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《永磁調(diào)速前景如何 永磁調(diào)速與變頻調(diào)速技術(shù)和經(jīng)濟(jì)對比分析.docx》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、永磁調(diào)速前景如何永磁調(diào)速與變頻調(diào)速技術(shù)和經(jīng)濟(jì)對比分析 永磁調(diào)速前景如何呢?永磁調(diào)速與變頻調(diào)速技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上面各自都有哪些優(yōu)勢呢?我們一起來了解一下吧。目前,實現(xiàn)調(diào)速的方法主要有變頻調(diào)速、液耦調(diào)速以及永磁調(diào)速等方法。變頻調(diào)速是目前應(yīng)用最廣,技術(shù)相對成熟的調(diào)速技術(shù);永磁調(diào)速是一種透過氣隙傳遞轉(zhuǎn)矩的“革命性”傳動技術(shù),因其高效節(jié)能、簡單可靠、震動噪音小等諸多優(yōu)點,在調(diào)速領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣;而液耦調(diào)速由于調(diào)節(jié)精度低、調(diào)速范圍有限、低速轉(zhuǎn)差損耗大、控制精度低、線性度差、響應(yīng)慢、容易漏液等原因,其運用正在逐步減少。 本文主要針對永磁調(diào)速和變頻調(diào)速兩種調(diào)節(jié)方式,從
2、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面進(jìn)行了比較和分析。 1永磁調(diào)速和變頻調(diào)速的基本原理 永磁調(diào)速是一種透過氣隙傳遞轉(zhuǎn)矩的傳動技術(shù)。它以現(xiàn)代磁學(xué)為基本理論基礎(chǔ),通過調(diào)節(jié)永磁體和導(dǎo)體之間的氣隙或耦合面積,來改變負(fù)載端的輸出轉(zhuǎn)矩,從而實現(xiàn)控制負(fù)載端流量或壓力的變化。永磁調(diào)速裝置主要由導(dǎo)體轉(zhuǎn)子、永磁轉(zhuǎn)子和控制器三部分組成。導(dǎo)體轉(zhuǎn)子固定在電動機(jī)軸上,永磁轉(zhuǎn)子固定在負(fù)載轉(zhuǎn)軸上,導(dǎo)體轉(zhuǎn)子和永磁轉(zhuǎn)子之間無機(jī)械連接,電機(jī)旋轉(zhuǎn)時帶動導(dǎo)體轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),切割磁力線產(chǎn)生渦電流,該渦電流在導(dǎo)體轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生感應(yīng)磁場,使導(dǎo)體轉(zhuǎn)子與永磁轉(zhuǎn)子間互相拉動,從而實現(xiàn)了電機(jī)與負(fù)載之間的轉(zhuǎn)矩傳輸。永磁調(diào)速的特點是電機(jī)轉(zhuǎn)
3、速基本不變,當(dāng)負(fù)載端的控制信號(如壓力、流量等)變化后,由執(zhí)行器對信號進(jìn)行識別和轉(zhuǎn)換,通過調(diào)節(jié)導(dǎo)體轉(zhuǎn)子與永磁轉(zhuǎn)子之間空氣間隙的大小,來改變負(fù)載端功率的輸出。 變頻調(diào)速的基本原理為:異步感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速n與電源頻率f、轉(zhuǎn)差率s、電機(jī)極對數(shù)p三個參數(shù)有如下線性關(guān)系: n=60f(1-s)/p?! 「淖兤渲腥魏我粋€參數(shù)都可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的改變。變頻器是通過改變電源頻率f的方式來改變電動機(jī)轉(zhuǎn)速的。根據(jù)泵的相似定律,可知泵的功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比,通過改變轉(zhuǎn)速,軸功率會大大降低,從而實現(xiàn)節(jié)能?! ?永磁調(diào)速和變頻調(diào)速的技術(shù)性比較 永磁調(diào)速和變頻調(diào)速都是高效節(jié)能
4、的調(diào)速技術(shù),但是二者從原理、構(gòu)造、使用維護(hù)以及對運行環(huán)境的適應(yīng)能力等都有明顯的差異。下面從安裝、運行和檢修維護(hù)三方面對兩種調(diào)速技術(shù)進(jìn)行了對比分析: 永磁調(diào)速和變頻調(diào)速技術(shù)性比較 項目永磁調(diào)速變頻器調(diào)速 工作原理無機(jī)械連接,氣隙傳遞扭矩電子變頻率 安裝安裝難度容易難 軸系找中電機(jī)軸和泵軸之間無機(jī)械連接, 軸系找中要求低電機(jī)軸和泵軸之間機(jī)械剛性連接,軸系找中要求高 附屬廠房及設(shè)備安裝工作量除了兩軸之間永磁裝置和永磁執(zhí)行器之外無其他附件,安裝工作簡易由于變頻器電氣元件對環(huán)境要求很高,整套變頻系統(tǒng)除了變頻設(shè)備和連接電纜之外,需要設(shè)置單獨的帶空調(diào)設(shè)備
5、的變頻器室,來確保變頻器安全穩(wěn)定運行,所以附屬房間和設(shè)備的工作量很大。 運行效率96%~99%98%以上(進(jìn)口),96%(國產(chǎn)) 輸入電壓敏感無電氣元件,對輸入電壓要求很低對輸入的電壓敏感,不同電壓等級的變頻器設(shè)置不同,電壓等級越高,設(shè)置越復(fù)雜?! ∵^載保護(hù)通過滑差來實現(xiàn)過載保護(hù)過流保護(hù) 系統(tǒng)減震由于軸系之間無機(jī)械剛性連接,且泵在最佳工況下運行,可以有效地降低震動。由于變頻器只是對電機(jī)進(jìn)行控制,泵與電機(jī)之間還是傳統(tǒng)的 機(jī)械連接 運行環(huán)境要求可適用于室外、高粉塵、礦井、 輪船等惡劣環(huán)境需要防雷,空調(diào),防塵,對環(huán)境 要求很高 能頻繁啟停是否
6、 響應(yīng)速度較慢快 調(diào)節(jié)精度較高很高 增加軸承油封 和系統(tǒng)壽命是否 軟啟動空載啟動低頻啟動 輸入功率因數(shù)同電機(jī)低于電機(jī) 電力諧波無較高 使用壽命25年以上10年左右 維護(hù)與檢修故障查找難度容易較難 故障點數(shù)量最少較多 軸承油封更換頻率極低高 維護(hù)難易度只需要鉗工對永磁機(jī)械設(shè)備進(jìn)行維護(hù),操作簡單,維護(hù)檢修時間短,人員要求低。需要電氣專業(yè)工程師對變頻設(shè)備進(jìn)行檢查,由于變頻器電氣元件和設(shè)備復(fù)雜,所需人員要 求和時間也較高?! ⊥ㄟ^對比可以看出,永磁調(diào)速技術(shù)在效率、調(diào)節(jié)精度和響應(yīng)速度三個方 面略比變頻差,其余方面都是要比變頻調(diào)速有優(yōu)勢。
7、 3永磁調(diào)速和變頻調(diào)速的經(jīng)濟(jì)對比 以某發(fā)電廠每臺機(jī)組配兩臺50%的凝結(jié)水泵,對兩種調(diào)速方式在造價、安裝調(diào)試、運營和維護(hù)費用進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較,見下表: 凝結(jié)水泵永磁調(diào)速和變頻調(diào)速經(jīng)濟(jì)對比 項目永磁調(diào)速變頻器調(diào)速 凝結(jié)水泵揚程300mH2O,流量600m3/h,電機(jī)功率650kW,電壓等級6kV 造價調(diào)速器價格進(jìn)口設(shè)備:108萬元/臺進(jìn)口設(shè)備:130萬元/臺 材料配件1萬元8萬元(變頻電纜5萬元,制冷空調(diào)3萬元) 數(shù)量21 附屬廠房造價無附屬廠房變頻室(4*9M):10.8萬元 小計 217萬元進(jìn)口設(shè)備:148.8萬元 運營成本純機(jī)械結(jié)構(gòu)
8、制冷系統(tǒng)年耗能(5.6%):12.74萬元/年 維護(hù)成本潤滑油脂等維護(hù):0.2