引言:
在供水系統(tǒng)中,由于供水需求是一個(gè)時(shí)刻變化的變量,因此,需要經(jīng)常對水泵出水量進(jìn)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(jī)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(jié)合自身的供水能力、供水特點(diǎn)采用各式各樣的調(diào)速裝置。電機(jī)的調(diào)速方式有很多種,但由于供水系統(tǒng)負(fù)載的特殊性一般采用液粘調(diào)速(機(jī)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(rèn)的最佳調(diào)速方式,但由于國內(nèi)變頻器的生產(chǎn)技術(shù)還不成熟,進(jìn)口變頻器的價(jià)格昂貴,因此這種調(diào)速方式只在少數(shù)幾個(gè)經(jīng)濟(jì)實(shí)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(jià)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(dòng)裝置。由調(diào)速器主機(jī)油系統(tǒng)和控制器所組成,通過速度反饋實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制,可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、自動(dòng)或遠(yuǎn)距離控制。適用于大功率風(fēng)機(jī)、水泵等遞減扭矩機(jī)械的調(diào)速,具有很好的節(jié)能效果。
2、主要特點(diǎn)
(1)優(yōu)點(diǎn):
1)在調(diào)速范圍內(nèi)可實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)無級調(diào)速,不同轉(zhuǎn)向性能相同;
2)可獲得無滑差高效率的直接傳動(dòng),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(dòng),降低電機(jī)啟動(dòng)電流,延長電機(jī)使用壽命;
4)可手動(dòng)控制,還可自動(dòng)控制,調(diào)速精度高;
5)結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、占地面積小,使用維護(hù)簡單;
6)全封閉結(jié)構(gòu)、噪聲低。
(2)缺點(diǎn):
NT系列液粘調(diào)速在實(shí)際使用中也存在著比較明顯的缺點(diǎn),調(diào)速性能對液粘油的質(zhì)量依賴較大。實(shí)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(zhì)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(jià)格較貴,這就加大了維護(hù)的工作量,增加了維護(hù)費(fèi)用。并且,一般液粘調(diào)速只適合大功率電機(jī)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(zhuǎn)差離合器,主要由電樞與磁極兩個(gè)旋轉(zhuǎn)部分組成。電樞部分與調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)聯(lián)接,是主動(dòng)部分;磁極部分與異步電動(dòng)機(jī)所拖動(dòng)的負(fù)載聯(lián)接,是從動(dòng)部分,圖(1)為電磁轉(zhuǎn)差離合器的示意圖。
電磁轉(zhuǎn)差離合器結(jié)構(gòu)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(shí),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(dǎo)條中的電流。磁極上裝有勵(lì)磁繞組由直流電流勵(lì)磁,極數(shù)可多可少。
電磁轉(zhuǎn)差離合器的電樞部分在異步電機(jī)運(yùn)行時(shí),隨異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子同速旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)向設(shè)為順時(shí)針方向,轉(zhuǎn)速為n,如圖(2)所示,若勵(lì)磁繞組通入的勵(lì)磁電流IL=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(fù)載不轉(zhuǎn)動(dòng),這時(shí)負(fù)載相當(dāng)于被“離開”。若勵(lì)磁電流IL≠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(yùn)動(dòng),電樞鼠籠條要感應(yīng)電動(dòng)勢,并產(chǎn)生電流,對著N極的導(dǎo)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(shí)針方向的電磁轉(zhuǎn)矩M,電樞由異步電動(dòng)機(jī)拖著同速轉(zhuǎn)動(dòng),M就是與異步電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩相平衡的阻轉(zhuǎn)矩。磁極則受到與電樞同樣大小、相反方向的電磁轉(zhuǎn)矩,也就是順時(shí)針方向的電磁轉(zhuǎn)矩M,在它的作用下,磁極部分以及負(fù)載便順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)速為n’,此時(shí)負(fù)載相當(dāng)于被“合上”。若異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針,通過電磁轉(zhuǎn)差離合器的作用,負(fù)載轉(zhuǎn)向也為逆時(shí)針,二者是一致的。顯然,轉(zhuǎn)差離合器電磁轉(zhuǎn)矩M的產(chǎn)生,還有一個(gè)先決條件是電樞與磁極兩部分之間有相對運(yùn)動(dòng),因此,負(fù)載轉(zhuǎn)速n’必定小于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n(若n’=n,則M=0),所謂轉(zhuǎn)差離合器的“轉(zhuǎn)差”指的就是這點(diǎn)。
電磁轉(zhuǎn)差離合器原理與異步電動(dòng)機(jī)很相似,但理想空載點(diǎn)的轉(zhuǎn)速為異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n而不是同步速n’。勵(lì)磁電流IL越大,磁場越強(qiáng),改變IL的大小好象改變異步
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