目前已經(jīng)在造紙、氧化鋁、變壓吸附制氧等多個(gè)領(lǐng)域廣泛使用。
二、磁浮技術(shù)在壓縮機及相近領(lǐng)域的發(fā)展階段
1.空氣壓縮機行業(yè)
空氣壓縮機在我國大致經(jīng)歷了以下幾個(gè)發(fā)展階段。
八十年代開(kāi)始，我國市場(chǎng)上主要的壓縮機產(chǎn)品為活塞式壓縮機，下游企業(yè)對螺桿式壓縮機的認識不足，需求量不大。這個(gè)階段，阿特拉斯·科普柯、英格索蘭及美國壽力等國外品牌先后進(jìn)入中國市場(chǎng)，而國產(chǎn)品牌還不成熟，所以進(jìn)口品牌在螺桿空氣壓縮機市場(chǎng)占據主導地位。
2000年之后，隨著(zhù)我國經(jīng)濟進(jìn)入高速增長(cháng)期，螺桿式壓縮機下游行業(yè)的飛速發(fā)展帶動(dòng)國內螺桿式空氣壓縮機市場(chǎng)需求快速增長(cháng)，市場(chǎng)上一時(shí)間出現大量的螺桿式壓縮機生產(chǎn)企業(yè)，螺桿式壓縮機生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展期。隨著(zhù)螺桿式對活塞式的逐步替代，我國活塞式空氣壓縮機的市場(chǎng)需求逐步下降，但鑒于活塞式空氣壓縮機較為低廉的價(jià)格，其市場(chǎng)需求仍保持一定水平。
目前，經(jīng)歷了起步、成長(cháng)兩個(gè)階段，我國空壓縮機行業(yè)已進(jìn)入穩定發(fā)展階段。同時(shí)，隨著(zhù)用氣品質(zhì)和節能降耗的要求提升以及技術(shù)進(jìn)步，現代空氣壓縮機產(chǎn)品正朝著(zhù)小型化、輕量化、機電一體化的方向發(fā)展，各種低能耗、無(wú)油化的產(chǎn)品逐漸成亮點(diǎn)。在前期發(fā)展過(guò)程中注重技術(shù)積累的企業(yè)在競爭中的優(yōu)勢逐步顯現，永磁變頻螺桿式空氣壓縮機、兩級壓縮螺桿式空氣壓縮機、無(wú)油螺桿式空氣壓縮機、磁懸浮離心式空氣壓縮機等提倡節能減耗、綠色環(huán)保的機型，在市場(chǎng)競爭中脫穎而出。
2.鼓風(fēng)機行業(yè)
我國鼓風(fēng)機制造始于20世紀50年代，經(jīng)歷了以下幾個(gè)發(fā)展階段。
20世紀50年代，該階段主要為單純仿造國外產(chǎn)品為主；20世紀80年代，我國主要鼓風(fēng)機生產(chǎn)廠(chǎng)家開(kāi)始施行標準化、系列化、通用化聯(lián)合設計，大幅提高了整體設計制造水平，也開(kāi)發(fā)了適合當時(shí)需求的鼓風(fēng)機產(chǎn)品；20世紀90年代，國外學(xué)者創(chuàng )造性地將三元流理論在離心鼓風(fēng)機上實(shí)現應用，部分生產(chǎn)廠(chǎng)商據此設計制造出了單級離心鼓風(fēng)機產(chǎn)品，也初步具備了離心鼓風(fēng)機的設計和制造能力；2000年以后，鼓風(fēng)機行業(yè)整體技術(shù)水平快速提升，國產(chǎn)鼓風(fēng)機基本能夠滿(mǎn)足我國工業(yè)生產(chǎn)的需求，我國鼓風(fēng)機行業(yè)產(chǎn)量整體呈現上升趨勢，并開(kāi)始逐步替代進(jìn)口。
磁懸浮概念于19世紀中葉被提出，歐洲、美國和日本等國家在20世紀60年代開(kāi)始大力開(kāi)展磁懸浮軸承的研究工作。2000年以前，國內鼓風(fēng)機市場(chǎng)主要由羅茨鼓風(fēng)機和傳統離心鼓風(fēng)機生產(chǎn)廠(chǎng)商占據，經(jīng)歷了技術(shù)引進(jìn)、消化吸收、自主創(chuàng )新和進(jìn)口替代的發(fā)展歷程。隨著(zhù)國外磁懸浮技術(shù)的成熟，國內開(kāi)始引進(jìn)國外的磁懸浮離心式鼓風(fēng)機，但尚不具備自主研發(fā)生產(chǎn)能力。
自20世紀90年代中期，國外開(kāi)始研究高速磁懸浮電機，相繼出現了永磁同步型磁懸浮電機、開(kāi)關(guān)磁阻型磁懸浮電機、感應型磁懸浮電機等各種類(lèi)型，主要應用于離心壓縮機。進(jìn)入21世紀，隨著(zhù)制造工藝技術(shù)的進(jìn)步、控制理論與智能信息技術(shù)的發(fā)展，磁懸浮軸承技術(shù)趨于成熟，產(chǎn)品的性能也得到了優(yōu)化和提高。
3.真空泵行業(yè)
真空泵是用來(lái)獲得真空環(huán)境的系統，主要是為用來(lái)產(chǎn)生、改善和維持真空環(huán)境的裝置，是半導體、科學(xué)儀器、化工、制藥行業(yè)、造紙、冶金重要的生產(chǎn)設備，也是真空系統重要的組成部分，被廣泛應用于制藥、化工、食品、電子、造紙、冶金、半導體、光伏等下游行業(yè)，需求量大面廣，國產(chǎn)真空設備正在加速替代進(jìn)口真空泵和傳統真空泵（羅茨真空泵、液環(huán)真空泵）。隨著(zhù)國內高速電機技術(shù)的發(fā)展和技術(shù)突破，行業(yè)內出現了高速磁懸浮電機直驅透平真空泵。經(jīng)市場(chǎng)驗證，此類(lèi)真空泵產(chǎn)品單機功率密度高，整機效率高，在造紙行業(yè)、冶金行業(yè)、鑄造、食品包裝等中低真空工藝應用，可替代傳統水環(huán)泵、液環(huán)泵、多級低速離心泵、單級高速透平泵。
三、磁浮產(chǎn)品行業(yè)基本特點(diǎn)
1.空氣壓縮機行業(yè)
空氣壓縮機是現代工業(yè)必不可少的通用設備，廣泛應用于機械制造、冶金、汽車(chē)、水泥、電力、電子、紡織等工業(yè)領(lǐng)域。隨著(zhù)我國工業(yè)水平的不斷提升，各行業(yè)商品貿易的日趨繁榮，對空氣壓縮機設備的總需求也在逐漸提升。我國空氣壓縮機行業(yè)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，品牌型號多樣，各種類(lèi)型的空氣壓縮機自身優(yōu)劣勢各有不同。螺桿機以其性能穩定、易損件少、高能效、環(huán)境污染小、噪音少的優(yōu)點(diǎn)，在大型工業(yè)領(lǐng)域有逐步替代活塞機的趨勢；微型活塞機將以其體積小，價(jià)格低的優(yōu)點(diǎn)應用于家用作業(yè)、汽車(chē)維修等領(lǐng)域，在北美、歐洲、日本等區域市場(chǎng)需求增量顯著(zhù)；離心式空氣壓縮機是無(wú)油壓縮機，安全、衛生性能方面都具有優(yōu)勢，可以運用于食品、制藥以及采礦、空氣分離等對作業(yè)環(huán)境要求較高的行業(yè)。
2.鼓風(fēng)機行業(yè)
鼓風(fēng)機是指在設計條件下風(fēng)壓在30kPa-200kPa以?xún)鹊娘L(fēng)機，是工業(yè)生產(chǎn)中提供氣體動(dòng)力的重要工藝設備，在國民經(jīng)濟和日常生活中占有重要的地位。鼓風(fēng)機主要分為容積式和速度式兩類(lèi)，后者又分為低速和高速兩種，目前行業(yè)主要的鼓風(fēng)機類(lèi)型包括，羅茨鼓風(fēng)機、多級離心鼓風(fēng)機、齒輪增速單級高速離心鼓風(fēng)機、空氣懸浮離心鼓風(fēng)機、磁懸浮離心鼓風(fēng)機等產(chǎn)品。
隨著(zhù)節能、環(huán)保行業(yè)的快速發(fā)展，磁懸浮離心式鼓風(fēng)機憑借其高效、節能等性能優(yōu)勢，得以在國內快速推廣，得到越來(lái)越多用戶(hù)的青睞。目前整個(gè)行業(yè)呈現出如下特點(diǎn)：一是一些科技型企業(yè)通過(guò)自主研發(fā)的形式進(jìn)入磁懸浮鼓風(fēng)機行業(yè)，另一方面傳統的鼓風(fēng)機制造企業(yè)通過(guò)核心部件外購、整機貼牌等形式進(jìn)入本行業(yè)。眾多競爭者的出現，使得行業(yè)競爭加??；二是磁懸浮離心式鼓風(fēng)機中涉及變頻器技術(shù)、磁懸浮軸承技術(shù)、高速永磁同步電機技術(shù)、高效率流體技術(shù)以及現場(chǎng)工藝相關(guān)的應用技術(shù)，全面掌握各項技術(shù)的廠(chǎng)家數量較少；三是除了最初的污水處理環(huán)節，目前磁懸浮鼓風(fēng)機已經(jīng)逐步應用于物料輸送、金屬氧化、生物發(fā)酵、養殖等行業(yè)，且針對不同的行業(yè)要求、工藝特點(diǎn)逐步研制專(zhuān)機，更好地匹配用戶(hù)現場(chǎng)的使用要求。
3.真空泵行業(yè)
真空泵是指利用機械、物理、化學(xué)或物理化學(xué)的方法對被抽容器進(jìn)行抽氣而獲得真空的器件或設備。通俗來(lái)講，真空泵是用各種方法在某一封閉空間中改善、產(chǎn)生和維持真空的裝置，根據真空度和應用領(lǐng)域的不同，匹配不同的真空泵產(chǎn)品。目前高真空領(lǐng)域主要采用干式螺桿真空泵、磁懸浮分子泵、組合容積真空泵，中低真空領(lǐng)域主要采用羅茨泵、液環(huán)泵、多級低速離心透平真空泵、齒輪增速透平真空泵、磁懸浮高速透平真空泵。
隨著(zhù)工業(yè)4.0的發(fā)展，中國真空泵市場(chǎng)正在迅速發(fā)展，受到國內外客戶(hù)青睞。2020年以來(lái)真空泵行業(yè)結構轉型趨勢明顯，干式螺桿真空泵的出現替代了大部分油螺桿真空泵，在制藥、醫療器械、半導體行業(yè)均有應用。高速透平真空泵因節能高效的產(chǎn)品性能，可以替代傳統羅茨泵、液環(huán)泵，得到快速推廣和應用。
四、主要技術(shù)門(mén)檻
1.空氣壓縮機行業(yè)
活塞式壓縮機的技術(shù)發(fā)展水平已趨于成熟，目前國內活塞式壓縮機的技術(shù)發(fā)展主要著(zhù)眼于對活塞機的設計和生產(chǎn)進(jìn)行優(yōu)化，降低生產(chǎn)成本和設備運行成本，減少惡性故障，提高設備運行的穩定性。螺桿式壓縮機的技術(shù)已基本達到國際同類(lèi)產(chǎn)品的水平，目前技術(shù)難點(diǎn)主要在于螺桿轉子型線(xiàn)設計及加工、軸承設計、潤滑技術(shù)和密封性能等方面。其中螺桿轉子的型線(xiàn)設計及加工最為重要，其性能直接決定螺桿式壓縮機的整體性能和使用壽命。特別是無(wú)油螺桿機型，在保護轉子的同時(shí)，需要提升容積效率，而長(cháng)時(shí)間油、氣的隔離是保證系統100%無(wú)油的前提。
離心壓縮機目前正向著(zhù)高效節能、個(gè)性化（針對工藝特點(diǎn)的專(zhuān)用壓縮機）、提高綜合性能（穩定性、可靠性、環(huán)保性）等方向發(fā)展，但在轉子振動(dòng)、系統喘振、葉輪效率上仍有許多基礎理論要突破。磁懸浮空氣壓縮機是一種節能型離心式壓縮機，其技術(shù)指標的實(shí)現需要電磁學(xué)、材料學(xué)、電子學(xué)、電機學(xué)、傳動(dòng)控制學(xué)、流體力學(xué)等跨學(xué)科理論及技術(shù)的綜合運用，技術(shù)難度及復雜度都高于其它類(lèi)型的空氣壓縮機。
2.鼓風(fēng)機行業(yè)
總體來(lái)說(shuō)，羅茨鼓風(fēng)機因為結構簡(jiǎn)單，技術(shù)門(mén)檻低，早些年廣泛應用于諸多需要供氣的場(chǎng)合，但此類(lèi)風(fēng)機運行能耗高，導致運營(yíng)成本較高。之后出現了離心葉輪技術(shù)，但在未能解決高速驅動(dòng)的情況下，鼓風(fēng)機廠(chǎng)商開(kāi)始采用多級壓縮的方式，來(lái)提高風(fēng)機的效率，這類(lèi)風(fēng)機廣泛地應用于中等以上規模的污水處理廠(chǎng)。隨著(zhù)高速齒輪箱技術(shù)的發(fā)展，出現了齒輪增速單級離心鼓風(fēng)機，進(jìn)一步提高了風(fēng)機的效率，但齒輪箱造價(jià)高，結構復雜，維護成本高，導致這類(lèi)風(fēng)機應用并不普遍。此后出現了磁懸浮離心式鼓風(fēng)機，徹底解決了高速驅動(dòng)、傳動(dòng)、摩擦損耗、流體效率優(yōu)化等若干問(wèn)題，實(shí)現了離心式鼓風(fēng)機效率的最大化，同時(shí)，得益于高效流體部件，高速永磁同步電機以及高頻變頻器，磁懸浮離心式鼓風(fēng)機調節范圍廣。
3.真空泵行業(yè)
目前，傳統真空泵（羅茨真空泵、液環(huán)泵）和多級低速離心透平真空泵的技術(shù)及生產(chǎn)制造水平成熟穩定，但能耗水平高。干式螺桿真空泵對材料、涂層工藝、加工裝配制造水平要求高，目前進(jìn)口品牌占據市場(chǎng)，磁懸浮分子泵、高速磁懸浮透平真空泵是集合磁懸浮軸承技術(shù)、高速永磁同步電機技術(shù)、高頻矢量變頻技術(shù)、高效流體機械技術(shù)等技術(shù)的耦合產(chǎn)品。隨著(zhù)高速磁懸浮透平真空泵在造紙、化工、冶金等行業(yè)得到廣泛應用，陸續有企業(yè)加入磁懸浮透平真空泵的生產(chǎn)制造行業(yè)，但高速磁懸浮真空泵的技術(shù)門(mén)檻較高，能夠獨立掌握磁懸浮軸承技術(shù)、高速永磁同步電機技術(shù)，高頻矢量變頻技術(shù)、高效流體機械技術(shù)的企業(yè)較少。
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【壓縮機網(wǎng)】磁懸浮技術(shù)是指利用磁力克服重力使物體懸浮的一種技術(shù)，它是利用懸浮磁力使物體處于一個(gè)無(wú)摩擦、無(wú)接觸懸浮的平衡狀態(tài)。
磁懸浮系統一般由轉子、傳感器、控制器和執行器4部分組成，其中執行器包括電磁鐵和功率放大器兩部分。磁懸浮因不存在機械接觸，具有以下優(yōu)點(diǎn)：第一，完全無(wú)磨損、無(wú)污染，可在真空和腐蝕性介質(zhì)中長(cháng)期使用；第二，完全無(wú)機械摩擦，功耗小、噪聲低、效率高，不需潤滑和密封，可用于高速工程，解決高速機械設計中的潤滑和能耗問(wèn)題。
例如磁懸浮高速電機是利用磁懸浮軸承的電磁力把高速電機的轉子懸浮起來(lái)，可以達到極高轉速。運轉過(guò)程中無(wú)摩擦免維護，使用壽命更長(cháng)，并且高效節能可靠性高。
再如磁懸浮軸承，主動(dòng)控制磁懸浮軸承是利用電磁鐵線(xiàn)圈中的電流產(chǎn)生不接觸的可控電磁力來(lái)使轉子運轉于穩定懸浮狀態(tài)的一種裝置。常用的磁懸浮軸承系統由徑向磁軸承、軸向磁軸承、傳感器、轉子、控制器和執行器組成，是涉及轉子動(dòng)力學(xué)、機械學(xué)、電工電子學(xué)、控制工程、磁性材料、測試技術(shù)、數字信號處理等多學(xué)科技術(shù)。
與接觸式機械軸承相比，磁懸浮軸承具有顯著(zhù)的性能優(yōu)勢：
· 無(wú)機械接觸、無(wú)摩擦、免潤滑、高效率、低噪音、轉速可高達十萬(wàn)轉以上。
· 功耗僅為接觸類(lèi)軸承的1/20～1/5，比如4.5MW磁懸浮主氦風(fēng)機功耗僅為10kW。
· 自動(dòng)不平衡控制算法，可消除轉子不平衡振動(dòng)和噪聲。
· 壽命長(cháng)達幾十年，減少了后期維護和服務(wù)成本，且內置檢測和診斷功能，保證了系統的高性能和可靠性。
· 支撐剛度和阻尼特性可以主動(dòng)控制，能實(shí)現轉子平穩跨臨界轉速，提高設備整體性能。
· 可工作在高低溫環(huán)境，高溫軸承可在550℃長(cháng)期連續運行。
一、磁懸浮在壓縮機及相近領(lǐng)域的產(chǎn)品種類(lèi)
1.磁懸浮空氣壓縮機
磁懸浮空氣壓縮機采用磁懸浮軸承、變頻、高速永磁同步電機和高速葉輪等核心技術(shù)，主要作用為壓縮空氣。磁懸浮空氣壓縮機的主動(dòng)式磁懸浮軸承可將空氣壓縮機轉子保持在最佳位置，變頻技術(shù)實(shí)現壓縮機的低電流啟動(dòng)和全工況智能調節，高速電機和高速葉輪的應用使得整機效率高，體積小、重量輕。磁懸浮空氣壓縮機可廣泛應用于紡織、冶金、化工、發(fā)酵、玻璃、制藥和造紙等行業(yè)。
2.磁懸浮離心式鼓風(fēng)機
磁懸浮離心式鼓風(fēng)機屬于采用磁懸浮軸承技術(shù)的流體機械設備。主要作用是通過(guò)排送氣體，提供氣體動(dòng)力，隨轉軸一同做高速旋轉的葉輪帶動(dòng)空氣從蝸殼的進(jìn)氣口進(jìn)入，空氣在蝸殼的導向與增壓作用下成為具有一定流速與壓力的氣體，最后從蝸殼的出氣口對外排送，從而實(shí)現風(fēng)機的物理功能。產(chǎn)品外部由機柜殼體包裹，內部由流體系統和控制系統兩部分組成。
磁懸浮離心式鼓風(fēng)機主要由磁懸浮軸承系統、電機系統和流體部件組成。磁懸浮軸承控制器通過(guò)位移傳感器實(shí)時(shí)監測轉子振動(dòng)信號，將經(jīng)過(guò)計算的調節信號轉換為控制電流，輸入磁軸承線(xiàn)圈產(chǎn)生電磁力，控制轉軸保持懸浮狀態(tài)；變頻器采用空間矢量算法，可以產(chǎn)生高質(zhì)量的高頻輸出電流，控制高速永磁同步電機產(chǎn)生旋轉磁場(chǎng)，驅動(dòng)轉軸高速旋轉；高速旋轉的葉輪對氣體做功，使得氣流源源不斷地被吸入，壓縮后的氣體壓力升高，通過(guò)蝸殼收集后經(jīng)擴壓管排入用戶(hù)的終端管道。磁懸浮軸承確保轉子可以在無(wú)機械接觸的情況下高速旋轉，減少了機械損失，減少了維護，從而可以大大提高鼓風(fēng)機的綜合能效。磁懸浮離心式鼓風(fēng)機可應用的細分領(lǐng)域包括污水處理、印染、化工、食品、制藥、造紙等行業(yè)，節能效果顯著(zhù)。
3.磁懸浮冷水機組
磁懸浮冷水機組是用磁懸浮制冷壓縮機替代傳統的螺桿壓縮機或定頻離心壓縮機而形成的新型冷水機組。由于采用磁懸浮技術(shù)，壓縮機運轉時(shí)無(wú)機械接觸，無(wú)需潤滑油，系統的壓縮效率、換熱效率都得到極大提高，且由于系統無(wú)油，減少了大量的維保費用。磁懸浮冷水機組可用于辦公大樓、酒店、醫院、商場(chǎng)、學(xué)校等對舒適性有要求的場(chǎng)所及工業(yè)制造、數據中心、實(shí)驗室、食品、農業(yè)等對工藝和環(huán)境溫度有要求的場(chǎng)所。
磁懸浮真空泵是一種新型的透平真空泵，主要采用磁懸浮軸承、高速大功率永磁同步電機、高頻輸出變頻器、高強度三元流鈦合金葉輪等核心技術(shù)。高速旋轉的葉輪持續抽氣，形成負壓環(huán)境，滿(mǎn)足工藝生產(chǎn)的需求。磁懸浮真空泵運轉時(shí)無(wú)機械接觸、摩擦，降低了機械損失，減少了維護保養的工作量，同時(shí)三元流葉輪的使用也使得氣動(dòng)效率大幅提升，節能效果顯著(zhù)，目前已經(jīng)在造紙、氧化鋁、變壓吸附制氧等多個(gè)領(lǐng)域廣泛使用。
二、磁浮技術(shù)在壓縮機及相近領(lǐng)域的發(fā)展階段
1.空氣壓縮機行業(yè)
空氣壓縮機在我國大致經(jīng)歷了以下幾個(gè)發(fā)展階段。
八十年代開(kāi)始，我國市場(chǎng)上主要的壓縮機產(chǎn)品為活塞式壓縮機，下游企業(yè)對螺桿式壓縮機的認識不足，需求量不大。這個(gè)階段，阿特拉斯·科普柯、英格索蘭及美國壽力等國外品牌先后進(jìn)入中國市場(chǎng)，而國產(chǎn)品牌還不成熟，所以進(jìn)口品牌在螺桿空氣壓縮機市場(chǎng)占據主導地位。
2000年之后，隨著(zhù)我國經(jīng)濟進(jìn)入高速增長(cháng)期，螺桿式壓縮機下游行業(yè)的飛速發(fā)展帶動(dòng)國內螺桿式空氣壓縮機市場(chǎng)需求快速增長(cháng)，市場(chǎng)上一時(shí)間出現大量的螺桿式壓縮機生產(chǎn)企業(yè)，螺桿式壓縮機生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展期。隨著(zhù)螺桿式對活塞式的逐步替代，我國活塞式空氣壓縮機的市場(chǎng)需求逐步下降，但鑒于活塞式空氣壓縮機較為低廉的價(jià)格，其市場(chǎng)需求仍保持一定水平。
目前，經(jīng)歷了起步、成長(cháng)兩個(gè)階段，我國空壓縮機行業(yè)已進(jìn)入穩定發(fā)展階段。同時(shí)，隨著(zhù)用氣品質(zhì)和節能降耗的要求提升以及技術(shù)進(jìn)步，現代空氣壓縮機產(chǎn)品正朝著(zhù)小型化、輕量化、機電一體化的方向發(fā)展，各種低能耗、無(wú)油化的產(chǎn)品逐漸成亮點(diǎn)。在前期發(fā)展過(guò)程中注重技術(shù)積累的企業(yè)在競爭中的優(yōu)勢逐步顯現，永磁變頻螺桿式空氣壓縮機、兩級壓縮螺桿式空氣壓縮機、無(wú)油螺桿式空氣壓縮機、磁懸浮離心式空氣壓縮機等提倡節能減耗、綠色環(huán)保的機型，在市場(chǎng)競爭中脫穎而出。
2.鼓風(fēng)機行業(yè)
我國鼓風(fēng)機制造始于20世紀50年代，經(jīng)歷了以下幾個(gè)發(fā)展階段。
20世紀50年代，該階段主要為單純仿造國外產(chǎn)品為主；20世紀80年代，我國主要鼓風(fēng)機生產(chǎn)廠(chǎng)家開(kāi)始施行標準化、系列化、通用化聯(lián)合設計，大幅提高了整體設計制造水平，也開(kāi)發(fā)了適合當時(shí)需求的鼓風(fēng)機產(chǎn)品；20世紀90年代，國外學(xué)者創(chuàng )造性地將三元流理論在離心鼓風(fēng)機上實(shí)現應用，部分生產(chǎn)廠(chǎng)商據此設計制造出了單級離心鼓風(fēng)機產(chǎn)品，也初步具備了離心鼓風(fēng)機的設計和制造能力；2000年以后，鼓風(fēng)機行業(yè)整體技術(shù)水平快速提升，國產(chǎn)鼓風(fēng)機基本能夠滿(mǎn)足我國工業(yè)生產(chǎn)的需求，我國鼓風(fēng)機行業(yè)產(chǎn)量整體呈現上升趨勢，并開(kāi)始逐步替代進(jìn)口。
磁懸浮概念于19世紀中葉被提出，歐洲、美國和日本等國家在20世紀60年代開(kāi)始大力開(kāi)展磁懸浮軸承的研究工作。2000年以前，國內鼓風(fēng)機市場(chǎng)主要由羅茨鼓風(fēng)機和傳統離心鼓風(fēng)機生產(chǎn)廠(chǎng)商占據，經(jīng)歷了技術(shù)引進(jìn)、消化吸收、自主創(chuàng )新和進(jìn)口替代的發(fā)展歷程。隨著(zhù)國外磁懸浮技術(shù)的成熟，國內開(kāi)始引進(jìn)國外的磁懸浮離心式鼓風(fēng)機，但尚不具備自主研發(fā)生產(chǎn)能力。
自20世紀90年代中期，國外開(kāi)始研究高速磁懸浮電機，相繼出現了永磁同步型磁懸浮電機、開(kāi)關(guān)磁阻型磁懸浮電機、感應型磁懸浮電機等各種類(lèi)型，主要應用于離心壓縮機。進(jìn)入21世紀，隨著(zhù)制造工藝技術(shù)的進(jìn)步、控制理論與智能信息技術(shù)的發(fā)展，磁懸浮軸承技術(shù)趨于成熟，產(chǎn)品的性能也得到了優(yōu)化和提高。
3.真空泵行業(yè)
真空泵是用來(lái)獲得真空環(huán)境的系統，主要是為用來(lái)產(chǎn)生、改善和維持真空環(huán)境的裝置，是半導體、科學(xué)儀器、化工、制藥行業(yè)、造紙、冶金重要的生產(chǎn)設備，也是真空系統重要的組成部分，被廣泛應用于制藥、化工、食品、電子、造紙、冶金、半導體、光伏等下游行業(yè)，需求量大面廣，國產(chǎn)真空設備正在加速替代進(jìn)口真空泵和傳統真空泵（羅茨真空泵、液環(huán)真空泵）。隨著(zhù)國內高速電機技術(shù)的發(fā)展和技術(shù)突破，行業(yè)內出現了高速磁懸浮電機直驅透平真空泵。經(jīng)市場(chǎng)驗證，此類(lèi)真空泵產(chǎn)品單機功率密度高，整機效率高，在造紙行業(yè)、冶金行業(yè)、鑄造、食品包裝等中低真空工藝應用，可替代傳統水環(huán)泵、液環(huán)泵、多級低速離心泵、單級高速透平泵。
三、磁浮產(chǎn)品行業(yè)基本特點(diǎn)
1.空氣壓縮機行業(yè)
空氣壓縮機是現代工業(yè)必不可少的通用設備，廣泛應用于機械制造、冶金、汽車(chē)、水泥、電力、電子、紡織等工業(yè)領(lǐng)域。隨著(zhù)我國工業(yè)水平的不斷提升，各行業(yè)商品貿易的日趨繁榮，對空氣壓縮機設備的總需求也在逐漸提升。我國空氣壓縮機行業(yè)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，品牌型號多樣，各種類(lèi)型的空氣壓縮機自身優(yōu)劣勢各有不同。螺桿機以其性能穩定、易損件少、高能效、環(huán)境污染小、噪音少的優(yōu)點(diǎn)，在大型工業(yè)領(lǐng)域有逐步替代活塞機的趨勢；微型活塞機將以其體積小，價(jià)格低的優(yōu)點(diǎn)應用于家用作業(yè)、汽車(chē)維修等領(lǐng)域，在北美、歐洲、日本等區域市場(chǎng)需求增量顯著(zhù)；離心式空氣壓縮機是無(wú)油壓縮機，安全、衛生性能方面都具有優(yōu)勢，可以運用于食品、制藥以及采礦、空氣分離等對作業(yè)環(huán)境要求較高的行業(yè)。
2.鼓風(fēng)機行業(yè)
鼓風(fēng)機是指在設計條件下風(fēng)壓在30kPa-200kPa以?xún)鹊娘L(fēng)機，是工業(yè)生產(chǎn)中提供氣體動(dòng)力的重要工藝設備，在國民經(jīng)濟和日常生活中占有重要的地位。鼓風(fēng)機主要分為容積式和速度式兩類(lèi)，后者又分為低速和高速兩種，目前行業(yè)主要的鼓風(fēng)機類(lèi)型包括，羅茨鼓風(fēng)機、多級離心鼓風(fēng)機、齒輪增速單級高速離心鼓風(fēng)機、空氣懸浮離心鼓風(fēng)機、磁懸浮離心鼓風(fēng)機等產(chǎn)品。
隨著(zhù)節能、環(huán)保行業(yè)的快速發(fā)展，磁懸浮離心式鼓風(fēng)機憑借其高效、節能等性能優(yōu)勢，得以在國內快速推廣，得到越來(lái)越多用戶(hù)的青睞。目前整個(gè)行業(yè)呈現出如下特點(diǎn)：一是一些科技型企業(yè)通過(guò)自主研發(fā)的形式進(jìn)入磁懸浮鼓風(fēng)機行業(yè)，另一方面傳統的鼓風(fēng)機制造企業(yè)通過(guò)核心部件外購、整機貼牌等形式進(jìn)入本行業(yè)。眾多競爭者的出現，使得行業(yè)競爭加??；二是磁懸浮離心式鼓風(fēng)機中涉及變頻器技術(shù)、磁懸浮軸承技術(shù)、高速永磁同步電機技術(shù)、高效率流體技術(shù)以及現場(chǎng)工藝相關(guān)的應用技術(shù)，全面掌握各項技術(shù)的廠(chǎng)家數量較少；三是除了最初的污水處理環(huán)節，目前磁懸浮鼓風(fēng)機已經(jīng)逐步應用于物料輸送、金屬氧化、生物發(fā)酵、養殖等行業(yè)，且針對不同的行業(yè)要求、工藝特點(diǎn)逐步研制專(zhuān)機，更好地匹配用戶(hù)現場(chǎng)的使用要求。
3.真空泵行業(yè)
真空泵是指利用機械、物理、化學(xué)或物理化學(xué)的方法對被抽容器進(jìn)行抽氣而獲得真空的器件或設備。通俗來(lái)講，真空泵是用各種方法在某一封閉空間中改善、產(chǎn)生和維持真空的裝置，根據真空度和應用領(lǐng)域的不同，匹配不同的真空泵產(chǎn)品。目前高真空領(lǐng)域主要采用干式螺桿真空泵、磁懸浮分子泵、組合容積真空泵，中低真空領(lǐng)域主要采用羅茨泵、液環(huán)泵、多級低速離心透平真空泵、齒輪增速透平真空泵、磁懸浮高速透平真空泵。
隨著(zhù)工業(yè)4.0的發(fā)展，中國真空泵市場(chǎng)正在迅速發(fā)展，受到國內外客戶(hù)青睞。2020年以來(lái)真空泵行業(yè)結構轉型趨勢明顯，干式螺桿真空泵的出現替代了大部分油螺桿真空泵，在制藥、醫療器械、半導體行業(yè)均有應用。高速透平真空泵因節能高效的產(chǎn)品性能，可以替代傳統羅茨泵、液環(huán)泵，得到快速推廣和應用。
四、主要技術(shù)門(mén)檻
1.空氣壓縮機行業(yè)
活塞式壓縮機的技術(shù)發(fā)展水平已趨于成熟，目前國內活塞式壓縮機的技術(shù)發(fā)展主要著(zhù)眼于對活塞機的設計和生產(chǎn)進(jìn)行優(yōu)化，降低生產(chǎn)成本和設備運行成本，減少惡性故障，提高設備運行的穩定性。螺桿式壓縮機的技術(shù)已基本達到國際同類(lèi)產(chǎn)品的水平，目前技術(shù)難點(diǎn)主要在于螺桿轉子型線(xiàn)設計及加工、軸承設計、潤滑技術(shù)和密封性能等方面。其中螺桿轉子的型線(xiàn)設計及加工最為重要，其性能直接決定螺桿式壓縮機的整體性能和使用壽命。特別是無(wú)油螺桿機型，在保護轉子的同時(shí)，需要提升容積效率，而長(cháng)時(shí)間油、氣的隔離是保證系統100%無(wú)油的前提。
離心壓縮機目前正向著(zhù)高效節能、個(gè)性化（針對工藝特點(diǎn)的專(zhuān)用壓縮機）、提高綜合性能（穩定性、可靠性、環(huán)保性）等方向發(fā)展，但在轉子振動(dòng)、系統喘振、葉輪效率上仍有許多基礎理論要突破。磁懸浮空氣壓縮機是一種節能型離心式壓縮機，其技術(shù)指標的實(shí)現需要電磁學(xué)、材料學(xué)、電子學(xué)、電機學(xué)、傳動(dòng)控制學(xué)、流體力學(xué)等跨學(xué)科理論及技術(shù)的綜合運用，技術(shù)難度及復雜度都高于其它類(lèi)型的空氣壓縮機。
2.鼓風(fēng)機行業(yè)
總體來(lái)說(shuō)，羅茨鼓風(fēng)機因為結構簡(jiǎn)單，技術(shù)門(mén)檻低，早些年廣泛應用于諸多需要供氣的場(chǎng)合，但此類(lèi)風(fēng)機運行能耗高，導致運營(yíng)成本較高。之后出現了離心葉輪技術(shù)，但在未能解決高速驅動(dòng)的情況下，鼓風(fēng)機廠(chǎng)商開(kāi)始采用多級壓縮的方式，來(lái)提高風(fēng)機的效率，這類(lèi)風(fēng)機廣泛地應用于中等以上規模的污水處理廠(chǎng)。隨著(zhù)高速齒輪箱技術(shù)的發(fā)展，出現了齒輪增速單級離心鼓風(fēng)機，進(jìn)一步提高了風(fēng)機的效率，但齒輪箱造價(jià)高，結構復雜，維護成本高，導致這類(lèi)風(fēng)機應用并不普遍。此后出現了磁懸浮離心式鼓風(fēng)機，徹底解決了高速驅動(dòng)、傳動(dòng)、摩擦損耗、流體效率優(yōu)化等若干問(wèn)題，實(shí)現了離心式鼓風(fēng)機效率的最大化，同時(shí)，得益于高效流體部件，高速永磁同步電機以及高頻變頻器，磁懸浮離心式鼓風(fēng)機調節范圍廣。
3.真空泵行業(yè)
目前，傳統真空泵（羅茨真空泵、液環(huán)泵）和多級低速離心透平真空泵的技術(shù)及生產(chǎn)制造水平成熟穩定，但能耗水平高。干式螺桿真空泵對材料、涂層工藝、加工裝配制造水平要求高，目前進(jìn)口品牌占據市場(chǎng)，磁懸浮分子泵、高速磁懸浮透平真空泵是集合磁懸浮軸承技術(shù)、高速永磁同步電機技術(shù)、高頻矢量變頻技術(shù)、高效流體機械技術(shù)等技術(shù)的耦合產(chǎn)品。隨著(zhù)高速磁懸浮透平真空泵在造紙、化工、冶金等行業(yè)得到廣泛應用，陸續有企業(yè)加入磁懸浮透平真空泵的生產(chǎn)制造行業(yè)，但高速磁懸浮真空泵的技術(shù)門(mén)檻較高，能夠獨立掌握磁懸浮軸承技術(shù)、高速永磁同步電機技術(shù)，高頻矢量變頻技術(shù)、高效流體機械技術(shù)的企業(yè)較少。
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