永磁調(diào)速器在電廠中被應(yīng)用在風機、泵等機械系統(tǒng)中，通過永磁調(diào)速器在機械系統(tǒng)中的改造，有效地降低了電能的消耗，并且具有較為可靠的性能，可行性強。

　　1. 永磁調(diào)速器的結(jié)構(gòu)及原理

　　永磁調(diào)速器由四個部件組成：永磁轉(zhuǎn)子，是鑲有永磁體的鋁盤，與負載軸相連；導體轉(zhuǎn)子，為導體磁盤，與電機軸相連接；氣隙執(zhí)行結(jié)構(gòu)，為調(diào)整磁盤與導磁盤之間氣隙的結(jié)構(gòu)；還有轉(zhuǎn)軸連接殼與緊縮盤，以緊縮盤裝置與電機及負載軸相連接。導體轉(zhuǎn)子與電動機轉(zhuǎn)速一致， 在運行過程中保持不變。通過調(diào)節(jié)氣隙可以實現(xiàn)負載軸上的輸出轉(zhuǎn)矩變化，從而實現(xiàn)負載轉(zhuǎn)速變化。當導體轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，導體轉(zhuǎn)子與永磁轉(zhuǎn)子產(chǎn)生相對運動，磁場通過氣隙在導體轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生感應(yīng)電流，使導體轉(zhuǎn)子在磁場中受到力的作用，在反作用力的作用下永磁轉(zhuǎn)子沿著與導體轉(zhuǎn)子相同的方向旋轉(zhuǎn)，結(jié)果在負載軸上產(chǎn)生扭矩，從而帶動負載做旋轉(zhuǎn)運動。因此通過調(diào)節(jié)氣隙可以獲得可調(diào)整的、可控制的、可重復的負載轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)負載轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。

　　2. 永磁調(diào)速器的特點

　　在電廠的變頻器使用中，高壓變頻器是傳統(tǒng)的機械系統(tǒng)。與高壓變頻器相比較，永磁調(diào)速器具有以下特點：在運作的基本原理上，高壓變頻器采用復雜的電路拓撲將數(shù)以萬計的電力電子元器件串并聯(lián)， 實現(xiàn)對高壓電機的輸入頻率和輸人電壓的改變， 從而實現(xiàn)電機的轉(zhuǎn)速變化， 屬于電氣調(diào)速，而永磁調(diào)速器采用高強度的永磁轉(zhuǎn)子與導體轉(zhuǎn)子相互作用， 使得電機與負載沒有機械連接， 通過調(diào)節(jié)氣隙的大小實現(xiàn)負荷調(diào)速， 電機轉(zhuǎn)速不變， 負荷調(diào)速屬于機械調(diào)速；由于永磁調(diào)速器使電機和泵軸沒有機械連接， 系統(tǒng)啟動時相當于電機空載啟動， 有效地降低了電機啟動電流大的問題， 而且可以實現(xiàn)泵體有選擇地啟動和停止， 大大提高了系統(tǒng)的啟停性能；永磁調(diào)速器的可靠性高于高壓變頻器；高壓變頻器會污染電網(wǎng)，產(chǎn)生電磁輻射，不利于環(huán)保，永磁調(diào)速器則不產(chǎn)生污染物，不產(chǎn)生諧波；高壓變頻器的使用壽命在5-10年，較永磁調(diào)速器的10-20年壽命短，且永磁調(diào)速器的穩(wěn)定性好，調(diào)節(jié)精度高；高壓變頻器對溫度、濕度和粉塵等環(huán)境要求較高，而永磁調(diào)速器可適應(yīng)各種惡劣環(huán)境；高壓變頻器的維護要求較高，且費用昂貴，永磁調(diào)速器的維護工作量小，維護費用低，電動機和負載沒有機械連接，使查找和修理故障變得非常簡單；在隔振效果上，高壓變頻器的效果不如永磁調(diào)速器的效果好，永磁調(diào)速器以消除電動機和負載之間的振動傳遞；在部件的折損上，高壓變頻器易損壞電力、電容等部件，永磁調(diào)速器則不需考慮此問題；在散熱的問題上，高壓變頻器的電機需要強制散熱，而永磁調(diào)速器則對散熱效果的影響要求不高；高壓變頻器的結(jié)構(gòu)復雜且體積大，永磁調(diào)速器的結(jié)構(gòu)相較而言簡單且占用空間小，可以允許較大的安裝對中誤差，大大地簡化了安裝調(diào)試過程，安裝方便的同時，還可方便地對現(xiàn)有系統(tǒng)進行改造或用在新建系統(tǒng)上，能夠大大地縮短施工周期；但是永磁調(diào)速器的價格相對較高。

　　3. 永磁調(diào)速器在電場中的應(yīng)用

　　對于風機水泵這種離心負載，其工作原理符合比例定律。即說明流量Q、壓力H、功率P、扭矩T與轉(zhuǎn)速n都是有一定的比例關(guān)系的。當輸出流量或壓力減少時，按照離心負載的相似定律，電動機功率急劇下降，減少了能源需求，從而大大地節(jié)約了能源。當然，任何一種調(diào)速裝置都是有耗能的，但這種能耗量遠遠低于輸入能耗的降低量，因此可以實現(xiàn)很好的節(jié)能效果。如果輸出的流量降低了20%，輸出的壓力則降低到滿負載的38%，因而能源需求會降低將近50%。節(jié)能效果顯著。

　　3.1 在引風機上的應(yīng)用

　　永磁調(diào)速器的設(shè)備的電動機軸和負載軸之間長度有一定的距離，一般情況下來講，這個距離和長度完全可以不用在原有的設(shè)備上做任何的改動，只需要在其中制作一段專用軸聯(lián)接即可，工程較簡單。只需要將引風機的液力耦合裝置改為永磁調(diào)速器即可。為了實現(xiàn)自動控制，可將原用來調(diào)節(jié)液力耦合器開度的控制信號直接接到永磁調(diào)速設(shè)備上，形成就地PLC 控制系統(tǒng)，并和DCS 接口，完成遠操和自動控制功能。目前機組運行時，引風機入口擋板全開，運行工況變化時，由液力耦合器進行調(diào)節(jié)，有一定的節(jié)能效果。但是在整個機械系統(tǒng)中，液力耦合器在運行時會出現(xiàn)震動問題，且耦合器本身結(jié)構(gòu)復雜，導致在維護的時候有一定程度的困難。耦合器的傳遞效率低、傳遞介質(zhì)發(fā)熱較嚴重、部件易損，增加了運行成本，也沒有達到節(jié)省能源的效果。

　　3.2 在泵上的應(yīng)用

　　將高壓電動機和泵體之間的剛性聯(lián)軸器改為永磁調(diào)速器后，使系統(tǒng)設(shè)備增加了超聲波液位傳感器、紅外溫度傳感器、PLC控制柜及電動執(zhí)行機構(gòu)、轉(zhuǎn)速與溫度顯示和速度傳感器等，還可以設(shè)置堵轉(zhuǎn)保護、高溫保護和空載保護， 并配備相應(yīng)的報警信號。永磁調(diào)速器取代了原來的剛性聯(lián)軸器后， 將原來的一個長軸系統(tǒng)變成了兩個互不相連的短軸系統(tǒng)， 這樣泵體側(cè)的振動就不會傳遞到高壓電機側(cè)。

　　永磁調(diào)速器在電廠泵系統(tǒng)的改造中，伺服機控制系統(tǒng)根據(jù)池中水位發(fā)出的指令， 調(diào)節(jié)永磁調(diào)速器的磁轉(zhuǎn)子與銅轉(zhuǎn)子之間的氣隙大小， 實現(xiàn)對泵軸轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。液位傳感器將液位信號送人PLC控制柜， 并計算出當前應(yīng)采用的磁隙， 將磁隙量送人電動執(zhí)行機構(gòu)， 達到系統(tǒng)自動調(diào)整轉(zhuǎn)速的目的。永磁調(diào)速器還可允許電機軸和泵軸之間的安裝存在5毫米的對中誤差， 可有效地排除因?qū)χ胁缓迷斐傻恼駝印＿@樣就可以實現(xiàn)避免高壓電機頻繁啟停和進出的自動平衡，且不需人工參與，延長了電機、泵體以及高壓開關(guān)的壽命， 同時將顯著延長軸承和密封件的壽命，另外還可以大大減小長軸系統(tǒng)對振動的放大效應(yīng)。

　　4. 結(jié)語

　　永磁調(diào)速器有效地解決了系統(tǒng)負載中的減震、軟啟動和過載保護等問題。并且永磁調(diào)速器能夠適應(yīng)粉塵和濕度相對較大的環(huán)境，另外還有安裝操作簡單，占用空間小，不影響機械系統(tǒng)中其他部件的工作與功能的優(yōu)點。永磁調(diào)速器利用在電廠的機械系統(tǒng)中真正地實現(xiàn)了電能的節(jié)約，遵循了我國節(jié)能減排的政策。