永磁調速（PMD）在發電廠中的應用

鞏養才

摘要：對永磁調速器（PMD）的工作原理、結構組成及應用效果進行了闡述。PMD不僅具有調速作用和節能效果，且結構簡單，安裝方便，投入少，節能減排效益高。

關鍵詞：永磁調速器原理；調速；泵和風機；節能

1概述

#1、#2爐底除渣系統原設計采用刮板撈渣機連續排渣，實際應用中暴露出了系統水循環不合理、能耗偏高等問題。原來配置的2臺75KW的沖洗水泵，電機型號：Y280S-4W 額定功率：75KW，額定電壓380VAC，輸出轉速1480轉/分；泵的揚程90米 ，流量120m3/h容量太大、能耗高。靠調節沖洗水泵的出口調節門，調節沖洗水泵的出口壓力，造成節流較大的節流損失。

2永磁調速原理

由電機轉速公式 n = 60 * f / p * (1 – S)知道，S 電機滑差百分比%(轉差調速的應用)。原動機帶動杯形導體轉子旋轉，鑲嵌有永久磁體的負載端轉子與導體轉子間有氣隙，兩轉子間相對運動，杯形導體轉子切割磁力線產生電渦流，由于渦流電流作用產生電磁力帶動永久磁體轉子旋轉，從而實現了電機與負載之間的扭矩傳輸。通過調整永久磁體轉子導體轉子，可以改變兩轉子電磁交鏈面積，調節傳動力矩，進而達到調整負載輸出轉子速度。輸出速度（負載端）達不到輸入速度（電機端），存在“滑差”, 滑差大小決定傳遞扭矩的大小也達成了速度控制的目的。永磁調速系統組成圖1。

3泵和風機的節能，離心式水泵符合流體機械相似定律

（1）Q1/Q2 = n1/n2 (流量變化與轉速變化成正比)

（2）H1/H2 = (n1/n2)2 (壓力變化與轉速變化的平方成正比)

（3）P1/P2 = (n1/n2)3 (負載功率變化與轉速變化的立方成正比)

采用調速調節時，可按需要調整電機轉速，改變設備的性能曲線，圖中n1到n2，其工作點A調至C點，使其參數滿足工藝要求，其功率為OQ2CH2所圍成的面積，同時其效率曲線也隨之平移，依然工作在高效區。節能量P＝（H2＇－H2）×Q2（n：水泵性能曲線R：管網特性曲線）見圖2。

4改造完成后，實現節能減排

改造前，#1沖洗水泵出口壓力是通過調整泵的出口門的大小，進而調節出口流量的，節流損失較大。針對#1沖洗水泵在其出門閥不同開度情況下的電機耗電量進行了測量，增加PMD電磁調速裝置以后，控制系統自動采集的參數。

增加PMD調速裝置后，在閥門全開工況下，通過PMD調速，能夠滿足現場運行的情況，在出口壓力控制在0.4MPa附近進行試驗，功耗：34.06KW，平均節電率達到41.1%，達到節能降耗的目的。

計算公式：P=1.732×（380×I×COSΦ） COSΦ=0.85

針對#1沖洗水泵改造前，在其出門閥在開度25％，出口壓力為0.4MPa情況下的電機耗電量進行了測量，其功耗：57.86KW

通過對比：在滿足生產運行的條件下,出口壓力為：0.4MPa的工況下：

節約電耗：57.86KW-34.06 KW=23.8 57.86KW

節電率=23.8 KW ÷ 57.86KW＝41.1%

由于沖洗水泵在公用系統中配置，每年停運的時間很少，按8000小時計算。

節約電能：8000×23.8＝190400 KWh

5總結

通過永磁調速在周口隆達#1沖洗水泵上的應用，對提高系統的運行安全性、降低節流損失，達到了節能降耗的目的。通過該項目的成功實施，對推廣應用PMD調速技術，進行節能改造具有深遠的意義。在利用永磁調速改造過程中，著重對ＰＭＤ調速性能進行測試，同時檢驗了主要部件的安全可靠性，為進行開發應用大功率的應用技術，提供了成功的范例。

參考文獻：

[1]趙國祥,馬文靜,曹永剛.永磁調速驅動器在閉式冷卻水泵上的節能改造[J].節能,2010,11(04):172-173.

[2]劉國華,王向東.永磁調速器在電廠灰漿泵系統中的應用及節能分析[J].電力設備,2012,18(10):193-194.endprint