发电机组凝结水泵永磁调速装置制造方法
【专利摘要】一种发电机组凝结水泵永磁调速装置，安装在电机和凝结水泵之间，由三个部分组成，一是和电机连接的导磁体(通盘转子)，二是与负载连接的永磁体(磁盘转子)，在所述导磁体和永磁体之间设有一定的空气间隙，三是一个执行器，当负荷发生变化时，电机转速基本不变，在执行器接到一个控制信号(如压力，流量，液面高度等)的变化后，对信号进行识别和转换，通过执行器调节导磁体与永磁体之间空气间隙的大小，通过负载扭矩的调节实现负载输出速度的控制，从而改变电机输出功率大小，实现电机节能和提高电机工作效率。
【专利说明】发电机组凝结水泵永磁调速装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及电厂【技术领域】，具体涉及一种发电机组凝结水泵永磁调速装置。
【背景技术】
[0002] 凝结水泵是汽轮机热力系统中主要的辅机设备，它的作用是把凝汽水箱的凝结水 经低压加热器加热后送入除氧器，维持除氧器水位稳定；在正常运行状态下，凝汽器内的水 位主要根据机组负荷变化进行调整，当机组负荷升高时，凝结水量增加，凝汽器内的水位相 应上升，当机组负荷降低时，凝汽器内水位相应降低。
[0003] 在大型火电机组中，一般凝结水泵均采一用一备的配备，运行中采用阀门调节，机 组在满负荷情况下，凝结泵出口调节阀开度在45%?65%之间，阀门一直处在节流状态下 工作，特别是在较低负荷或机组参与调峰时，阀门开度更小，节流损耗大，凝泵效率也迅速 降低，能耗增大；采用阀门调节时，精度差，水位波动大；由于除氧器上水调整门前后的节 流压损大，造成凝结水管道振动大，且阀门本身冲刷严重，机组负荷发生变化时，造成除氧 器上水调整门自动控制比较困难；以及阀门频繁操作，导致阀门的可靠性下降，影响机组的 稳定运行。
[0004] 因此需要对凝泵进行调速改造，通过调速装置调节凝泵的转速来调节除氧器的水 位；根据泵的运行特性曲线，泵的运行消耗的功率与其转速的立方成正比关系，转速下降 后，节能效果明显；同时采用调速调节后，原调节阀门全开，减少了阀门损耗，也减少了阀门 的维护工作量。
[0005] 目前实现电机调速主要有变频调速、液耦调速和永磁调速等多种技术和方法。液 耦驱动器由于体积大，维护困难，可靠性不高等原因已逐步淘汰；虽然变频调速在我国使用 较早，应用范围很广，取得了较大的成功，但由于变频器对运行环境要求较高，其中的电子 元器件老化较快，随着时间的推移故障率大幅提高，影响设备的安全稳定运行。 实用新型内容
[0006] 本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种结构简单，实用性较强的发电机组 凝结水泵永磁调速装置。
[0007] 本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
[0008] -种发电机组凝结水泵永磁调速装置，安装在电机和凝结水泵之间，由三个部分 组成，一是和电机连接的导磁体（通盘转子），二是与负载连接的永磁体（磁盘转子），在所 述导磁体和永磁体之间设有一定的空气间隙，三是一个执行器，当负荷发生变化时，电机转 速基本不变，在执行器接到一个控制信号（如压力，流量，液面高度等）的变化后，对信号进 行识别和转换，通过执行器调节导磁体与永磁体之间空气间隙的大小，通过负载扭矩的调 节实现负载输出速度的控制，从而改变电机输出功率大小，实现电机节能和提高电机工作 效率。
[0009] 所述执行器包括手动控制和信号电控两种，当采用信号电控时，执行器将控制信 号/反馈信号送至PLC现场控制器或直接到DCS，通过人机界面或遥控对PLC现场控制器进 行操作。
[0010] 本实用新型的有益效果是：
[0011] 1.现场安装简单、方便，只需将电机抬高即可，而无需像变频装置那样需要单独设 置小房间、加装空调等。
[0012] 2.加装永磁装置后凝结水泵电机同样实现了软启动，启动电流及启动时间大为减 少，消除了对电网和负载的冲击，避免产生操作过电压而损伤电机绝缘，延长了电动机和水 泵的使用寿命。
[0013] 3.可以实现进出□调门全开，消除了节流损失，且能均匀调速，满足调峰需要，减 少对系统的冲击影响，同时节约了大量能源。
[0014] 4.具有控制精度高、抗干扰能力强、谐波含量小的特点，且有完善的保护功能，可 实现零转速平稳启动，有利于电动机和水泵的安全运行。
[0015] 5.减小振动，2/3以上的转动设备都是由于振动而出现故障的，大多数的振动都 是因为轴心偏移、设备的不平衡和共振引起，永磁调速减振的关键在于通过空气间隙传递 扭矩，而没有直接的物理连接，故障也大大减少，振动不会传递。
[0016] 6.对运行环境要求不高，可在较恶劣环境下使用，可靠性较高，在大功率情况下 尤其突出。
[0017] 7.对电能质量要求不高，永磁调速不会受电能质量的影响，在电能质量很差或者 在低压期间都可以工作，只要有有效的能量使电机转动，永磁调速就可以工作。同时，永磁 调速不会产生谐波，瞬时高压或者其他影响电能质量因素。
[0018] 8.永磁调速结构简单、使用寿命较长（一般为25年）、维护工作量较少，维护费用 低，时间短。
[0019] 9.由于电机转速不变，电机线圈中会产生的热量可以通过全速旋转电机风扇冷 却，电机的运行环境得到改善，可以长时间在低速运转。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 图1为本实用新型安装结构图；
[0021] 图2为本实用新型安装系统图；
[0022] 图3为本实用新型构成图。
【具体实施方式】
[0023] 为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下 面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
[0024] 如图1、图3所示，一种发电机组凝结水泵永磁调速装置，该装置由三个部分组成， 一是和电机10连接的导磁体（通盘转子）101，二是与负载连接的永磁体102 (磁盘转子）， 在导磁体101和永磁体102之间设有一定的空气间隙，三是一个执行器；凝结水泵30进行 永磁调速改造，就是将原电机10与凝结水泵30的直接连接靠背轮断开，加装一台永磁调速 器20,永磁调速器20是透过气隙传递转矩的传动设备，电机10与负载设备转轴之间无需机 械连结，电机10旋转时带动导磁体101在装有强力稀土磁铁的永磁体102所产生的强磁场 中切割磁力线，因而在导磁体101中产生涡电流，该涡电流在导磁体101上产生反感磁场， 拉动导磁体101与永磁体102的相对运动，从而实现了电机10与负载之间的转矩传输。
[0025] 当负荷发生变化时，电机转速基本不变，在执行器接到一个控制信号（如压力，流 量，液面高度等）的变化后，对信号进行识别和转换，通过执行器调节导磁体与永磁体之间 空气间隙的大小，通过负载扭矩的调节实现负载输出速度的控制，从而改变电机输出功率 大小，实现电机节能和提高电机工作效率。
[0026] 如图2所示，执行器包括手动控制和信号电控两种，当采用信号电控时，执行器将 控制信号/反馈信号送至PLC现场控制器或直接到DCS，通过人机界面或遥控对PLC现场控 制器进行操作。
[0027] 永磁调速器的安装方式简单，工程量小，它是安装在电机与负载之间的。为了安装 永磁调速驱动器，我们必须先将电机与负载拆开（只要求电机向上移动，到永磁调速器安 装尺寸的距离），并将永磁调速驱动器安装于电机和负载之间，无需改造原有基础及周边设 备。本方案选用WV-2500型设备，电机只需向上抬起1710mm。
[0028] 由于我厂凝结水泵电机为大容量（2000kW)立式安装，国内尚无投运业绩。对于可 能存在的问题，如加装永磁调速装置后会将电机抬高、可能会产生强度和振动问题，电机容 量大、可能产生热量的冷却问题，以及控制方式由阀门调节转化为泵体速度调整等问题，对 可能产生的问题虽然从理论计算能够满足要求，还需要经过试验测量。2011年3月20日对 凝结水泵进行永磁调速改造后进行了调试，调试时将执行器位置分别放在10% (5.6mA)、 20% (7. 2mA),30% (8. 8mA),40% (10. 4mA),50% (12mA),60% (13. 6mA),70% (15.2mA), 80% (16. 8mA)时记录相关参数（见表一）
[0029] 表一：
[0030]
【权利要求】
1. 一种发电机组凝结水泵永磁调速装置，安装在电机和凝结水泵之间，其特征在于： 该永磁调速装置由三个部分组成，一是和电机连接的导磁体，二是与凝结水泵连接的永磁 体，三是一个执行器，在所述导磁体和永磁体之间设有一定的空气间隙，当负荷发生变化 时，电机转速不变，在执行器接到一个控制信号的变化后，对信号进行识别和转换，通过执 行器调节导磁体与永磁体之间空气间隙的大小，通过凝结水泵扭矩的调节实现凝结水泵输 出速度的控制，改变电机输出功率大小。
【文档编号】H02K51/00GK204190594SQ201420593761
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年10月14日 优先权日:2014年10月14日
【发明者】潘龙兴, 华陆平, 杜安宝, 耿志明, 项林, 丁国庆, 戴 峰 申请人:淮沪煤电有限公司田集发电厂