永磁调速（PMD）在发电厂中的应用

巩养才

摘要：对永磁调速器（PMD）的工作原理、结构组成及应用效果进行了阐述。PMD不仅具有调速作用和节能效果，且结构简单，安装方便，投入少，节能减排效益高。

关键词：永磁调速器原理；调速；泵和风机；节能

1概述

#1、#2炉底除渣系统原设计采用刮板捞渣机连续排渣，实际应用中暴露出了系统水循环不合理、能耗偏高等问题。原来配置的2台75KW的冲洗水泵，电机型号：Y280S-4W 额定功率：75KW，额定电压380VAC，输出转速1480转/分；泵的扬程90米 ，流量120m3/h容量太大、能耗高。靠调节冲洗水泵的出口调节门，调节冲洗水泵的出口压力，造成节流较大的节流损失。

2永磁调速原理

由电机转速公式 n = 60 * f / p * (1 – S)知道，S 电机滑差百分比%(转差调速的应用)。原动机带动杯形导体转子旋转，镶嵌有永久磁体的负载端转子与导体转子间有气隙，两转子间相对运动，杯形导体转子切割磁力线产生电涡流，由于涡流电流作用产生电磁力带动永久磁体转子旋转，从而实现了电机与负载之间的扭矩传输。通过调整永久磁体转子导体转子，可以改变两转子电磁交链面积，调节传动力矩，进而达到调整负载输出转子速度。输出速度（负载端）达不到输入速度（电机端），存在“滑差”, 滑差大小决定传递扭矩的大小也达成了速度控制的目的。永磁调速系统组成图1。

3泵和风机的节能，离心式水泵符合流体机械相似定律

（1）Q1/Q2 = n1/n2 (流量变化与转速变化成正比)

（2）H1/H2 = (n1/n2)2 (压力变化与转速变化的平方成正比)

（3）P1/P2 = (n1/n2)3 (负载功率变化与转速变化的立方成正比)

采用调速调节时，可按需要调整电机转速，改变设备的性能曲线，图中n1到n2，其工作点A调至C点，使其参数满足工艺要求，其功率为OQ2CH2所围成的面积，同时其效率曲线也随之平移，依然工作在高效区。节能量P＝（H2＇－H2）×Q2（n：水泵性能曲线R：管网特性曲线）见图2。

4改造完成后，实现节能减排

改造前，#1冲洗水泵出口压力是通过调整泵的出口门的大小，进而调节出口流量的，节流损失较大。针对#1冲洗水泵在其出门阀不同开度情况下的电机耗电量进行了测量，增加PMD电磁调速装置以后，控制系统自动采集的参数。

增加PMD调速装置后，在阀门全开工况下，通过PMD调速，能够满足现场运行的情况，在出口压力控制在0.4MPa附近进行试验，功耗：34.06KW，平均节电率达到41.1%，达到节能降耗的目的。

计算公式：P=1.732×（380×I×COSΦ） COSΦ=0.85

针对#1冲洗水泵改造前，在其出门阀在开度25％，出口压力为0.4MPa情况下的电机耗电量进行了测量，其功耗：57.86KW

通过对比：在满足生产运行的条件下,出口压力为：0.4MPa的工况下：

节约电耗：57.86KW-34.06 KW=23.8 57.86KW

节电率=23.8 KW ÷ 57.86KW＝41.1%

由于冲洗水泵在公用系统中配置，每年停运的时间很少，按8000小时计算。

节约电能：8000×23.8＝190400 KWh

5总结

通过永磁调速在周口隆达#1冲洗水泵上的应用，对提高系统的运行安全性、降低节流损失，达到了节能降耗的目的。通过该项目的成功实施，对推广应用PMD调速技术，进行节能改造具有深远的意义。在利用永磁调速改造过程中，着重对ＰＭＤ调速性能进行测试，同时检验了主要部件的安全可靠性，为进行开发应用大功率的应用技术，提供了成功的范例。

参考文献：

[1]赵国祥,马文静,曹永刚.永磁调速驱动器在闭式冷却水泵上的节能改造[J].节能,2010,11(04):172-173.

[2]刘国华,王向东.永磁调速器在电厂灰浆泵系统中的应用及节能分析[J].电力设备,2012,18(10):193-194.endprint