液粘調(diào)速和電磁調(diào)速在水工業(yè)應(yīng)用比較
| 提要： 靖江自來(lái)水公司日供水能力10萬(wàn)噸，屬于中小型供水系統(tǒng)。現(xiàn)在已在其原水車(chē)間采用液粘調(diào)速方式，雖然取得了明顯的節(jié)能效果，但實(shí)際使用過(guò)程中還是反映出一些問(wèn)題。鑒于這種情況，本文通過(guò)對(duì)液粘調(diào)速和電磁調(diào)速的一些比較，向大家推薦電磁調(diào)速更適合在中小型供水系統(tǒng)中應(yīng)用。 引言： 在供水系統(tǒng)中，由于供水需求是一個(gè)時(shí)刻變化的變量，因此，需要經(jīng)常對(duì)水泵出水量進(jìn)行調(diào)節(jié)以滿(mǎn)足用戶(hù)的用水需求。對(duì)水泵出水量的調(diào)節(jié)，一般采用改變出水閥門(mén)的開(kāi)啟度和對(duì)機(jī)泵采用調(diào)速方式來(lái)改變供水壓力和流量的大小。采用閥門(mén)調(diào)節(jié)水泵出水量效率低、能耗大，目前，大多數(shù)的供水系統(tǒng)已淘汰這種調(diào)節(jié)方式，而是結(jié)合自身的供水能力、供水特點(diǎn)采用各式各樣的調(diào)速裝置。電機(jī)的調(diào)速方式有很多種，但由于供水系統(tǒng)負(fù)載的特殊性一般采用液粘調(diào)速（機(jī)械調(diào)速）、電磁調(diào)速、串極調(diào)速、變頻調(diào)速等方式。雖然變頻調(diào)速是公認(rèn)的******調(diào)速方式，但由于國(guó)內(nèi)變頻器的生產(chǎn)技術(shù)還不成熟，進(jìn)口變頻器的價(jià)格昂貴，因此這種調(diào)速方式只在少數(shù)幾個(gè)經(jīng)濟(jì)實(shí)力雄厚的供水系統(tǒng)使用。液粘調(diào)速、電磁調(diào)速因其良好的性?xún)r(jià)比在中小型供水系統(tǒng)得到廣泛使用。 一、 1、 原理 液粘調(diào)速器是根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定律，利用液體粘性和油膜剪切作用原理發(fā)展起來(lái)的一種無(wú)級(jí)調(diào)速傳動(dòng)裝置。由調(diào)速器主機(jī)油系統(tǒng)和控制器所組成，通過(guò)速度反饋實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、自動(dòng)或遠(yuǎn)距離控制。適用于大功率風(fēng)機(jī)、水泵等遞減扭矩機(jī)械的調(diào)速，具有很好的節(jié)能效果。 2、 主要特點(diǎn) ?。?）優(yōu)點(diǎn)： 1）在調(diào)速范圍內(nèi)可實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)無(wú)級(jí)調(diào)速，不同轉(zhuǎn)向性能相同； 2）可獲得無(wú)滑差高效率的直接傳動(dòng)，較其它一般調(diào)速方案效率提高3~5%； 3）可空載或輕載啟動(dòng)，降低電機(jī)啟動(dòng)電流，延長(zhǎng)電機(jī)使用壽命； 4）可手動(dòng)控制，還可自動(dòng)控制，調(diào)速精度高； 5）結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、占地面積小，使用維護(hù)簡(jiǎn)單； 6）全封閉結(jié)構(gòu)、噪聲低。 ?。?）缺點(diǎn)： NT系列液粘調(diào)速在實(shí)際使用中也存在著比較明顯的缺點(diǎn)，調(diào)速性能對(duì)液粘油的質(zhì)量依賴(lài)較大。實(shí)際工作中，液粘油經(jīng)常出現(xiàn)浸水、跑漏等現(xiàn)象，影響了液粘油的質(zhì)量，從而影響調(diào)速性能與精度；而且液粘油需循環(huán)水冷卻，需定期添加或更換且價(jià)格較貴，這就加大了維護(hù)的工作量，增加了維護(hù)費(fèi)用。并且，一般液粘調(diào)速只適合大功率電機(jī)的調(diào)速，使用范圍相對(duì)狹窄。 二、 電磁調(diào)速 1、 原理 電磁調(diào)速器又稱(chēng)電磁轉(zhuǎn)差離合器，主要由電樞與磁極兩個(gè)旋轉(zhuǎn)部分組成。電樞部分與調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)聯(lián)接，是主動(dòng)部分；磁極部分與異步電動(dòng)機(jī)所拖動(dòng)的負(fù)載聯(lián)接，是從動(dòng)部分。 電磁轉(zhuǎn)差離合器結(jié)構(gòu)有多種形式，但原理是相同的。電樞部分可以裝鼠籠繞組，也可以是整塊鑄鋼。為整塊鑄鋼時(shí),可以看成是無(wú)數(shù)多根鼠籠條相聯(lián)，其中流過(guò)的渦流便為鼠籠導(dǎo)條中的電流。磁極上裝有勵(lì)磁繞組由直流電流勵(lì)磁，極數(shù)可多可少。 電磁轉(zhuǎn)差離合器的電樞部分在異步電機(jī)運(yùn)行時(shí)，隨異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子同速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)向設(shè)為順時(shí)針?lè)较?，轉(zhuǎn)速為n，若勵(lì)磁繞組通入的勵(lì)磁電流IL=0，電樞與磁極二者之間既無(wú)電的聯(lián)系，也無(wú)磁的聯(lián)系，磁極及所聯(lián)之負(fù)載不轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)負(fù)載相當(dāng)于被“離開(kāi)”。若勵(lì)磁電流IL≠0，則磁極有了磁性，磁極與電樞二者之間就有了磁的聯(lián)系，由于電樞與磁極之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，電樞鼠籠條要感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并產(chǎn)生電流，對(duì)著N極的導(dǎo)條電流流出紙面，對(duì)著S極的則流入紙面。電流在磁場(chǎng)中流過(guò)，受力f，使電樞受到逆時(shí)針?lè)较虻碾姶呸D(zhuǎn)矩M，電樞由異步電動(dòng)機(jī)拖著同速轉(zhuǎn)動(dòng)，M就是與異步電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩相平衡的阻轉(zhuǎn)矩。磁極則受到與電樞同樣大小、相反方向的電磁轉(zhuǎn)矩，也就是順時(shí)針?lè)较虻碾姶呸D(zhuǎn)矩M，在它的作用下，磁極部分以及負(fù)載便順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為n’，此時(shí)負(fù)載相當(dāng)于被“合上”。若異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針，通過(guò)電磁轉(zhuǎn)差離合器的作用，負(fù)載轉(zhuǎn)向也為逆時(shí)針，二者是一致的。顯然，轉(zhuǎn)差離合器電磁轉(zhuǎn)矩M的產(chǎn)生，還有一個(gè)先決條件是電樞與磁極兩部分之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此，負(fù)載轉(zhuǎn)速n’必定小于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n（若n’=n，則M=0），所謂轉(zhuǎn)差離合器的“轉(zhuǎn)差”指的就是這點(diǎn)。 電磁轉(zhuǎn)差離合器原理與異步電動(dòng)機(jī)很相似，但理想空載點(diǎn)的轉(zhuǎn)速為異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n而不是同步速n’。勵(lì)磁電流IL越大，磁場(chǎng)越強(qiáng)，改變IL的大小好象改變異步電動(dòng)機(jī)電源電壓的大小一樣：若轉(zhuǎn)速相同，則Ic越大，電磁轉(zhuǎn)矩M也越大；若轉(zhuǎn)矩相同，則IL越大，轉(zhuǎn)速越高。電磁轉(zhuǎn)差離合器的機(jī)械特性。改變勵(lì)磁電流IL，就可以調(diào)節(jié)負(fù)載的轉(zhuǎn)速。 2、電磁調(diào)速的優(yōu)點(diǎn) 1) 在調(diào)速范圍內(nèi)可實(shí)現(xiàn)平衡的無(wú)級(jí)調(diào)速； 2) 空載起動(dòng)，降低電機(jī)啟動(dòng)電流； 3) 控制方法靈活，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制； 4) 節(jié)能效果明顯價(jià)格低廉； 5) 體積小、操作方便； 6) 維護(hù)工作小，使用壽命長(zhǎng)； 7) 適用范圍廣，即可用于高壓大功率電機(jī)調(diào)速（如10 KV高壓電機(jī)），又可用于低壓小功率電機(jī)調(diào)速（如380 V攪拌機(jī)）。 8) 恒壓精度高，可達(dá)±0.002MPa； 9) 設(shè)有最低速限制10%~80%可調(diào)，防止水泵反轉(zhuǎn)。 3、電磁調(diào)速的缺點(diǎn) 從電磁調(diào)速的原理中不難發(fā)現(xiàn)，電磁調(diào)速電機(jī)與拖動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速存在一個(gè)差率，永遠(yuǎn)不可能相等，因此，不能發(fā)揮電機(jī)的最高效率。而且，電磁調(diào)速一般只適合1000千瓦以下電機(jī)的調(diào)速。 結(jié)論： 我們不難得出：電磁調(diào)速在使用性能、維護(hù)性能、經(jīng)濟(jì)性能上都優(yōu)于液粘調(diào)速，性?xún)r(jià)比更好，綜合性能更高。 |
