杜劍
靖江自來水公司

提要： 靖江自來水公司日供水能力10萬噸，屬于中小型供水系統(tǒng)?，F(xiàn)在已在其原水車間采用液粘調(diào)速方式，雖然取得了明顯的節(jié)能效果，但實際使用過程中還是反映出一些問題。鑒于這種情況，本文通過對液粘調(diào)速和電磁調(diào)速的一些比較，向大家推薦電磁調(diào)速更適合在中小型供水系統(tǒng)中應用。

引言：

　　在供水系統(tǒng)中，由于供水需求是一個時刻變化的變量，因此，需要經(jīng)常對水泵出水量進行調(diào)節(jié)以滿足用戶的用水需求。對水泵出水量的調(diào)節(jié)，一般采用改變出水閥門的開啟度和對機泵采用調(diào)速方式來改變供水壓力和流量的大小。采用閥門調(diào)節(jié)水泵出水量效率低、能耗大，目前，大多數(shù)的供水系統(tǒng)已淘汰這種調(diào)節(jié)方式，而是結合自身的供水能力、供水特點采用各式各樣的調(diào)速裝置。電機的調(diào)速方式有很多種，但由于供水系統(tǒng)負載的特殊性一般采用液粘調(diào)速（機械調(diào)速）、電磁調(diào)速、串極調(diào)速、變頻調(diào)速等方式。雖然變頻調(diào)速是公認的最佳調(diào)速方式，但由于國內(nèi)變頻器的生產(chǎn)技術還不成熟，進口變頻器的價格昂貴，因此這種調(diào)速方式只在少數(shù)幾個經(jīng)濟實力雄厚的供水系統(tǒng)使用。液粘調(diào)速、電磁調(diào)速因其良好的性價比在中小型供水系統(tǒng)得到廣泛使用。

一、

1、 原理
　　液粘調(diào)速器是根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定律，利用液體粘性和油膜剪切作用原理發(fā)展起來的一種無級調(diào)速傳動裝置。由調(diào)速器主機油系統(tǒng)和控制器所組成，通過速度反饋實現(xiàn)閉環(huán)控制，可實現(xiàn)手動、自動或遠距離控制。適用于大功率風機、水泵等遞減扭矩機械的調(diào)速，具有很好的節(jié)能效果。
2、 主要特點
　　（1）優(yōu)點：
　　1）在調(diào)速范圍內(nèi)可實現(xiàn)平穩(wěn)無級調(diào)速，不同轉向性能相同；
　　2）可獲得無滑差高效率的直接傳動，較其它一般調(diào)速方案效率提高3~5%；
　　3）可空載或輕載啟動，降低電機啟動電流，延長電機使用壽命；
　　4）可手動控制，還可自動控制，調(diào)速精度高；
　　5）結構緊湊、體積小、占地面積小，使用維護簡單；
　　6）全封閉結構、噪聲低。
　?。?）缺點：
　　NT系列液粘調(diào)速在實際使用中也存在著比較明顯的缺點，調(diào)速性能對液粘油的質量依賴較大。實際工作中，液粘油經(jīng)常出現(xiàn)浸水、跑漏等現(xiàn)象，影響了液粘油的質量，從而影響調(diào)速性能與精度；而且液粘油需循環(huán)水冷卻，需定期添加或更換且價格較貴，這就加大了維護的工作量，增加了維護費用。并且，一般液粘調(diào)速只適合大功率電機的調(diào)速，使用范圍相對狹窄。

二、 電磁調(diào)速

1、 原理
　　電磁調(diào)速器又稱電磁轉差離合器，主要由電樞與磁極兩個旋轉部分組成。電樞部分與調(diào)速異步電動機聯(lián)接，是主動部分；磁極部分與異步電動機所拖動的負載聯(lián)接，是從動部分，圖（1）為電磁轉差離合器的示意圖。

　　電磁轉差離合器結構有多種形式，但原理是相同的。圖（1）中電樞部分可以裝鼠籠繞組，也可以是整塊鑄鋼。為整塊鑄鋼時,可以看成是無數(shù)多根鼠籠條相聯(lián)，其中流過的渦流便為鼠籠導條中的電流。磁極上裝有勵磁繞組由直流電流勵磁，極數(shù)可多可少。
　　電磁轉差離合器的電樞部分在異步電機運行時，隨異步電動機轉子同速旋轉，轉向設為順時針方向，轉速為n，如圖（2）所示，若勵磁繞組通入的勵磁電流I_L=0，電樞與磁極二者之間既無電的聯(lián)系，也無磁的聯(lián)系，磁極及所聯(lián)之負載不轉動，這時負載相當于被“離開”。若勵磁電流I_L≠0，則磁極有了磁性，磁極與電樞二者之間就有了磁的聯(lián)系，由于電樞與磁極之間有相對運動，電樞鼠籠條要感應電動勢，并產(chǎn)生電流，對著N極的導條電流流出紙面，對著S極的則流入紙面。電流在磁場中流過，受力f，使電樞受到逆時針方向的電磁轉矩M，電樞由異步電動機拖著同速轉動，M就是與異步電動機輸出轉矩相平衡的阻轉矩。磁極則受到與電樞同樣大小、相反方向的電磁轉矩，也就是順時針方向的電磁轉矩M，在它的作用下，磁極部分以及負載便順時針轉動，轉速為n’，此時負載相當于被“合上”。若異步電動機旋轉方向為逆時針，通過電磁轉差離合器的作用，負載轉向也為逆時針，二者是一致的。顯然，轉差離合器電磁轉矩M的產(chǎn)生，還有一個先決條件是電樞與磁極兩部分之間有相對運動，因此，負載轉速n’必定小于電動機轉速n（若n’=n，則M=0），所謂轉差離合器的“轉差”指的就是這點。

　　電磁轉差離合器原理與異步電動機很相似，但理想空載點的轉速為異步電動機轉速n而不是同步速n’。勵磁電流I_L越大，磁場越強，改變I_L的大小好象改變異步電動機電源電壓的大小一樣：若轉速相同，則I_c越大，電磁轉矩M也越大；若轉矩相同，則I_L越大，轉速越高。電磁轉差離合器的機械特性如圖（3）所示。改變勵磁電流I_L，就可以調(diào)節(jié)負載的轉速。
2、電磁調(diào)速的優(yōu)點
　　1) 在調(diào)速范圍內(nèi)可實現(xiàn)平衡的無級調(diào)速；
　　2) 空載起動，降低電機啟動電流；
　　3) 控制方法靈活，可實現(xiàn)自動控制；
　　4) 節(jié)能效果明顯(見表1)，價格低廉；
　　5) 體積小、操作方便；
　　6) 維護工作小，使用壽命長；
　　7) 適用范圍廣，即可用于高壓大功率電機調(diào)速（如10 KV高壓電機），又可用于低壓小功率電機調(diào)速（如380 V攪拌機）。
　　8) 恒壓精度高，可達±0.002MPa；
　　9) 設有最低速限制10%~80%可調(diào)，防止水泵反轉。
3、電磁調(diào)速的缺點
　　從電磁調(diào)速的原理中不難發(fā)現(xiàn)，電磁調(diào)速電機與拖動電機的轉速存在一個差率，永遠不可能相等，因此，不能發(fā)揮電機的最高效率。而且，電磁調(diào)速一般只適合1000千瓦以下電機的調(diào)速。

結論：

　　我們不難得出：電磁調(diào)速在使用性能、維護性能、經(jīng)濟性能上都優(yōu)于液粘調(diào)速，性價比更好，綜合性能更高。

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作者：杜 劍
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