永磁调速技术节能应用难点.doc

河钢集团舞钢公司 科技成果申报书 一、项目基本情况 成果登记号： 项目名称 永磁调速技术节能应用 主要完 成人 朱荣庆 曹绍汉 主要完 成单位（盖章） 能源中心 联系人 曹绍汉 联系方式 8111397 主要完成协作单位（盖章） 能源中心供水车间 申报单位 能源中心 申报日期 2016年1月6日 申报单 位意见 同意上报 申报单位技术主管领导：朱荣庆 申报单位（盖章） 2016年1月6 日 研究起 止时间 2014.9—2015.3 成果应用时间及地点 2015.5 能源中心三号泵站 项目来源 2014年6月公司立项 二、项目简介 1、项目概况 舞钢三号泵站六系统现有两台泵，泵型号：14Sh—9B ，Q：1080m3/h， H：55m ，电机型号：JS137—4 ，N：260KW，额定转速：1480转/分 U：6000V， I：29.9A。目前六系统运行方式一般为一台泵运行，供精炼炉、1#电炉变压器及一般生产用水，流量一般在270—400m3/h，以300m3/h以下用量较多，只能采用调节阀门方式调节水泵流量，导致系统压力上升，高时可达到0.7MPa左右，使系统管道震动剧烈，电动阀门被震坏而失灵。两台精炼炉生产时，水量一般在400-550 m3/h之间，最大在700m3/h左，出口压力要求0.5MPa。为满足流量调节要求，提高运行效率，减少电耗，对六系统电机进行永磁调速改造。 永磁驱动技术近年来国际上开发的一项突破性新技术，是专门针对风机、水泵类离心式负载调速节能的适用技术。它具有高效节能、高可靠性、无刚性连接传递扭矩、可在恶劣环境下应用、极大减少整体系统振动、减少系统维护和延长系统使用寿命等特点。尤其是其不产生高次谐波且低速下不造成电机发热的优良调速特性更使其成为风机、水泵类离心式负载节能技术改造的首选。 为了更好地满足现场运行和节能的需要，将电机和风机之间的联轴器改为由南京艾凌生产的ALT650S永磁调速器，水泵位置不变，电机移位基础部分重做，水泵、电机之间加上调速器，通过调节啮合面积实现流量的连续控制，取代系统中控制流量的阀门，在电机转速不变的情况下，根据干线压力变化情况调节水泵的转速，可通过就地PLC控制或者通过DCS实现自动恒压运行。 与厂家共同制订了相应的技术操作规程，并对操作、维护人员进行了现场培训，确保掌握设备操作及维护方法，实现了稳定高效运行，全年实现节能效益18.12万元，节电率15.8%。采用永磁调速在实现调速节能的同时实现了电机的空载启动，水泵与电机之间无刚性联接，没有机械磨损，隔绝振动，维护简单，性能可靠。改造过程简单，安装高度方便。 2、详细科学技术内容 永磁驱动技术近年来国际上开发的一项突破性新技术，是专门针对风机、水泵类离心式负载调速节能的适用技术。它具有高效节能、高可靠性、无刚性连接传递扭矩、可在恶劣环境下应用、极大减少整体系统振动、减少系统维护和延长系统使用寿命等特点。尤其是其不产生高次谐波且低速下不造成电机发热的优良调速特性更使其成为风机、水泵类离心式负载节能技术改造的首选。 2.1基本原理： 永磁调速器由导体转子、永磁转子和调节器三部分组成。永磁转子在导体转子内，两者无连接，其间由空气隙分开，并随各自安装的旋转轴独立转动；调节器调节永磁转子与导体转子在轴线方向的相对位置，以改变导体转子与永磁转子之间的啮合面积，实现改变导体转子与永磁转子之间传递转矩的大小。导体转子安装在输入轴上，永磁转子安装在输出轴上，当导体转子转动时，导体转子与永磁转子产生相对运动，永磁场在导体转子上产生涡流，同时涡流又产生感应磁场与永磁场相互作用，从而带动永磁转子沿与导体转子相同的方向转动，结果是将输入轴的转矩传递到输出轴上；输出转矩的大小与啮合面积相关，啮合面积越大，扭矩越大，反之亦然。 永磁转子在调节器作用下，沿轴向往返移动时，永磁转子与导体转子之间的啮合面积发生变化。啮合面积大，传递的扭矩大，负载转速高；啮合面积小，传递的扭矩小，负载转速低；啮合面积为零，传递扭矩为零，永磁转子与导体转子完全脱开，永磁转子转速为零，负载转速也为零。 2.2技术特点： 调速节能：可以根据现场的实际运行工况，通过调节永磁调速器永磁转子与导体转子之间的啮合面积实现负载调速，达到满足工艺的同时进行经济运行的目的。调速范围：0-98%，无级调速。 空载启动：在启动时，将永磁调速器的导体转子与永磁转子之间的磁场啮合面积变得最小，从而将电机与负载完全脱开，实现零负载启动；电机启动后，再慢慢增加导体转子与永磁转子之间的作用面积，使负载逐渐加速，因此整