立式永磁调速机构在ⅱ级凝泵上应用

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1、立式永磁调速机构在Ⅱ级凝泵上应用　　【摘要】本文简述了永磁调速器的工作原理及特点，立式永磁机构在电厂Ⅱ级凝泵上的改造实例，改造中出现的问题进行了剖析，并针对改造中出现的问题提出了处理和解决方案。【关键词】立式；Ⅱ级凝泵；永磁调速；应用××电厂采用2x320MW机组，每台机组的凝结水系统配置3台Ⅱ级凝泵（编号RM526、RM527、RM528），为立式多级泵，由电动机、联轴器、泵等组成。电机型号：YLS355-46KV315kW、1485r/min。该系统使用的定速泵，用出口母管上的阀门（RM088A、RM088B）调节凝结水流量，主要是根据运行工况的需要调节阀门开度实现水的流量调节，

2、由于在机组非满负荷工况下凝泵出口调节阀节流作用的存在，导致能源浪费。同时，对于较大容量的立式电机，运行中也存在电机轴承承重大易损坏，电机故障多，维护费用大的问题。希望通过改造通过降低Ⅱ级凝泵平台的振动，并实现流量自动调节，降低由于阀门节流造成的能量损耗。1立式永磁调速技术原理6立式永磁磁力耦合调速驱动器主要由铜导体、永磁转子、控制器和轴承座四部分组成。铜导体通过对轮固定在电动机轴上，永磁转子通过轴承座及对轮固定在泵轴上。两片铜超导体和永磁转子的两片磁盘共同组成可调节气隙的永磁机构。当电机转动时，一端稀有金属氧化物硼铁钕永磁体产生永磁场，另一端铜导体在永磁场中切割磁力线产生感应磁场，两

3、磁场相互啮合形成磁链接，带动泵轴转动，并通过调节永磁体和铜导体之间的气隙就可以控制传递扭矩的大小，从而获得可调整、可控制的负载转速，实现负载转速的调节。立式永磁及永磁机构的结构见下图所示。2立式永磁调速与高压变频调速的性能比较（1）两种调速系统调速原理方面的对比：永磁调速器是通过铜导体和永磁体之间的气隙实现由电动机到负载的转矩传输，该技术实现了在电动机侧和负载侧没有机械链接。高压变频器是通过交-直-交等模式，通过电子元器件及相关的软件算法和控制逻辑实现变频器输出电压的频率调节，通过改变频率可以直接调节异步电机的转速。均能在Ⅱ级凝泵电机上使用，实现调速功能。（2）两种调速系统结构和维护

4、性的对比：永磁调节器类似于机械调节，改造时需增加一套永磁机构、一套气隙调整机构及相应的测量装置、以及一个轴承座，并将电机加高，机械方面的检修工作量增加。高压变频调节器结构复杂，功率元器件、控制环节较多，故障率较高，后期的维护费用较多，需增加定量的备品备件以提高检修速度。6（3）Ⅱ级凝泵电机调速设备占用场地情况：高压变频器需要独立布置，占用场地较大，3台Ⅱ级凝泵电机高压变频器至少需要40m2面积，而永磁调节器直接安装在泵与电机之间无需另外占用场地。（4）环境的适应性：高压变频器对运行环境的要求较高，大部分变频器要求环境温度不能超过40度，小室内必须加装空调或通风设备。永磁调节器对环境没

5、有特殊要求，直接安装在Ⅱ级凝泵电机本体处，永磁体采用自然风冷，监控温度只要不超过150度就能正常运行。（5）Ⅱ级凝泵电机节能效果：调速范围在80%--100%之间时，采用永磁调速节能效果与变频调速相当。在低速时，因电机的空载损耗占损耗成分较大，因此节能效果比变频器差。（6）Ⅱ级凝泵电机与泵的隔振：高压变频器直接控制电机的转速，泵转子的振动会传递到电机转子上，没有隔振的作用。永磁调节器安装在电机与泵之间，电机转子与泵的转子有气隙、无直接机械连结，能够实现很好的隔振的作用。综上所述，在技术性能方面，立式永磁调节器在结构、环境的适应性、占用场地、电机与泵的隔振等方面比高压变频器有一定的优势

6、；在节能效果、设备噪音、维修工作量、技术的成熟度和可靠性上永磁调节器比高压变频器稍差。3Ⅱ级凝泵永磁改造方案的实施（1）实施方案6电厂与厂家技术人员经过多次讨论，决定采用直接加高的方案进行改造，在原电机和水泵之间加装约1.1米高的永磁座及轴承座，电机不增设独立的安装平台，重量约增加1.5吨。改造后将转速信号及上下导体盘温度信号送至集控室DCS，并与原电厂除氧器液位信号、泵出口压力及出口母管上的阀门（RM088A、RM088B）实现联调，经过近一个月的安装调试后，于2008年12月4日正式投入运行。（2）改造过程中发现的问题正式运行一个月后，两台永磁机构轴承座轴承损坏，先后退出运行。三

7、台凝泵轴承座经重新改进后，于2009年3月再次投入运行。2010年3月Ⅱ级凝泵丙永磁机构解体，上下导体盘6块固定支架全部断裂飞出，下磁盘与下导体盘吸死，电机前端盖固定螺丝振断5根，3根被拉长，水泵固定螺栓均不同程度拉长。故障发生后，三台永磁机构全部退出运行。后经半年的技术改造后，三台永磁机构再次投入运行，至今运行正常。4Ⅱ级凝泵永磁改造的经验教训。6（1）立式永磁机构比卧式永磁机构复杂，安装和检修相对困难，拆装的工作量十分庞大，安装需涉及电气、机务、热控和