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風機、水泵采用調速調節,減少節流損失

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     風機、水泵采用調速調節,減少節流損失
    風機、水泵調速是廣泛使用的一種節電措施。通過調速可使機泵性能曲線移動變成有許多不同容魷的狀態,以適應負荷的變化,使機泵處于高效區域或減少節流損失。調速的方法有很多。主要采取以下兩大類措施。

            1.機械變速
    機械變速即采用機械方法來改變輸送流體設備的轉速,具體有三角膠帶變速、齒輪減速器、齒鏈式無級變速器、多盤式無級變速器及液力偶合器等,可根據流體設備的工作制度、工作環境、調速范圍、負載特性及電動機功率等不同條件加以選擇。最常用的是采用液力偶合器,它是一種通過流體動能連接與傳遞動力的液力機械,主要部件是相對安裝的同心但不同軸的泵輪和渦輪。當驅動泵輪旋轉時,內部的工作油在離心力作用下,沿泵輪內緣向外緣流動,穿過兩輪間的空隙(工作腔),再從渦輪外緣向中心流動。沖擊渦輪使它和輸出軸旋轉,然后再回到泵輪內。如此循環往復。其輸出軸轉速的調節,一般是靠勺管控制排油?;蛴谜{節閥控制進油,或兩者兼用,使偶合器工作腔充油最改變而實現的。

        這種偶合器的主要類型為變充量型,國內生產和使用較多的是其中的勺管截取型和旋轉油包型兩種,前者為大、中型裝置,適于傳遞大、中功率,后者為小型裝置。液力偶合器調速具有如下優點:即使飛輪慣量很大,電機仍能在接近空載情況下起動,并減少起動時間書能可靠地防止電機過載;能吸收沖擊和扭振,運轉平穩,可顯著延長整個系統的壽命;維護簡單;可實現無級調速,調速范圍如果在除塵風機等非恒壓系統中,可達……2-0-985,在恒壓系統(如鍋爐給水泵)中可達……3-0-985;傳動效率隨工況變化,額定工況下為0.96-0-985,能簡化流體系統,控制準確度高。容易實現遙控;驅動轉速越高,能容量越大,反之電機轉速越低,偶合器尺寸和重量越大;功率大于100k W的液力偶合器需要外加冷卻器和管路系統。馬鋼在300m州min轉爐鼓風機上采用上海的YDT45/30型調速液力偶合器,調速范圍為電動機實際轉速的19%~  97%,平均小時節電292kw “ h,投資三個多月即收回。首鋼高爐出鐵場的Y4-73-1122D除塵風機上,裝設了首鋼自行研制的YOTC-800型液力偶合器,年節電774萬kW·h.

        2.電氣調速
   電氣調速即用電氣的方法改變所配電機的轉速。一般交流電機(鼠籠型、繞線型及同步電機)轉速為改變電機的頻率f、極對數尸和轉差率,都可達到調速的目的,故交流電機常用調速方法有:

        (1)轉子回路串接電阻調速,即在忽略轉子回路的電感時:二了了R/U, U與R分別為轉子額定電壓和轉子電阻。這種調速方法簡單,但調速范圍不大,效率較低。

        (2)晶閘管串級調速,即對于繞線型電機,可改變其轉子電壓U2=U,sw2/w,,從而改變s??赏ㄟ^改變逆變器的逆變角,從而改變作為電機轉子回路的反電勢的逆變器電壓。以改變U,.采用此法可實現平滑無級調速,理論上調速可在1:10以上,此外它將轉差能反饋到電網中,節電效果較好,也便于電機向大容量發展,很適用于風機、水泵這種長時間低速運轉的設備,缺點是功率因數較低。目前國產裝置有KGJA . KGJF系列等。

        (3)電磁轉差調速,通過調節電磁轉差離合器的勵磁電流,改變離合器從動部分對主動部分的滑差,使從動軸獲得不同的轉速。

    此法用于長期工作且不逆轉的小容量電機上,可進行平滑無級調速,調速范圍可達I:10以上。缺點是效率低,有失控區,負載力矩小于額定力矩的10%時不能調速,時間常數較大。電磁轉差調速電機為JZT系列,一般用于100k W以下電機。

        (4)整流子變速電動機,三相整流電動機為三個繞組,一次繞組在轉子上,二次繞組在定子上,三次繞組即轉子上調速用的調節繞組,各繞組分別接于整流片上,整流子每隔1200角有兩組炭刷各接于二次繞組的兩端,炭刷組可借鐵扼作用在整流子上相對往返移動實現調速。此法為無級調速,范圍I,3-10以上,恒力矩特性效率和功率因數都較高。采用電機為Jzs系列,一般用在長期工作不需逆轉的機械上,電機功率一般為look W以下。