發(fā)電機組凝結(jié)水泵永磁調(diào)速裝置制造方法
【專利摘要】一種發(fā)電機組凝結(jié)水泵永磁調(diào)速裝置，安裝在電機和凝結(jié)水泵之間，由三個部分組成，一是和電機連接的導(dǎo)磁體(通盤轉(zhuǎn)子)，二是與負(fù)載連接的永磁體(磁盤轉(zhuǎn)子)，在所述導(dǎo)磁體和永磁體之間設(shè)有一定的空氣間隙，三是一個執(zhí)行器，當(dāng)負(fù)荷發(fā)生變化時，電機轉(zhuǎn)速基本不變，在執(zhí)行器接到一個控制信號(如壓力，流量，液面高度等)的變化后，對信號進(jìn)行識別和轉(zhuǎn)換，通過執(zhí)行器調(diào)節(jié)導(dǎo)磁體與永磁體之間空氣間隙的大小，通過負(fù)載扭矩的調(diào)節(jié)實現(xiàn)負(fù)載輸出速度的控制，從而改變電機輸出功率大小，實現(xiàn)電機節(jié)能和提高電機工作效率。
【專利說明】發(fā)電機組凝結(jié)水泵永磁調(diào)速裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及電廠【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種發(fā)電機組凝結(jié)水泵永磁調(diào)速裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 凝結(jié)水泵是汽輪機熱力系統(tǒng)中主要的輔機設(shè)備，它的作用是把凝汽水箱的凝結(jié)水 經(jīng)低壓加熱器加熱后送入除氧器，維持除氧器水位穩(wěn)定；在正常運行狀態(tài)下，凝汽器內(nèi)的水 位主要根據(jù)機組負(fù)荷變化進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)機組負(fù)荷升高時，凝結(jié)水量增加，凝汽器內(nèi)的水位相 應(yīng)上升，當(dāng)機組負(fù)荷降低時，凝汽器內(nèi)水位相應(yīng)降低。
[0003] 在大型火電機組中，一般凝結(jié)水泵均采一用一備的配備，運行中采用閥門調(diào)節(jié)，機 組在滿負(fù)荷情況下，凝結(jié)泵出口調(diào)節(jié)閥開度在45%?65%之間，閥門一直處在節(jié)流狀態(tài)下 工作，特別是在較低負(fù)荷或機組參與調(diào)峰時，閥門開度更小，節(jié)流損耗大，凝泵效率也迅速 降低，能耗增大；采用閥門調(diào)節(jié)時，精度差，水位波動大；由于除氧器上水調(diào)整門前后的節(jié) 流壓損大，造成凝結(jié)水管道振動大，且閥門本身沖刷嚴(yán)重，機組負(fù)荷發(fā)生變化時，造成除氧 器上水調(diào)整門自動控制比較困難；以及閥門頻繁操作，導(dǎo)致閥門的可靠性下降，影響機組的 穩(wěn)定運行。
[0004] 因此需要對凝泵進(jìn)行調(diào)速改造，通過調(diào)速裝置調(diào)節(jié)凝泵的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)除氧器的水 位；根據(jù)泵的運行特性曲線，泵的運行消耗的功率與其轉(zhuǎn)速的立方成正比關(guān)系，轉(zhuǎn)速下降 后，節(jié)能效果明顯；同時采用調(diào)速調(diào)節(jié)后，原調(diào)節(jié)閥門全開，減少了閥門損耗，也減少了閥門 的維護工作量。
[0005] 目前實現(xiàn)電機調(diào)速主要有變頻調(diào)速、液耦調(diào)速和永磁調(diào)速等多種技術(shù)和方法。液 耦驅(qū)動器由于體積大，維護困難，可靠性不高等原因已逐步淘汰；雖然變頻調(diào)速在我國使用 較早，應(yīng)用范圍很廣，取得了較大的成功，但由于變頻器對運行環(huán)境要求較高，其中的電子 元器件老化較快，隨著時間的推移故障率大幅提高，影響設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。 實用新型內(nèi)容
[0006] 本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單，實用性較強的發(fā)電機組 凝結(jié)水泵永磁調(diào)速裝置。
[0007] 本實用新型所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：
[0008] -種發(fā)電機組凝結(jié)水泵永磁調(diào)速裝置，安裝在電機和凝結(jié)水泵之間，由三個部分 組成，一是和電機連接的導(dǎo)磁體（通盤轉(zhuǎn)子），二是與負(fù)載連接的永磁體（磁盤轉(zhuǎn)子），在所 述導(dǎo)磁體和永磁體之間設(shè)有一定的空氣間隙，三是一個執(zhí)行器，當(dāng)負(fù)荷發(fā)生變化時，電機轉(zhuǎn) 速基本不變，在執(zhí)行器接到一個控制信號（如壓力，流量，液面高度等）的變化后，對信號進(jìn) 行識別和轉(zhuǎn)換，通過執(zhí)行器調(diào)節(jié)導(dǎo)磁體與永磁體之間空氣間隙的大小，通過負(fù)載扭矩的調(diào) 節(jié)實現(xiàn)負(fù)載輸出速度的控制，從而改變電機輸出功率大小，實現(xiàn)電機節(jié)能和提高電機工作 效率。
[0009] 所述執(zhí)行器包括手動控制和信號電控兩種，當(dāng)采用信號電控時，執(zhí)行器將控制信 號/反饋信號送至PLC現(xiàn)場控制器或直接到DCS，通過人機界面或遙控對PLC現(xiàn)場控制器進(jìn) 行操作。
[0010] 本實用新型的有益效果是：
[0011] 1.現(xiàn)場安裝簡單、方便，只需將電機抬高即可，而無需像變頻裝置那樣需要單獨設(shè) 置小房間、加裝空調(diào)等。
[0012] 2.加裝永磁裝置后凝結(jié)水泵電機同樣實現(xiàn)了軟啟動，啟動電流及啟動時間大為減 少，消除了對電網(wǎng)和負(fù)載的沖擊，避免產(chǎn)生操作過電壓而損傷電機絕緣，延長了電動機和水 泵的使用壽命。
[0013] 3.可以實現(xiàn)進(jìn)出□調(diào)門全開，消除了節(jié)流損失，且能均勻調(diào)速，滿足調(diào)峰需要，減 少對系統(tǒng)的沖擊影響，同時節(jié)約了大量能源。
[0014] 4.具有控制精度高、抗干擾能力強、諧波含量小的特點，且有完善的保護功能，可 實現(xiàn)零轉(zhuǎn)速平穩(wěn)啟動，有利于電動機和水泵的安全運行。
[0015] 5.減小振動，2/3以上的轉(zhuǎn)動設(shè)備都是由于振動而出現(xiàn)故障的，大多數(shù)的振動都 是因為軸心偏移、設(shè)備的不平衡和共振引起，永磁調(diào)速減振的關(guān)鍵在于通過空氣間隙傳遞 扭矩，而沒有直接的物理連接，故障也大大減少，振動不會傳遞。
[0016] 6.對運行環(huán)境要求不高，可在較惡劣環(huán)境下使用，可靠性較高，在大功率情況下 尤其突出。
[0017] 7.對電能質(zhì)量要求不高，永磁調(diào)速不會受電能質(zhì)量的影響，在電能質(zhì)量很差或者 在低壓期間都可以工作，只要有有效的能量使電機轉(zhuǎn)動，永磁調(diào)速就可以工作。同時，永磁 調(diào)速不會產(chǎn)生諧波，瞬時高壓或者其他影響電能質(zhì)量因素。
[0018] 8.永磁調(diào)速結(jié)構(gòu)簡單、使用壽命較長（一般為25年）、維護工作量較少，維護費用 低，時間短。
[0019] 9.由于電機轉(zhuǎn)速不變，電機線圈中會產(chǎn)生的熱量可以通過全速旋轉(zhuǎn)電機風(fēng)扇冷 卻，電機的運行環(huán)境得到改善，可以長時間在低速運轉(zhuǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1為本實用新型安裝結(jié)構(gòu)圖；
[0021] 圖2為本實用新型安裝系統(tǒng)圖；
[0022] 圖3為本實用新型構(gòu)成圖。

【具體實施方式】
[0023] 為了使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下 面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實用新型。
[0024] 如圖1、圖3所示，一種發(fā)電機組凝結(jié)水泵永磁調(diào)速裝置，該裝置由三個部分組成， 一是和電機10連接的導(dǎo)磁體（通盤轉(zhuǎn)子）101，二是與負(fù)載連接的永磁體102 (磁盤轉(zhuǎn)子）， 在導(dǎo)磁體101和永磁體102之間設(shè)有一定的空氣間隙，三是一個執(zhí)行器；凝結(jié)水泵30進(jìn)行 永磁調(diào)速改造，就是將原電機10與凝結(jié)水泵30的直接連接靠背輪斷開，加裝一臺永磁調(diào)速 器20,永磁調(diào)速器20是透過氣隙傳遞轉(zhuǎn)矩的傳動設(shè)備，電機10與負(fù)載設(shè)備轉(zhuǎn)軸之間無需機 械連結(jié)，電機10旋轉(zhuǎn)時帶動導(dǎo)磁體101在裝有強力稀土磁鐵的永磁體102所產(chǎn)生的強磁場 中切割磁力線，因而在導(dǎo)磁體101中產(chǎn)生渦電流，該渦電流在導(dǎo)磁體101上產(chǎn)生反感磁場， 拉動導(dǎo)磁體101與永磁體102的相對運動，從而實現(xiàn)了電機10與負(fù)載之間的轉(zhuǎn)矩傳輸。
[0025] 當(dāng)負(fù)荷發(fā)生變化時，電機轉(zhuǎn)速基本不變，在執(zhí)行器接到一個控制信號（如壓力，流 量，液面高度等）的變化后，對信號進(jìn)行識別和轉(zhuǎn)換，通過執(zhí)行器調(diào)節(jié)導(dǎo)磁體與永磁體之間 空氣間隙的大小，通過負(fù)載扭矩的調(diào)節(jié)實現(xiàn)負(fù)載輸出速度的控制，從而改變電機輸出功率 大小，實現(xiàn)電機節(jié)能和提高電機工作效率。
[0026] 如圖2所示，執(zhí)行器包括手動控制和信號電控兩種，當(dāng)采用信號電控時，執(zhí)行器將 控制信號/反饋信號送至PLC現(xiàn)場控制器或直接到DCS，通過人機界面或遙控對PLC現(xiàn)場控 制器進(jìn)行操作。
[0027] 永磁調(diào)速器的安裝方式簡單，工程量小，它是安裝在電機與負(fù)載之間的。為了安裝 永磁調(diào)速驅(qū)動器，我們必須先將電機與負(fù)載拆開（只要求電機向上移動，到永磁調(diào)速器安 裝尺寸的距離），并將永磁調(diào)速驅(qū)動器安裝于電機和負(fù)載之間，無需改造原有基礎(chǔ)及周邊設(shè) 備。本方案選用WV-2500型設(shè)備，電機只需向上抬起1710mm。
[0028] 由于我廠凝結(jié)水泵電機為大容量（2000kW)立式安裝，國內(nèi)尚無投運業(yè)績。對于可 能存在的問題，如加裝永磁調(diào)速裝置后會將電機抬高、可能會產(chǎn)生強度和振動問題，電機容 量大、可能產(chǎn)生熱量的冷卻問題，以及控制方式由閥門調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)化為泵體速度調(diào)整等問題，對 可能產(chǎn)生的問題雖然從理論計算能夠滿足要求，還需要經(jīng)過試驗測量。2011年3月20日對 凝結(jié)水泵進(jìn)行永磁調(diào)速改造后進(jìn)行了調(diào)試，調(diào)試時將執(zhí)行器位置分別放在10% (5.6mA)、 20% (7. 2mA),30% (8. 8mA),40% (10. 4mA),50% (12mA),60% (13. 6mA),70% (15.2mA), 80% (16. 8mA)時記錄相關(guān)參數(shù)（見表一）
[0029] 表一：
[0030]

【權(quán)利要求】
1. 一種發(fā)電機組凝結(jié)水泵永磁調(diào)速裝置，安裝在電機和凝結(jié)水泵之間，其特征在于： 該永磁調(diào)速裝置由三個部分組成，一是和電機連接的導(dǎo)磁體，二是與凝結(jié)水泵連接的永磁 體，三是一個執(zhí)行器，在所述導(dǎo)磁體和永磁體之間設(shè)有一定的空氣間隙，當(dāng)負(fù)荷發(fā)生變化 時，電機轉(zhuǎn)速不變，在執(zhí)行器接到一個控制信號的變化后，對信號進(jìn)行識別和轉(zhuǎn)換，通過執(zhí) 行器調(diào)節(jié)導(dǎo)磁體與永磁體之間空氣間隙的大小，通過凝結(jié)水泵扭矩的調(diào)節(jié)實現(xiàn)凝結(jié)水泵輸 出速度的控制，改變電機輸出功率大小。
【文檔編號】H02K51/00GK204190594SQ201420593761
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月14日
【發(fā)明者】潘龍興, 華陸平, 杜安寶, 耿志明, 項林, 丁國慶, 戴 峰 申請人:淮滬煤電有限公司田集發(fā)電廠