水泵調(diào)速節(jié)電方式
作者：水泵 來源：泵 發(fā)布時(shí)間：2022-12-20
在水泵調(diào)速中主要有兩種常用調(diào)速設(shè)備，一種是改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，主要有串級(jí)調(diào)速和變頻調(diào)速，另外一種是在電動(dòng)機(jī)和水泵之間加變速裝置，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變，主要有調(diào)速型液力偶合器和電磁轉(zhuǎn)差離合器兩種。
1、串級(jí)調(diào)速裝置
這是一種用于繞線式異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速裝置，較理想的串級(jí)調(diào)速是通過在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路中引入附加電勢(shì)來調(diào)速，當(dāng)改變附加電勢(shì)的大小，就可以改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。目前比較廣泛采用的是可控硅串級(jí)調(diào)速，這種調(diào)速方式節(jié)電效果明顯，不足之處是調(diào)速過程中，電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)降低，產(chǎn)生高次諧波污染電網(wǎng)。
2、調(diào)速型液力偶合器
液力偶合器由帶有徑向葉片的泵輪、渦輪、泵外殼及控制流道充油度的導(dǎo)管組成。該設(shè)備利用電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，使流入泵輪內(nèi)的液體機(jī)油產(chǎn)生的動(dòng)能并通過泵輪和渦輪之間油的傳遞獲得功率的傳遞。泵輪將輸入的機(jī)械能變?yōu)橛偷膭?dòng)能和勢(shì)能，渦輪接受油的動(dòng)能和勢(shì)能再變成輸出的機(jī)械能，在兩輪間的油形成一環(huán)流，通過導(dǎo)管改變偶合器充油的環(huán)流量，就此改變了能量傳遞的大小，從而實(shí)現(xiàn)在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速恒定的情況下，以無級(jí)變化調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速。
這種調(diào)速設(shè)備在我國已被廣泛采用，其優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、空載啟動(dòng)、安全可靠、可長(zhǎng)期連續(xù)工作，維修量少，能過載保護(hù)，節(jié)電效果明顯。缺點(diǎn)是傳動(dòng)中有功率損失，設(shè)備本身有3％的能耗。
3、變頻調(diào)速裝置
異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n與電源頻率f成正比，與電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)p成反比，見下式：
n＝（60f／P） （1－S）
式中S為異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率，S＝n1－n／n1
從公式中不難看出：均勻改變電動(dòng)機(jī)定子繞阻的電源頻率f，就可以平滑地改變電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變慢，軸功率就相應(yīng)減少，電動(dòng)機(jī)輸入功率也隨之減少，這就是水泵變頻調(diào)速的節(jié)能作用。為了保持調(diào)速時(shí)電動(dòng)機(jī)的大轉(zhuǎn)矩不變，需要維持電動(dòng)機(jī)的磁通恒定，為此，要求定子繞組電壓也要作相應(yīng)的調(diào)節(jié)，變頻調(diào)速器兼有調(diào)頻、調(diào)壓兩種功能，變頻調(diào)速器就是基于這個(gè)原理實(shí)現(xiàn)調(diào)速的。
變頻調(diào)速器具有轉(zhuǎn)差損失小，實(shí)現(xiàn)平滑無級(jí)調(diào)速，精度高，啟動(dòng)電流小，容易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制，容易安裝，操作簡(jiǎn)單，調(diào)試方便等優(yōu)點(diǎn)。
4、電磁轉(zhuǎn)差離合器
我國有多種異步電動(dòng)機(jī)—電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速裝置。該電磁轉(zhuǎn)差離合器由電樞和磁極兩部分組成，電樞與電動(dòng)機(jī)同軸連接，磁極在電樞內(nèi)由鐵心和繞組組成，繞組由可控硅整流電源勵(lì)磁，當(dāng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)電樞旋轉(zhuǎn)時(shí)，電樞切割磁力線而感應(yīng)出渦流來，渦流與磁極的磁場(chǎng)作用產(chǎn)生電磁力，此電磁力所形成的轉(zhuǎn)矩使磁極跟著電樞旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)水泵轉(zhuǎn)動(dòng)。只要改變勵(lì)磁電流的大小，就可以改變磁極轉(zhuǎn)速，也就是改變水泵的轉(zhuǎn)速。該調(diào)速設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，調(diào)速精確，不足之處是低速運(yùn)行時(shí)損耗大，效率低，一般多用于小型設(shè)備。
