永磁調(diào)速器在電廠中被應(yīng)用在風(fēng)機(jī)、泵等機(jī)械系統(tǒng)中，通過永磁調(diào)速器在機(jī)械系統(tǒng)中的改造，有效地降低了電能的消耗，并且具有較為可靠的性能，可行性強(qiáng)。

　　1. 永磁調(diào)速器的結(jié)構(gòu)及原理

　　永磁調(diào)速器由四個(gè)部件組成：永磁轉(zhuǎn)子，是鑲有永磁體的鋁盤，與負(fù)載軸相連；導(dǎo)體轉(zhuǎn)子，為導(dǎo)體磁盤，與電機(jī)軸相連接；氣隙執(zhí)行結(jié)構(gòu)，為調(diào)整磁盤與導(dǎo)磁盤之間氣隙的結(jié)構(gòu)；還有轉(zhuǎn)軸連接殼與緊縮盤，以緊縮盤裝置與電機(jī)及負(fù)載軸相連接。導(dǎo)體轉(zhuǎn)子與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速一致， 在運(yùn)行過程中保持不變。通過調(diào)節(jié)氣隙可以實(shí)現(xiàn)負(fù)載軸上的輸出轉(zhuǎn)矩變化，從而實(shí)現(xiàn)負(fù)載轉(zhuǎn)速變化。當(dāng)導(dǎo)體轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，導(dǎo)體轉(zhuǎn)子與永磁轉(zhuǎn)子產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，磁場通過氣隙在導(dǎo)體轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生感應(yīng)電流，使導(dǎo)體轉(zhuǎn)子在磁場中受到力的作用，在反作用力的作用下永磁轉(zhuǎn)子沿著與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子相同的方向旋轉(zhuǎn)，結(jié)果在負(fù)載軸上產(chǎn)生扭矩，從而帶動(dòng)負(fù)載做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。因此通過調(diào)節(jié)氣隙可以獲得可調(diào)整的、可控制的、可重復(fù)的負(fù)載轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)負(fù)載轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。

　　2. 永磁調(diào)速器的特點(diǎn)

　　在電廠的變頻器使用中，高壓變頻器是傳統(tǒng)的機(jī)械系統(tǒng)。與高壓變頻器相比較，永磁調(diào)速器具有以下特點(diǎn)：在運(yùn)作的基本原理上，高壓變頻器采用復(fù)雜的電路拓?fù)鋵?shù)以萬計(jì)的電力電子元器件串并聯(lián)， 實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓電機(jī)的輸入頻率和輸人電壓的改變， 從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速變化， 屬于電氣調(diào)速，而永磁調(diào)速器采用高強(qiáng)度的永磁轉(zhuǎn)子與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子相互作用， 使得電機(jī)與負(fù)載沒有機(jī)械連接， 通過調(diào)節(jié)氣隙的大小實(shí)現(xiàn)負(fù)荷調(diào)速， 電機(jī)轉(zhuǎn)速不變， 負(fù)荷調(diào)速屬于機(jī)械調(diào)速；由于永磁調(diào)速器使電機(jī)和泵軸沒有機(jī)械連接， 系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)相當(dāng)于電機(jī)空載啟動(dòng)， 有效地降低了電機(jī)啟動(dòng)電流大的問題， 而且可以實(shí)現(xiàn)泵體有選擇地啟動(dòng)和停止， 大大提高了系統(tǒng)的啟停性能；永磁調(diào)速器的可靠性高于高壓變頻器；高壓變頻器會(huì)污染電網(wǎng)，產(chǎn)生電磁輻射，不利于環(huán)保，永磁調(diào)速器則不產(chǎn)生污染物，不產(chǎn)生諧波；高壓變頻器的使用壽命在5-10年，較永磁調(diào)速器的10-20年壽命短，且永磁調(diào)速器的穩(wěn)定性好，調(diào)節(jié)精度高；高壓變頻器對(duì)溫度、濕度和粉塵等環(huán)境要求較高，而永磁調(diào)速器可適應(yīng)各種惡劣環(huán)境；高壓變頻器的維護(hù)要求較高，且費(fèi)用昂貴，永磁調(diào)速器的維護(hù)工作量小，維護(hù)費(fèi)用低，電動(dòng)機(jī)和負(fù)載沒有機(jī)械連接，使查找和修理故障變得非常簡單；在隔振效果上，高壓變頻器的效果不如永磁調(diào)速器的效果好，永磁調(diào)速器以消除電動(dòng)機(jī)和負(fù)載之間的振動(dòng)傳遞；在部件的折損上，高壓變頻器易損壞電力、電容等部件，永磁調(diào)速器則不需考慮此問題；在散熱的問題上，高壓變頻器的電機(jī)需要強(qiáng)制散熱，而永磁調(diào)速器則對(duì)散熱效果的影響要求不高；高壓變頻器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜且體積大，永磁調(diào)速器的結(jié)構(gòu)相較而言簡單且占用空間小，可以允許較大的安裝對(duì)中誤差，大大地簡化了安裝調(diào)試過程，安裝方便的同時(shí)，還可方便地對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行改造或用在新建系統(tǒng)上，能夠大大地縮短施工周期；但是永磁調(diào)速器的價(jià)格相對(duì)較高。

　　3. 永磁調(diào)速器在電場中的應(yīng)用

　　對(duì)于風(fēng)機(jī)水泵這種離心負(fù)載，其工作原理符合比例定律。即說明流量Q、壓力H、功率P、扭矩T與轉(zhuǎn)速n都是有一定的比例關(guān)系的。當(dāng)輸出流量或壓力減少時(shí)，按照離心負(fù)載的相似定律，電動(dòng)機(jī)功率急劇下降，減少了能源需求，從而大大地節(jié)約了能源。當(dāng)然，任何一種調(diào)速裝置都是有耗能的，但這種能耗量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于輸入能耗的降低量，因此可以實(shí)現(xiàn)很好的節(jié)能效果。如果輸出的流量降低了20%，輸出的壓力則降低到滿負(fù)載的38%，因而能源需求會(huì)降低將近50%。節(jié)能效果顯著。

　　3.1 在引風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用

　　永磁調(diào)速器的設(shè)備的電動(dòng)機(jī)軸和負(fù)載軸之間長度有一定的距離，一般情況下來講，這個(gè)距離和長度完全可以不用在原有的設(shè)備上做任何的改動(dòng)，只需要在其中制作一段專用軸聯(lián)接即可，工程較簡單。只需要將引風(fēng)機(jī)的液力耦合裝置改為永磁調(diào)速器即可。為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，可將原用來調(diào)節(jié)液力耦合器開度的控制信號(hào)直接接到永磁調(diào)速設(shè)備上，形成就地PLC 控制系統(tǒng)，并和DCS 接口，完成遠(yuǎn)操和自動(dòng)控制功能。目前機(jī)組運(yùn)行時(shí)，引風(fēng)機(jī)入口擋板全開，運(yùn)行工況變化時(shí)，由液力耦合器進(jìn)行調(diào)節(jié)，有一定的節(jié)能效果。但是在整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)中，液力耦合器在運(yùn)行時(shí)會(huì)出現(xiàn)震動(dòng)問題，且耦合器本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，導(dǎo)致在維護(hù)的時(shí)候有一定程度的困難。耦合器的傳遞效率低、傳遞介質(zhì)發(fā)熱較嚴(yán)重、部件易損，增加了運(yùn)行成本，也沒有達(dá)到節(jié)省能源的效果。

　　3.2 在泵上的應(yīng)用

　　將高壓電動(dòng)機(jī)和泵體之間的剛性聯(lián)軸器改為永磁調(diào)速器后，使系統(tǒng)設(shè)備增加了超聲波液位傳感器、紅外溫度傳感器、PLC控制柜及電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)速與溫度顯示和速度傳感器等，還可以設(shè)置堵轉(zhuǎn)保護(hù)、高溫保護(hù)和空載保護(hù)， 并配備相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)。永磁調(diào)速器取代了原來的剛性聯(lián)軸器后， 將原來的一個(gè)長軸系統(tǒng)變成了兩個(gè)互不相連的短軸系統(tǒng)， 這樣泵體側(cè)的振動(dòng)就不會(huì)傳遞到高壓電機(jī)側(cè)。

　　永磁調(diào)速器在電廠泵系統(tǒng)的改造中，伺服機(jī)控制系統(tǒng)根據(jù)池中水位發(fā)出的指令， 調(diào)節(jié)永磁調(diào)速器的磁轉(zhuǎn)子與銅轉(zhuǎn)子之間的氣隙大小， 實(shí)現(xiàn)對(duì)泵軸轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。液位傳感器將液位信號(hào)送人PLC控制柜， 并計(jì)算出當(dāng)前應(yīng)采用的磁隙， 將磁隙量送人電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)， 達(dá)到系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整轉(zhuǎn)速的目的。永磁調(diào)速器還可允許電機(jī)軸和泵軸之間的安裝存在5毫米的對(duì)中誤差， 可有效地排除因?qū)χ胁缓迷斐傻恼駝?dòng)。這樣就可以實(shí)現(xiàn)避免高壓電機(jī)頻繁啟停和進(jìn)出的自動(dòng)平衡，且不需人工參與，延長了電機(jī)、泵體以及高壓開關(guān)的壽命， 同時(shí)將顯著延長軸承和密封件的壽命，另外還可以大大減小長軸系統(tǒng)對(duì)振動(dòng)的放大效應(yīng)。

　　4. 結(jié)語

　　永磁調(diào)速器有效地解決了系統(tǒng)負(fù)載中的減震、軟啟動(dòng)和過載保護(hù)等問題。并且永磁調(diào)速器能夠適應(yīng)粉塵和濕度相對(duì)較大的環(huán)境，另外還有安裝操作簡單，占用空間小，不影響機(jī)械系統(tǒng)中其他部件的工作與功能的優(yōu)點(diǎn)。永磁調(diào)速器利用在電廠的機(jī)械系統(tǒng)中真正地實(shí)現(xiàn)了電能的節(jié)約，遵循了我國節(jié)能減排的政策。