水泵調速節(jié)電方式
作者：水泵 來源：泵 發(fā)布時間：2022-12-20
在水泵調速中主要有兩種常用調速設備，一種是改變電動機的轉速，主要有串級調速和變頻調速，另外一種是在電動機和水泵之間加變速裝置，電動機轉速不變，主要有調速型液力偶合器和電磁轉差離合器兩種。
1、串級調速裝置
這是一種用于繞線式異步電動機的調速裝置，較理想的串級調速是通過在電動機轉子回路中引入附加電勢來調速，當改變附加電勢的大小，就可以改變電動機的轉速。目前比較廣泛采用的是可控硅串級調速，這種調速方式節(jié)電效果明顯，不足之處是調速過程中，電動機功率因數(shù)降低，產(chǎn)生高次諧波污染電網(wǎng)。
2、調速型液力偶合器
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管組成。該設備利用電動機的動力，使流入泵輪內(nèi)的液體機油產(chǎn)生的動能并通過泵輪和渦輪之間油的傳遞獲得功率的傳遞。泵輪將輸入的機械能變?yōu)橛偷膭幽芎蛣菽埽瑴u輪接受油的動能和勢能再變成輸出的機械能，在兩輪間的油形成一環(huán)流，通過導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，從而實現(xiàn)在電動機轉速恒定的情況下，以無級變化調節(jié)水泵的轉速。
這種調速設備在我國已被廣泛采用，其優(yōu)點是操作簡便、易于實現(xiàn)自動控制、空載啟動、安全可靠、可長期連續(xù)工作，維修量少，能過載保護，節(jié)電效果明顯。缺點是傳動中有功率損失，設備本身有3％的能耗。
3、變頻調速裝置
異步電動機的轉速n與電源頻率f成正比，與電動機極對數(shù)p成反比，見下式：
n＝（60f／P） （1－S）
式中S為異步電動機的轉差率，S＝n1－n／n1
從公式中不難看出：均勻改變電動機定子繞阻的電源頻率f，就可以平滑地改變電動機的同步轉速。電動機轉速變慢，軸功率就相應減少，電動機輸入功率也隨之減少，這就是水泵變頻調速的節(jié)能作用。為了保持調速時電動機的大轉矩不變，需要維持電動機的磁通恒定，為此，要求定子繞組電壓也要作相應的調節(jié)，變頻調速器兼有調頻、調壓兩種功能，變頻調速器就是基于這個原理實現(xiàn)調速的。
變頻調速器具有轉差損失小，實現(xiàn)平滑無級調速，精度高，啟動電流小，容易實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動控制，容易安裝，操作簡單，調試方便等優(yōu)點。
4、電磁轉差離合器
我國有多種異步電動機—電磁轉差離合器調速裝置。該電磁轉差離合器由電樞和磁極兩部分組成，電樞與電動機同軸連接，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磁，當電動機帶動電樞旋轉時，電樞切割磁力線而感應出渦流來，渦流與磁極的磁場作用產(chǎn)生電磁力，此電磁力所形成的轉矩使磁極跟著電樞旋轉，從而帶動水泵轉動。只要改變勵磁電流的大小，就可以改變磁極轉速，也就是改變水泵的轉速。該調速設備結構簡單，價格便宜，調速精確，不足之處是低速運行時損耗大，效率低，一般多用于小型設備。
