永磁调速器在风机调速控制的应用与分析
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永磁调速在转炉收尘风机中的运用陈建(凉山矿业股份有限公司,四川会理615100)摘要:随着我国工业的飞速发展,传统大型风机耦合器调速调节精度差、故障率高、能耗大,在恶劣的工作环境中永磁调速的适应力和免维护性能得到体现,越来越多的企业通过永磁调速来提高设备的性能。
关键词:永磁调速;液力耦合器;转炉收尘风机中图分类号:TK243.6文献标识码:B DOI:10.16621/ki.issn1001-0599.2019.07D.830引言转炉收尘风机在实际运行中依靠液力耦合器调节风机风量,液力耦合器厂家为大连液力耦合器总厂,使用角度行程转化为直线行程进行转速调节,转速调节时转化精度较差,误差较大,而且反应滞后,曲柄来回跳动、故障较多。
此外,耦合器液压油在循环使用过程中,由于环境、设备运行磨损、冷却器故障等造成大量液压油浪费,且冷却器中冷却容易水结垢、易堵塞,冷却效果无法满足耦合器正常运行,影响生产运行效率和生产成本。
由于风机在生产运行中调节风量范围较大,具备了永磁调速节能改造的条件。
1永磁调速器的结构及原理永磁调速器主要由导体转子、永磁转子、调节机构三部分组成,导体转子固定在电动机轴上,永磁转子固定在负载转轴上,导体转子和永磁转子之间有间隙(称为气隙)。
电动机与风机之间由原来的机械连接转变为软连接,PLC控制系统接收现场反馈的流量、压力等过程检测信号,对调速控制器进行控制,控制器接收信号让调节机构动作,调节永磁体和导体之间的气隙,导磁体和永磁体相对运动,导体组件切割磁力线,在导体中产生涡流,涡流产生感应磁场,与永磁体产生的磁场相互作用,将电动机的和转矩传递到输出轴上,永磁转子沿着轴向往返移动改变调速器啮合面积,啮合面积大,输出轴转矩越大,负载转速越高(图1)。
1.1结构及技术特点(1)电动机和负载为通过调速器进行软连接,隔离振动。
(2)平滑无极调速,调速范围0~98%,实现高效节能,节电率为10%~50%。
筒式永磁调速器在风机上的应用及节能分析吴晓波;张磊;闫雪兰;李成军;赵娜【摘要】为了实现风机节能改造的要求,通过采用筒式永磁调速器对风机进行调速控制,改变风机风量以适应工艺需要从而达到节能的目的.通过论述筒式永磁调速器的工作原理、结构特点以及在火电厂锅炉风机上的应用,分析得出其节电率可达到30%左右,实现了原理结构简单、运行安全可靠、高效环保的效果.该调速器具有广阔的应用前景.%In order to achieve the requirements of energy-saving fan,through the use of cylindrical permanent-magnet governor to the fan speed control and change the fan air volume to meet the needs of the process to achieve the purpose of energy conservation.This paper through discusses the theory and structure characters of cylindrical permanent-magnet governor,and the application in power plant fans.Analyses shows that the governor can save 30 percent energy with simpler structures,and makes more reliable,efficient operations.Thus it makes a prospective market in application.【期刊名称】《甘肃科学学报》【年(卷),期】2017(029)004【总页数】4页(P117-120)【关键词】筒式永磁调速器;调速节能;风机改造;风门节流【作者】吴晓波;张磊;闫雪兰;李成军;赵娜【作者单位】华能山东石岛湾核电有限公司,山东荣成 264312;华能山东石岛湾核电有限公司,山东荣成 264312;甘肃省科学院磁性器件研究所,甘肃兰州 730000;甘肃省科学院磁性器件研究所,甘肃兰州 730000;甘肃省科学院磁性器件研究所,甘肃兰州 730000【正文语种】中文【中图分类】TV732.7一套20 kg/s左右的蒸汽锅炉配置一次风机一台、二次风机一台、引风机一台。
冶金企业风机永磁调速改造【摘要】本文主要论述了永磁调速技术的原理及实际使用情况,分析了该技术的特点,列出风机调速改造前后的对比,总结出该技术具有高可靠性、高效节能、低故障率、可在恶劣环境下运行、无刚性连接、减少风机系统维护、减少风机系统振动和延长设备适用寿命等特点。
【关键词】永磁调速;节能;风机;相似定律前言当前在冶金行业中,风机类离心负载占了很大一部分比例,而在风机系统中,特别是一些大功率风机,大部分时间都不是运行在最佳工作点,设备运行大部分也是手动操作,存在相当大的改造和节能空间,设备和系统运行中存在着以下诸多问题,亟待更完善的调速设备来实现系统的调速节能且避免不必要的副作用。
1)流量通过挡板调节,工作效率低,能量损失大;2)风机与电机之间为硬联结:振动相互传递,相互影响,振动大;3)电机带负载启动,启动电流大,时间长,对电网有冲击;4)风门挡板磨损严重,增加系统故障率和维护成本。
针对风机类离心负载调速节能,永磁调速是一个不错的选择。
它具有高可靠性、高效节能、低故障率、可在恶劣环境下运行、无刚性连接、减少风机系统维护、减少风机系统振动和延长设备适用寿命等特点。
特别是永磁调速在运行中不产生高次谐波的优良调速特性而使该技术成为风机类设备节能技术改造的首选。
1、永磁调速的结构组成及工作原理1.1永磁调速器永磁调速器是通过气隙来传递扭矩的设备,所以电机与负载之间没有机械性连接,电动机旋转时带动导磁盘在永磁盘产生的磁场中切割磁力线,这样就在导磁盘中产生了涡电流,进而产生感应磁场形成强力磁转矩,拉动永磁盘产生相对运动,从而实现电机与负载之间的柔性传动。
其基本结构如下:1)永磁转子:内嵌永磁体(强力稀土磁铁)的铝盘,连接于负载轴;2)导磁转子:导磁盘,与电动机轴连接;3)气隙调节机构:调节永磁盘与导磁盘之间气隙大小的设备。
永磁调速的工作原理基于楞次定律:当磁体N极靠近导体板时,在导体板上会产生一个与N极磁场来抵抗磁体N极接近的磁场,该磁场由逆时针旋转的感应电流所产生,这就是著名的楞次定律。
永磁调速装置在轴流风机增效节能改造方面的应用摘要:石油化工企业内运行的大型冷却塔在春、秋、冬三季和夜间存在冷却能力过剩的问题,造成机械通风冷却塔电能的浪费。
本文结合某石化公司对轴流风机的节能改造案例,对永磁调速装置在节能增效方面的应用进行了论述。
关键词:大型冷却塔、节能增效、永磁调速1 石油化工企业中冷却水系统的重要性及运行中存在的问题循环水场在石油化工行业中有着至关重要的作用,在日常的生产过程中为各生产装置提供满足生产工艺要求的冷却用水,循环水冷却装置的平稳运行是各石油、化工及辅助生产装置安全、稳定运行的有力保障。
由于四季温差及昼夜温差导致的环境温度的变化,循环水冷却装置在满足夏季最不利情况冷却水供给的前提下,在春、秋、冬三季,夜间以及一些天气原因导致的环境温度骤变的情况时会出现冷却塔能力过剩的问题。
这种冷却能力的过剩造成了机械通风冷却塔电能的浪费。
2以某石化公司的循环水场运行情况为例某石化公司下设炼油部、烯烃部、化工部、热电部等,各部门共有10座循环水场,该石化公司各循环水场内的冷却塔包括自然通风冷却塔和机械通风冷却塔(包括小功率风机、大功率变频风机和大功率定频风机)。
在之前的管理和日常维护中该石化公司采取通过监控冷却水出水的温度,及时手动启、停风机、调整运行台数、调整风机叶片角度等措施来减少风量,从而达到节约电能的目的。
但这些措施对大型风机的调控仍然存在一些问题:1.无法精准的控制冷却水出水温度,水温的变化幅度大,影响生产;2.频繁的启、停冷却塔风机造成对设备(叶片、传动轴、齿轮、轴承)零部件的冲击,严重影响风机的使用寿命;3.频繁启动大功率设备,形成很大启动电流冲击,造成电能浪费、损坏电机、冲击电网。
目前化工1#循、烯烃1#循、2#循、3#循部分机械通风冷却塔采用了变频风机(低压变频),节电效果明显;炼油部1#循、2#循两座循环水场的冷却塔风机均为30KW的小功率风机,出水温度调节措施比较灵活,并且不容易产生冲击电流、不会对风机的使用寿命产生影响;热电1#循环水场为自然通风冷却塔无风机节能空间。
2019.31科学技术创新永磁调速技术在火电机组泵与风机上的节能研究与应用汪家胜(大唐环境产业集团股份有限公司特许经营分公司,江苏南京211100)1概述火电厂中汽机的凝结水泵、除尘风机、脱硫的浆液循环泵、氧化风机等,在随火电机组负荷变化时,单纯停用或启动一台设备,无法做到精细调节设备出力,传统的节能措施往往采用变频器调节,变频器需要在相对干净的环境中运行,对环境温度有较高要求,电厂中很多的生产区域环境较差,由于布局问题,可能无法提供变频器小室场地。
采用永磁调速器可以水平布置亦可竖直布置,无需高压电缆无需增设控制小室,占地面积小,就地安装,环境适应性强,维护成本较低。
永磁调速器适用范围涵盖火电机组大、小功率几乎所有设备,调节范围30%~98%,调节精度1%,能够满足电厂相关设备不同负荷下的调节精度。
由于无机械连接,避免设备找正误差等问题引起的共振,提高设备运行寿命,延长使用周期。
2永磁调速-套筒式2.1套筒永磁调速器结构套筒式永磁调速器有3个器件组成:一个内筒(永磁),固定在设备侧轴上;一个外筒,固定在驱动电机侧的轴上;一个控制内筒与外筒的执行机构,调节内筒与外筒之间的接触面积。
2.2套筒式永磁设备的原理被驱动设备与连接电机转速:n =60*f /p *(1-S)f-电机工作频率;p-电机电极对数;S-电机滑差百分比套筒式永磁调速是通过控制执行机构,来改变套筒式内筒和外筒之间的接触面积,当设备运行时,永磁套筒产生旋转磁力线,而被驱动则套筒随电机旋转而切割磁力线,将会在套筒内中感应出涡流,而涡流会使套筒产生旋转磁场,套筒之间的感应磁场产生相对驱动的力,驱动的力实现电机与被驱动设备之间扭矩的。
电机在选型后的电机极对数是固定的,即转速固定。
套筒式永磁传动装置根据套筒接触面积的不同输出需要速度和输出扭矩。
如果套筒式接触面积越大,则产生的磁力线密集,磁力线对应产生的扭矩就越大,套筒式接触面积越小,情况反之。
永磁涡流调速技术在蒸汽排放风机上的应用赵雷① 张凤心 祁林 崔勇 王忠鹏 曾文(鞍钢股份有限公司炼钢总厂 辽宁鞍山114021)摘 要 介绍了永磁涡流调速技术的工作与节能原理及其技术特点。
分析了永磁涡流调速技术在鞍钢连铸机蒸汽排放风机上应用的节能效果。
采用永磁调涡流速技术的装置运行可靠、适应性强、故障率低、维护量小、调速方便,年可节电632472kWh,取得了显著的经济效益。
关键词 永磁涡流;调速;蒸汽排放风机中图法分类号 TM35 文献标识码 BDoi:10 3969/j issn 1001-1269 2022 Z2 0371 前言风机有多种调速方式,通常使用的是变频器和液力耦合器。
变频器调速方式启动时间长,产生热量大,综合成本较高。
液力耦合器是早期的调速技术,运行维护要求和成本高,能耗损失较大。
永磁涡流调速技术是近年来发展起来的一项突破性技术,技术成熟,在电力、石化、冶金等行业都有广泛应用,前景非常广阔。
鞍钢股份炼钢总厂的连铸机蒸汽排放风机为工频控制方式,无法调速,不满足生产要求,能耗大,为此新增了永磁涡流调速功能。
本文对此做一介绍。
2 永磁涡流调速器的介绍2.1 永磁涡流调速器的工作原理永磁涡流调速器主要由导体转子、永磁转子和调节器组成。
永磁转子浮动安装在输出轴上,与负载轴连接且同步旋转。
永磁转子上均匀分布着m(偶数)个永磁体,且N、S极交替排列。
导体转子固定在输入轴上,与电机输出轴连接且同步旋转。
两转子间由气隙隔开,可以独立旋转。
当电机带动导体转子旋转时,由于转子间转速差的存在,使得导体切割永磁体的磁力线产生涡流,涡流随即产生感应磁场。
根据楞次定律:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,因此涡流产生的感应磁场总是阻碍永磁体磁场的运动,从而使永磁转子随导体转子同方向旋转,最终实现电机和负载之间转矩和运动的传递[1]。
永磁调速器的结构如图1所示:2.2 永磁涡流调速器的特点永磁涡流调速器是近年发展起来的新型调速技术,属于机械调速方式,结构简单,可靠性高,节能效果显著,制造和维护成本低,可在恶劣的环境中工作。
永磁驱动调速技术在引风机改造中的应用摘要:近年来,受社会发展的影响,带动了我国科学技术水平的进步,现阶段,通过对液力耦合调速器、变频调速器和永磁驱动调速器优缺点的比较,采用永磁驱动调速技术对锅炉引风机进行改造,并对改造后的经济效益和安全性能进行了分析,改造后,机组运行振幅下降89%,噪音降幅20%,机组每年可节省费用71.2万元,1.5a即可收回投资,风机运行可靠性显著提高。
关键词:锅炉;引风机;永磁驱动调速;风量引言某电厂锅炉引风机的额定参数大于实际需求,常年以最高速恒转速运行,且引风机入口管径大,通过风门挡板调节其流量、压力的精度较低,耗电量及设备故障率高。
为此,须对锅炉引风机进行调速改造,以实现根据风量需求调节风机转速,降低设备故障率,提高设备运行的安全性、可靠性。
1永磁调速驱动的技术原理磁力耦合调速驱动器主要由铜转子、永磁转子和控制器三部分组成。
铜转子固定在电动机轴上,永磁转子固定在负载转轴上,铜转子和永磁转子之间有间隙(称为气隙)。
这样电动机和负载由原来的机械联接转变为磁联接,实现了电动机和无机械连接。
如下图1所示。
工作原理:当电机转动时,铜盘转子相对磁盘转子旋转,在铜盘内形成感应电流而在气隙中产生感应磁场,该感应磁场使得负载端磁盘转子跟随旋转,实现了扭矩传输。
使用执行机构调节铜盘转子与磁盘转子之间的气隙宽度,能改变负载端的转速。
节能原理:永磁调速驱动器的节能原理与变频调速技术基本相同,不同点在于调速的方式。
变频调速依靠改变频率从而改变电机转速,属于变压变频(VFD) ;永磁调速驱动器是纯机械设备,负载速度是由铜盘转子与磁盘转子之间的气隙宽度来决定的。
①调速过程中永磁调速器的输出速度变低,而输人速度(电动机的速度)保持不变,但电机输出转矩与负载转矩同时降低,所以电机输出功率(成正比于力矩和转速的乘积)也显著变小。
从而实现了节能。
②永磁调速器自身的损耗功率与滑差正相关。
调速时转速降低,滑差增大,然而当拖动风机、水泵负载时,其转矩与转速的平方成正比、同时降低,所以损耗功率及相应的温度均可控制于合理的设计水平。
永磁调速装置在冷却水塔风机上的应用陆昕1(大庆石化分公司,黑龙江大庆163714)摘要:凉水塔风机随用冷量及季节变化调节频繁,根据永磁调速装置工作原理、特点,将其应用于凉水塔风机改造。
得出永磁调速装置在凉水塔风机生产中运行维护简便,能耗减少,系统运行安全、经济的结论。
关键词:凉水塔风机;永磁调速;改造方案;节能;调速Application of permanent magnetic drive device in cooling tower fan.1 冷却水塔风机系统简介某化工企业循环水场冷却水塔风机,为生产装置的循环水进行降温处理。
因为该风机所处理的循环水量及水的温度受生产情况以及气候等因素的影响,存在周期性和季节性的变化,则要求风机的输出风量根据用户用冷量及季节性的变化随时进行调整,具体结构见图1。
但初始设计时风机并未设1-桨叶;2-轮毂;三挡风板;4-减速器;5-传动轴;6油管;7-电机;8电机底座;9-平台;10-减速器底座;11-风筒图1冷却水塔风机示意图计调速功能,风机的运行只能满负荷或者停机,为满足小风量的需求,需要人工调整桨叶角度或频繁起停风机,增加了操作及维修人员的劳动强度及不安全因素。
同时风机频繁启动对齿轮箱冲击较大,易造成设备损坏,电网波动,影响正常生产,并且能耗大,增加了产品的生产成本,因此风机的可调速改造势在必行。
经调研风机调速改造可采用增加高压变频器或永磁调速两条较为成熟的技术路线,但高压变频器价格昂贵,使用寿命短,反复论证后决定采用水平安装型永磁调速技术对风机进行改造。
2 永磁调速工作原理永磁磁力驱动技术是以现代磁学的基本理论,应用永磁材料所产生的磁力作用,来实现力或者力矩(功率)无接触传递的一种新技术。
实现这一技术的装置称为永磁磁力驱动器,或称为永磁磁力耦合器。
图1 永磁调速驱动器结构示意驱动器由三个部件组成;一个安装在负载轴上的镶有永磁磁铁的钢盘,一个安装在电动机轴的上铜盘和一个调整磁盘与铜盘之间气隙的执行机构。
永磁调速器在风机调速控制的应用与分析
作者:杨建满
来源:《今日自动化》2019年第03期
摘要:结合永磁调速器在唐钢中厚板公司蓄热式加热炉风机的应用,对永磁调速器的工作原理、机械特性、运行效果、节能效果以及加热炉生产工艺的适用性进行分析和研究。
结果证明:永磁调速技术能够较好地满足加热炉热负荷变化对风机流量、压力工艺参数调节的需求,可节电约20%,有效提高风机系统的运行稳定性。
关键词:永磁调速器;间隙;机械特性;管网特性:节流;调速;节能
中图分类号:TV732.7
文献标识码:A
文章编号:2095-6487(2019)03-0110-03
0引言
风机作为一种通用设备,广泛应用在各行各业当中,尤其是在钢铁冶金行业,中大型风机作为重要设备在各道工序中广泛使用,而且,随着国家能源环保工作的不断深入,环保除尘设备的装机量大大增加。
风机已经成为钢铁冶金企业的主要耗能设备之一。
因此,实现风机设备的经济运行,对推进企业节能减排,提高经济效益和社会效益具有十分重要的意义。
风机采用调速控制方式是实现风机经济运行的重要手段。
多年来,国家有关部门一直大力推进对传统节流调控方式的风机进行调速控制改造的工作。
风机的调速控制主要有以下几种方法:多速电动机、调压调速、变频调速、液力耦合器、永磁调速器等,变频调速技术起步较早,发展成熟是风机节能改造最普遍采用的方法。
永磁调速器由美国Magna;Drive公司于1999年首先研制成功,相关产品和技术在国内的应用起步较晚,但凭借其独特优势,在风机、泵类等设备的调速控制领域得到了快速发展。
1永磁调速器的工作原理
永磁调速器属于一种磁力耦合器,是具有调速功能的联轴器装置。
其工作原理是导体盘在环形分布的永磁体盘的磁场中做切割磁力线转动时,导体盘内部产生涡流,涡流产生的感应磁场与永磁体磁场相互作用,使永磁体盘向着减小与导体间相对运动的方向旋转,即永磁体盘与導体盘同向旋转,从而将原动机的转速和转矩传递至负载输入轴。
如果改变导体盘和永磁体盘之间的距离或啮合面积,气隙磁密发生变化,感应产生的电磁转矩也就随之变化,最终达到调节负载转速的目的”。
2永磁调速系统的机械特性分析
永磁调速器是通过改变转速差的方式来实现调速功能的。
对于一个由三相异步电动机通过永磁调速器驱动的负载系统来讲,其调速特性与普通三相异步电动机的变转差率调速相似。
最主要的区别是永磁调速系统过程中不同转差率对应的最大转矩不是恒定的,随着永磁调速器气隙的增大而逐渐减小,也就是随着设定转速的减小而减小。
负载为恒定负载时,不同设定转速对应的机械特性曲线的最大转矩点将沿着转差率S=I时的最小起动转矩T。
点和转差率最小Smin时对应的最大转矩Tmax点之间连线的斜率变化,如图1所示。
对于风机、泵类变转矩负载,其机械特性曲线与管网特性有关,不同的管网特性下,起动过程不同,风机工作点跟随设定速度的变化沿着管网特性曲线移动。
风机系统的运行状态在风机特性和管网特性的共同作用下决定的,风机特性曲线和管网特性曲线的交叉点就是风机的工作点。
在不同的调节间隙下起动风机电机,永磁调速器就会输出不同的转矩到风机输入轴,间隙越小输出的转矩越大。
由于系统启动瞬间永磁调速器主、从动盘的转差率非常大,导体感应产生强大的涡流,此时涡流产生的感应磁场对原磁场严重削弱,涡流对转矩的增益作用大于转速差增大对转矩的削弱作用,使得输出转矩减小,所以启动瞬间永磁调速器的输入转速越大,转速差就越大,输出转矩相对越小。
随着输出转矩的振荡增加,转速逐渐升高,转矩达到最大值后,经过振荡调整,转矩和转速达到稳定,风机在机械特性与管网特性的交点处平稳运行,起动过程结束,如图2所示。
n。
为电机同步转速,n。
为永磁调速器最小气隙时的输出转速,n。
为永磁调速器最大气隙时的输出转速,n。
和n。
为中间气隙时输出转速,也就是
n。
>np>n.>ng。
3永磁调速器的应用实例
唐钢中厚板公司轧钢二线加热炉原设计中引风机采用进口风门调节方式,鼓风机采用进口风门和出口调节阀配合调节方式控制流量的变化,造成很大的能源浪费,随着公司能源管控工作的不断深化,该加热炉风机列入节能改造项目,并选用了永磁调速方案。
3.1永磁调速器选型
由于没有内部实践经验可借鉴,改造项目主要依赖于永磁调速器制造厂家技术人员根据电机及风机的技术数据和现场使用状况拟定设计方案,并指导相关技术人员完成永磁调速器的计算和选型工作。
改造项目中加热炉风机和电机铭牌数据统计见表1。
永磁调速器分为空冷型和水冷型两种。
目前,空冷型最大传动功率为500kW,适用转速范围为750rpm~3000rpm;典型应用中,电机转速3000rpm时传动功率小于250kW;电机转速1500rpm时传动功率小于300kW。
水冷型最大传动功率可达4000kW,最高转速可达
3000rpm。
因此,根据风机名牌数据,选择使用的永磁调速器型号为XL一DZ-250,峰值扭矩≥3216N·m,调速范围20%~98%。
3.2永磁调速器安装、调试和改进
按照永磁调速器的安装尺寸改造电机基础和地脚,完成现场的设备安装工作。
对加热炉燃烧PLC系统进行扩容改造并修改控制程序和上位机画面,敷设电动执行器控制电缆及永磁调速器相关的检测信号电缆,将永磁调速器的控制纳入PLC系统。
永磁调速器采用机旁手动操作、上位机人工输入设定值和燃烧系统根据压力、流量及温度数据自动计算并调整设定值等三种控制方式2。
设备安装完成后,首先调试电动执行器,使其100%行程.与调速器间隙的最大调节范围相对应,最初设定的调节范围为2~25mm。
其次,测试改造后的永磁调速器功率是否与风机功率匹配,提供的最大风量是否能够达到正常生产所需的最大流量。
以鼓风机性能测试为例,设定进出口调节阀开度均为100%,同时调整引风机转速,保持炉膛内外压力均衡,使风机处于最大消耗功率状态下。
记录调速执行器在不同设定值下鼓风机的运行数据,详见表2。
改造前,鼓风机正常生产所需最大流量为56000Nm3/h,执行器设定值为93%时,对应流量为56200Nm*/h。
所以说,改造后的鼓风机能够满足生产要求,但在实际运行中还存在以下问题:(1)执行器的有效调速范围小于设计范围。
按照设计调速执行器0~100%的设定值应与20%~98%的风机转速对应,实际中调速执行器0~93%的设定值对应转速范围为30.3%~98%,主要原因是永磁调速器的实际功率偏大。
(2)当加热炉处于“压火”保温状态,调速执行器设定值为0,风机转速仍高达1300r/min以上,出现喘振现象[3]。
转速升高是由于“压火”保温状态下各流量调节阀开度减小,管网阻力大幅增加,风机负荷减小,风机工作点沿机械特性曲线向上移动。
n,为调速执行器设定值为0时的风机机械特性曲线,R。
和R。
分别为流量调节阀开度100%和10%时的管网特性曲线,当流量调节阀开度从100%减小到10%时,风机工作点就会由m,变为m2,,转速从450r/min上升至1320r/min。
导致这一现象的原因仍然是永磁调速器的实际功率偏大,最大调节间隙下,调速器输出的功率大于设计值。
调速执行器给定值为0时,流量调节阀开度与风机转速的关系如图3所示。
根据问题原因,将调速器永磁体的数量减少5%,最大调节间隙从25mm增加到35mm 后,执行器的调节范围与风机转速的变化范围基本匹配,风机最低转速降低到300r/min,使风机的调速范围达到永磁调速器设计所要求的20%~98%。
3.3永磁调速器应用效果及评价
经过两年的生产实践,永磁调速器的优点主要体现在以下几个方面:①实现了风机的调速和软启动控制;②通过磁力耦合传递转矩,没有直接的机械接触,大大减弱了机械振动的传递;③主体为纯机械结构,具有较高的稳定性和可靠性;④环境适应性强,维修技术门槛低,易于维护保养。
加热炉风机永磁调速器改造完全达到预期目标并取得显著效果,既实现了设备的低成本稳定运行,又使加热炉的能源消耗指标得到大幅下降。
改造前加热炉预热段、加热1段、加热2段、均热段各支管的调节阀开启度为7%~70%,风机每天平均耗电量为
12522kW·h;改造后,各段调节阀开启度为40%~100%,每天平均耗电量为9863kW·h;综合节电率达到21.2%。
结束语
永磁调速技术作为一项新技术,虽然在实际应用中的起步较晚,但因其具有使用寿命长,可靠性高,环境适应性强等其它调速技术不可比拟的特点,在许多领域得到快速推广和应用。
此次改造的成功为永磁调速技术的应用积累了宝贵经验,随着在实践中持续完善和永磁材料的发展,永磁调速技术将会更加成熟,应用前景也会更加广:阔。
参考文献
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