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自平衡泵在渣漿泵高壓密封水的故障排除與應用

　　1 永磁傳動技術原理及優(yōu)點

　　永磁調速是近年興起的一種創(chuàng)新的、突破性的調速節(jié)能技術，采用磁力非接觸的傳遞扭矩，并能實現對負載的無級調速，是專門針對風機、泵類離心負載調速節(jié)能的適用技術。它具有效率高且節(jié)能、高可靠性、低故障率、無剛性連接傳遞扭矩、減少系統振動和方便維修等優(yōu)點。該技術是當前對于選煤廠渣漿泵較佳的調速節(jié)能技術。

　　1.1 永磁傳動技術原理

　　電機旋轉時帶動導體主動轉子在裝有強稀土磁鐵磁盤從動轉子所產生的強磁場中切割磁力線，因而在導磁盤中產生渦電流，繼而產生感應磁場，感應磁場和永磁場之間基于磁性的吸合和排斥拉動從動轉載，實現電機負載之間的轉矩傳輸。

　　1.2 永磁調速的優(yōu)點

1. 　　節(jié)能效果顯著。可在線調節(jié)氣隙無級調速，節(jié)能率達到10%～30%。
2. 　　帶緩沖的軟啟動。可實現電機的空載啟動，減少電機的沖擊電流。
3. 　　降低振動。主動轉子和從動轉子無剛性連接，作業(yè)時產生振動非常小。
4. 　　可靠性高，維護簡單。永磁調速為純機械結構，運行過程中產生的故障率非常低，維護和保養(yǎng)成本低。
5. 　　無諧波產生。永磁場驅動負載運行，該運行過程不會產生諧波，對供電電網沒有影響。
6. 　　環(huán)境適應性強。永磁調速節(jié)能裝置可以適用于煤礦各類復雜的工作環(huán)境，比如潮濕、高粉塵、高溫度、防爆等，為其節(jié)能應用推廣提供便利。
7. 　　保護設備。該裝置可有效地保護電機和負載，可以降低設備運行的故障率，提高設備的使用壽命。

　　2 現場應用情況

　　2.1 永磁調速節(jié)能的原理

　　對于離心式水泵，其各項性能參數與轉速的關系如下：Q1/Q2=n1/n2(流量變化與轉速變化成正比);P1/P2=(n1/n2)3(負載功率變化與轉速變化的立方成正比);T1/T2(n1/n2)2(載扭矩變化與轉速變化的立方成正比)。

　　從以上的公式可以看出，當離心泵的轉速降低時，所需的功率與轉速三次方成正比。當工作中的離心泵轉速降低時需求功率隨之降低。

　　當永磁調速對離心泵降速時，可以保持電機的轉速不變。電機功率、轉速、扭矩、關系為：電機功率P=T×ω(功率=扭矩×轉速)。根據離心泵的工作特性，安裝對永磁調速節(jié)能裝置后，電機功率P、負載轉速 n 關系如下：電機功率 P1/P2=(n1/n2)2，電機功率與離心泵轉速的平方成正比，降低離心泵轉速就能實現對電機的調速節(jié)能。

　　2.2 永磁調速器的控制邏輯

　　永磁調速可接收來自DCS或PLC系統的4～20mA控制信號，根據控制信號的大小自動調節(jié)離心水泵的轉速，以響應系統對流量、壓力、溫度等的要求。系統的流量、壓力或溫度等值，發(fā)生變化或系統需求發(fā)生變化時，DCS或PLC檢測到這些信號的變化，經計算分析后調整給永磁調速器控制信號的大小。永磁調速器自動響應信號的變化，自動調節(jié)負載側的轉速，實現閉環(huán)控制。

　　2.3 現場應用效果分析

　　2.3.1 與軟啟動器進行對比分析

　　在電機運行過程中使用鉗形表測得的三相電流，軟啟動與永磁調速器運行電流對比所示，其中永磁調速器第5組和第6組測試均為重載時煤泥水濃度較高的電機運行電流的情況。

　　2.3.2 振動分析

　　通過采用振動測試儀對濃縮機底流泵進行振動測試，分別對比了改造前和改造后的振動情況。

　　應用永磁調速裝置后，電機和負載各方向的振動量降低了90%，減小至改造前的10%左右，電機和負載運行過程更加平穩(wěn)，更加有利于延長設備使用壽命，大大減少了日后的維護量，從而降低維護成本。

　　2.3.3 啟動電流分析

　　通過現場觀察軟啟動器和永磁調速器分別控制電機啟動時的啟動電流，可發(fā)現，當使用永磁調速器時，啟動電流明顯低于軟啟動器啟動電流，即永磁調速器控制電機時對電網沖擊較小，對整個選煤廠供電系統的穩(wěn)定運行具有重要意義。

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