1. 压缩机类型和电机要求
单缸和多缸往复式压缩机,功率范围从 0.75 kW 到 37 kW。活塞式压缩机在每个气缸经历吸气和压缩冲程时,都会对电机轴施加周期性变化的扭矩负载。压缩冲程末期的峰值扭矩可达平均扭矩的 2.0 至 3.0 倍。电机必须克服气缸内的残余压力才能启动压缩机——这需要 2.0 至 2.5 倍额定扭矩的堵转扭矩 (LRT)。标准配置为 4 极 Y2 电机,转速为 1450 rpm,通常采用皮带驱动,传动比为 2:1 至 3:1,以利用飞轮惯性实现平稳的扭矩输出。
功率范围从 5.5 kW 到 200 kW 的双螺杆容积式压缩机,可连续产生 6 至 13 bar 的压缩空气。该螺杆压缩机具有平稳的扭矩特性——无峰值压缩冲程扭矩——因此启动扭矩与运行扭矩接近。转速为 2900 rpm 的 2 极 Y2 电机用于直接驱动或齿轮皮带驱动转速为 3000 至 6000 rpm 的螺杆转子。采用定速电机的旋转螺杆压缩机使用进气阀,并在 PLC 控制下进行压缩机的加载和卸载。节能型螺杆压缩机采用 YVF2 变频器进行连续压力调节速度控制。
适用于小型压缩空气系统、暖通空调冷水机组和医用空气系统的涡旋式压缩机,功率范围为 0.75 至 7.5 kW。扭矩特性平稳,与螺杆式压缩机类似。直接与涡旋旋转机构耦合,转速为 2,900 至 3,600 rpm。启动扭矩要求低(额定扭矩的 1.0 至 1.5 倍)。紧凑型涡旋式压缩机组可选用 2 极 Y2 或 YS 小功率电机。无油版本由于无油涡旋壳体内部环境温度较高,因此需要 H 级绝缘材料。
适用于大型工业压缩空气装置的高速离心式(涡轮式)空气压缩机,功率范围从 75 kW 到 1,000 kW。转速范围为 5,000 rpm 至 60,000 rpm,需要升压齿轮箱或高频变频驱动器。对于 Y2 系列电机机座号(功率最高 200 kW),配备集成升压齿轮箱的 2 极 Y2 型电机可满足离心式压缩机功率范围的低端需求。功率超过 200 kW 时,请咨询韩国永力动力公司 (Korea Ever-Power) 获取专用的大型压缩机电机规格。
2. 启动转矩和电机极数选择
| 压缩机类型 | 电机杆 | 速度 | 需要轻轨 | 起始方法 |
|---|---|---|---|---|
| 往复式活塞(皮带驱动) | 4极 | 1450转/分 | 2.0–2.5倍 | DOL 或星三角 |
| 往复式活塞(直接式) | 6极或4极 | 960–1450 转/分 | 2.5–3.0倍 | 美国劳工部优先 |
| 旋转螺杆(皮带或齿轮) | 2极 | 2900转/分 | 1.2–1.5倍 | 星三角或VFD |
| 滚动(直接) | 2极 | 2900转/分 | 1.0–1.5倍 | 美国劳工部 |
| VFD螺杆(变速) | 2极YVF2 | 0–120 Hz | 由变频器控制 | 通过变频器控制斜坡启动 |
对于星三角启动的往复式活塞压缩机:确认星形连接下的电机堵转转矩(三角连接下的堵转转矩为 33%)是否足以克服气缸残余压力启动压缩机。如果星形连接的堵转转矩不足,则应采用直接启动 (DOL),并配备限流电抗器或软启动器,以确保启动过程中电机能够保持全电压转矩。
3. 压缩机电机功率计算
P₁ = 1 bar abs,Q = 1 m³/min,P₂ = 8 bar abs
P-iso = (100,000 × 1/60 × ln(8)) = 3,466 W = 3.47 kW
实际螺杆效率:65–75%
指示功率 = 3.47 ÷ 0.70 = 4.96 千瓦
机械损耗(轴承、密封件):+0.5 千瓦
传动效率(皮带/齿轮):0.95
S1连续运行模式下,服务系数为1.15时:5.75 × 1.15 = 6.61 kW
请选择上方下一个标准尺寸: Y2 7.5千瓦 2极 2900转/分
检查:7.5 kW ÷ 5.75 kW = 1.30 负载系数——舒适 S1 等级
经验法则:螺杆压缩机在 7–8 bar 压力下,每 1 m³/min 流量需要 5.5–7.5 kW 电机。
4. 较高的环境温度和电机热额定值
压缩机房内多台压缩机持续运转会产生大量热量,这些热量来自压缩机缸套冷却、油冷却器排热和电机机架散热。如果没有足够的通风,压缩机房内的环境温度通常在 35 至 50°C 之间。IEC 标准电机额定值基于最高环境温度 40°C 的假设——在 45°C 时,电机必须降额至铭牌功率的约 92%,在 50°C 时,则需降额至铭牌功率的约 83%。对于温度经常高于 40°C 的压缩机房,应降低所选电机的额定功率,或者在压缩机房内安装正压机械通风系统,以确保电机入口处的环境温度低于 40°C。
韩国Ever-Power Y2电机采用F级绝缘(额定绕组温度155°C),但其热额定温升为B级(额定功率下比环境温度高80 K)。实际运行温度与F级温升极限之间25 K的热裕度,可在环境温度短时间高于40°C的情况下提供保护,而不会加速绝缘老化。对于在40-50°C高温环境下持续运行的压缩机电机,Y2电机的F级绝缘提供了B级电机绝缘系统所无法提供的必要热裕度。
5. IE3 效率和年度能源成本节约
年发电量 = 8,297 × 16 × 250 ÷ 1,000 = 33,188 千瓦时
按每千瓦时 0.12 美元计算:年成本 = 3,983 美元
电机损耗 = 8,297 − 7,500 = 797 W,压缩机房发热
年发电量 = 8,179 × 16 × 250 ÷ 1,000 = 32,716 千瓦时
按每千瓦时 0.12 美元计算:年成本 = 3,926 美元
与IE2相比,每年可节省57美元——IE3保费回收期通常为2-3年。
电机损耗降低 118 瓦 → 压缩机房温度降低
对于在连续生产工厂中每天 24 小时运行的大型压缩机电机(22 至 75 kW),与 IE2 相比,IE3 能效等级每年每台电机可节省 500 至 2,000 美元,且节能溢价可在 1 年内收回。韩国 Ever-Power Y2 系列电机标配 IE3 能效等级,无需单独选择能效等级。
6. 韩国 Ever-Power Y2 压缩机驱动器规格
韩国Ever-Power Y2系列电机功率范围为1.5至200kW,提供2极和4极两种配置,适用于所有空气压缩机电机应用。2极Y2电机转速为2900rpm,适用于需要高轴速的旋转螺杆式和涡旋式压缩机。4极Y2电机转速为1450rpm,适用于需要更高启动扭矩的往复式活塞压缩机。所有Y2系列电机均标配IE3能效等级。IP55防护等级适用于存在粉尘和油雾的压缩机房环境。对于需要变速的变频驱动螺杆式压缩机,可将Y2电机替换为YVF2 IC416电机。 变频器电机部分完整的Y2系列产品都在其中。 三相电机部分。 接触 韩国永力 适用于 75 kW 以上压缩机电机选型协助。
| 功率范围 | 1.5–200千瓦 |
| 波兰人 | 2P(2,900)或 4P(1,450) |
| 效率 | IE3 标准 |
| 绝缘 | F级(155°C) |
| IP评级 | 压缩机房防护等级IP55 |
| 服务系数 | 1.15 |
| 责任 | S1 连续 |
| 轻轨 | 2.0–2.5倍(4P)/ 1.8–2.2倍(2P) |
7. 空气压缩机的应用
工厂压缩空气装置
功率范围为 7.5 至 200 kW 的旋转螺杆式压缩机,可为气动工具、自动化设备、喷涂设备和制造工厂的工艺设备提供 6 至 10 bar 的压缩空气。Y2 2 极,IE3,IP55,S1 连续运行。多台压缩机连接在同一压缩空气总管上,采用主从控制。变频调压压缩机采用 YVF2 型号,可在部分负荷下实现压力范围控制和节能。 |
车间往复式活塞压缩机
适用于车间气动工具、喷漆、轮胎充气和加油站的单缸和双缸往复式压缩机,功率范围为 1.5 至 15 kW。根据压缩机控制模式的不同,可选 Y2 4 极、IE3、IP55、S1 或 S3 占空比。皮带驱动,传动比为 1.5:1 至 3:1,连接至压缩机飞轮。为克服气缸残余压力,需要进行直接启动 (DOL)。 |
用于医用级压缩空气(符合 ISO 7396-1 标准)的无油涡旋式或活塞式压缩机,适用于医院气源终端、牙科手机和实验室仪器。Y2 或 YS 型号,功率范围 0.75 至 7.5 kW,双极。无油压缩机内部环境温度较高——Y2 型号采用 F 级绝缘,可提供必要的散热裕度。配备冗余压缩机,可自动切换。
用于食品饮料包装、食品配料气力输送以及与食品接触的工艺空气的无油压缩空气。Y2 2极 5.5 至 55 kW。无油螺杆式或活塞式压缩机。IP55防护等级,适用于食品工厂的冲洗环境。如果电机位于生产区域的食品接触区,则某些安装需要使用BXG不锈钢电机。
适用于地下和露天矿井的压缩空气,可用于气动钻孔、锚杆支护和通风。Y2 型 4 极或 2 极,功率 22 至 200 kW,适用于 6 至 10 bar 的大型矿井空气压缩机。高海拔矿井需进行降额处理。防护等级 IP55,适用于多尘的矿井地面环境。煤矿压缩机房内存在甲烷时,需使用 Ex d YB2 型压缩机。
用于通过变压吸附 (PSA) 或膜分离法制氮的进料空气压缩机,为灭火、包装和惰性气体保护提供氮气。Y2 型 2 极 7.5 至 75 kW 的 PSA 进料空气压缩机,工作压力为 8 至 12 bar。由于 PSA 系统需要 24 小时运行以维持氮气库存,因此需要连续 S1 运行模式。




8. 常见问题
由 Cxm 编辑