永磁调速装置的特点及在电厂低加疏水系统中的应用

摘要：本文介绍了永磁装置结构及工作原理，同时介绍了该设备的特点，并对其在加装低加疏水泵应用的经济性情况，进行了分析，运行表明该装置在低加疏水泵上使用具有节能、安全、费用低的特点。

关键词：疏水泵;永磁装置;调速技术;节能

中图分类号：TM921.51   文献标识码：A   文章编号：1672-9129（2020）12-0080-01

1 前言

某电厂热力系统采用“三高、四低、一除氧”的模式，低加疏水逐级自流进入凝汽器。为进一步回收疏水热量，降低煤耗，在2号机组检修时加装6号低加疏水泵，同时为适应机组变工况运行，减少阀门节流损失，疏水泵计划采用调速装置，进一步提高节能效果。

2 调速装置的选择

目前，比较成熟的技术中，主要调速方式分为液力耦合调速、变频调速和永磁调速。液力耦合调速接近百年发展时间。变频调速也有将近半个世纪，精度和功能完善。永磁调速是一个新型产品，具有显著优点，解决了液力耦合器和变频器存在的一些固有缺陷，因此，拟在低加疏水泵采用永磁调组装置实现调速节能的目的。

3 永磁装置工作原理

3.1永磁装置结构。永磁调速器主要由：导体转子、永磁转子、气隙调节机构、转轴连接壳与紧缩盘构成。

导电性能较好的铜盘或者铝盘镶嵌在刚盘上构成导体转子，一般为2个导体盘组成1个鼠导体转子;在铝盘中放置永磁体作为永磁转子，一般为2个铝盘构成1个永磁转子;气隙调节机构可以采用手动也可以自动控制。

3.2永磁装置的工作原理。在电机带动导体转子旋转的同时，由于磁场的作用，铜盘或铝盘将产生涡电流，同时将产生感应磁场，两个磁场之间相互作用，从而实现电机与负载之间的转矩传递，以此来调整速度。

通过气隙的改变，从而改变磁场的强弱和速度，从而获得可调整的、可控制的输出转速。导体转子与磁转子的間隙越大，则磁场越弱。

4 永磁调速装置的特点

根据永磁调速装置的结构和原理可以知道，如下特点：

4.1转速调节平稳，调节范围广，低速性能好。永磁调速装置配套执行器，可接受4-20mA控制信号，自动调整转速。加装永磁装置的疏水泵，可在20-97%的范围内对负载进行无级调速，不仅调速平稳，调节范围广，调节精度也可满足液位控制要求，同时可在50%荷载下长期运行不发热，效率通变频器相同，较液力耦合器高10%，低速性能良好。

4.2空载启动，延长电机使用寿命。永磁装置的间隙最大时可以空载启动，电机提速到全速非常快，但载荷却缓慢增加，直到平缓启动，可减小启动电流冲击，电机绕组线圈发热量小，延长电机使用寿命。

4.3振动冲击小，有效隔离电机和水泵之间振动。电机和负载之间没有机械硬连接，完全通过气隙传递扭矩，避免了振动的传递，提高了系统运行的平稳性。设备振动完全取决于设备制造精度，而与安装精度关系较小，降振效果达80%，极大降低机械能耗和磨损，提高水泵、电机使用寿命，同时，因安装精度要求低，检修方便，快捷。

4.4可靠性高 结构简单，故障率低，维护保养成本低。永磁装置采用负载滑差压调节，与变频器相比，电压变化、电流变化的影响，可以说差异很大，同时，因补偿电容烧毁、断路器故障、空开跳闸、线路过载等因谐波电流引起设备故障，使得变频器运行可靠性明显降低。

5 经济性分析

在工程使用过程中，通常存在风机、水泵输出配置过高，造成极大经济浪费。电机功率185Kw，按照年度运行310天计算，年度耗电量P=185×310×24=1376400 Kw.h，以某厂为例，疏水泵额定电流335A，实际经常运行在130-170A之间，每年按照设备运行310天，依据表二可知每年可节约电能759493Kw.h，电价按照0.41元计算， 每年可节约31万元，当年即可收回成本，从相关资料可知，采用永磁调速装置，可节电20%-35%，即使按照20%节能计算，也可节约电费11.3万元，经济效益相当可观，节能效果明显。

6 应用时存在问题

永磁调速装置虽然有很大优势，但也存在如下特点，应引起注意：因永磁装置存在3%的速度滑差，相应造成压力及功率降低，在设备选型及计算时应予考虑。该装置属于软启动，但软启动值不定，存在启动后就有一定预转速，不像变频启动转速由零开始逐渐上升，即存在非零启动转速，在设备调试期间应注意。设备在建设初期配置较后期改造收益更大。

结论：低加疏水泵经过调试投运以后，运行调节平稳，跟踪液位正常，低加液位没有出现大的起伏或突变，转速调整简单、可靠，系统响应快，调速精度和范围满足了系统需要，节能效果明显，降低了企业运行成本和维护成本，促进了新技术的应用与推广，对同类型设备节能技术改造具有一定推广意义

参考文献：

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[4]吴顺根.永磁调速装置的节能试验[314201]

作者简介：张宏鑫（1988-）男，河北邯郸人，本科，助理工程师，从事电厂技术管理。