永磁調(diào)速（PMD）在發(fā)電廠中的應(yīng)用

鞏養(yǎng)才

摘要：對(duì)永磁調(diào)速器（PMD）的工作原理、結(jié)構(gòu)組成及應(yīng)用效果進(jìn)行了闡述。PMD不僅具有調(diào)速作用和節(jié)能效果，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，投入少，節(jié)能減排效益高。

關(guān)鍵詞：永磁調(diào)速器原理；調(diào)速；泵和風(fēng)機(jī)；節(jié)能

1概述

#1、#2爐底除渣系統(tǒng)原設(shè)計(jì)采用刮板撈渣機(jī)連續(xù)排渣，實(shí)際應(yīng)用中暴露出了系統(tǒng)水循環(huán)不合理、能耗偏高等問(wèn)題。原來(lái)配置的2臺(tái)75KW的沖洗水泵，電機(jī)型號(hào)：Y280S-4W 額定功率：75KW，額定電壓380VAC，輸出轉(zhuǎn)速1480轉(zhuǎn)/分；泵的揚(yáng)程90米 ，流量120m3/h容量太大、能耗高?？空{(diào)節(jié)沖洗水泵的出口調(diào)節(jié)門，調(diào)節(jié)沖洗水泵的出口壓力，造成節(jié)流較大的節(jié)流損失。

2永磁調(diào)速原理

由電機(jī)轉(zhuǎn)速公式 n = 60 * f / p * (1 – S)知道，S 電機(jī)滑差百分比%(轉(zhuǎn)差調(diào)速的應(yīng)用)。原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)杯形導(dǎo)體轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，鑲嵌有永久磁體的負(fù)載端轉(zhuǎn)子與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子間有氣隙，兩轉(zhuǎn)子間相對(duì)運(yùn)動(dòng)，杯形導(dǎo)體轉(zhuǎn)子切割磁力線產(chǎn)生電渦流，由于渦流電流作用產(chǎn)生電磁力帶動(dòng)永久磁體轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)了電機(jī)與負(fù)載之間的扭矩傳輸。通過(guò)調(diào)整永久磁體轉(zhuǎn)子導(dǎo)體轉(zhuǎn)子，可以改變兩轉(zhuǎn)子電磁交鏈面積，調(diào)節(jié)傳動(dòng)力矩，進(jìn)而達(dá)到調(diào)整負(fù)載輸出轉(zhuǎn)子速度。輸出速度（負(fù)載端）達(dá)不到輸入速度（電機(jī)端），存在“滑差”, 滑差大小決定傳遞扭矩的大小也達(dá)成了速度控制的目的。永磁調(diào)速系統(tǒng)組成圖1。

3泵和風(fēng)機(jī)的節(jié)能，離心式水泵符合流體機(jī)械相似定律

（1）Q1/Q2 = n1/n2 (流量變化與轉(zhuǎn)速變化成正比)

（2）H1/H2 = (n1/n2)2 (壓力變化與轉(zhuǎn)速變化的平方成正比)

（3）P1/P2 = (n1/n2)3 (負(fù)載功率變化與轉(zhuǎn)速變化的立方成正比)

采用調(diào)速調(diào)節(jié)時(shí)，可按需要調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速，改變?cè)O(shè)備的性能曲線，圖中n1到n2，其工作點(diǎn)A調(diào)至C點(diǎn)，使其參數(shù)滿足工藝要求，其功率為OQ2CH2所圍成的面積，同時(shí)其效率曲線也隨之平移，依然工作在高效區(qū)。節(jié)能量P＝（H2＇－H2）×Q2（n：水泵性能曲線R：管網(wǎng)特性曲線）見(jiàn)圖2。

4改造完成后，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排

改造前，#1沖洗水泵出口壓力是通過(guò)調(diào)整泵的出口門的大小，進(jìn)而調(diào)節(jié)出口流量的，節(jié)流損失較大。針對(duì)#1沖洗水泵在其出門閥不同開(kāi)度情況下的電機(jī)耗電量進(jìn)行了測(cè)量，增加PMD電磁調(diào)速裝置以后，控制系統(tǒng)自動(dòng)采集的參數(shù)。

增加PMD調(diào)速裝置后，在閥門全開(kāi)工況下，通過(guò)PMD調(diào)速，能夠滿足現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的情況，在出口壓力控制在0.4MPa附近進(jìn)行試驗(yàn)，功耗：34.06KW，平均節(jié)電率達(dá)到41.1%，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

計(jì)算公式：P=1.732×（380×I×COSΦ） COSΦ=0.85

針對(duì)#1沖洗水泵改造前，在其出門閥在開(kāi)度25％，出口壓力為0.4MPa情況下的電機(jī)耗電量進(jìn)行了測(cè)量，其功耗：57.86KW

通過(guò)對(duì)比：在滿足生產(chǎn)運(yùn)行的條件下,出口壓力為：0.4MPa的工況下：

節(jié)約電耗：57.86KW-34.06 KW=23.8 57.86KW

節(jié)電率=23.8 KW ÷ 57.86KW＝41.1%

由于沖洗水泵在公用系統(tǒng)中配置，每年停運(yùn)的時(shí)間很少，按8000小時(shí)計(jì)算。

節(jié)約電能：8000×23.8＝190400 KWh

5總結(jié)

通過(guò)永磁調(diào)速在周口隆達(dá)#1沖洗水泵上的應(yīng)用，對(duì)提高系統(tǒng)的運(yùn)行安全性、降低節(jié)流損失，達(dá)到了節(jié)能降耗的目的。通過(guò)該項(xiàng)目的成功實(shí)施，對(duì)推廣應(yīng)用PMD調(diào)速技術(shù)，進(jìn)行節(jié)能改造具有深遠(yuǎn)的意義。在利用永磁調(diào)速改造過(guò)程中，著重對(duì)ＰＭＤ調(diào)速性能進(jìn)行測(cè)試，同時(shí)檢驗(yàn)了主要部件的安全可靠性，為進(jìn)行開(kāi)發(fā)應(yīng)用大功率的應(yīng)用技術(shù)，提供了成功的范例。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙國(guó)祥,馬文靜,曹永剛.永磁調(diào)速驅(qū)動(dòng)器在閉式冷卻水泵上的節(jié)能改造[J].節(jié)能,2010,11(04):172-173.

[2]劉國(guó)華,王向東.永磁調(diào)速器在電廠灰漿泵系統(tǒng)中的應(yīng)用及節(jié)能分析[J].電力設(shè)備,2012,18(10):193-194.endprint