目前,風(fēng)機(jī)調(diào)速有兩種方式:一種是機(jī)械調(diào)速,最常用的是在電機(jī)和風(fēng)機(jī)間加裝調(diào)速型液力耦合器或液體粘性調(diào)速離合器;另一種是電氣調(diào)速裝置,其方法有串級(jí)調(diào)速、變頻調(diào)速、變極調(diào)速等。選擇機(jī)械調(diào)速用于風(fēng)機(jī)調(diào)速運(yùn)行,具有傳動(dòng)效率高、過載保護(hù)性好、控制反應(yīng)快、成本低、體積小、易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)且不受電機(jī)轉(zhuǎn)速、電壓等級(jí)等參數(shù)限制。而我國200kW以上的交流電機(jī)基本上全是高電壓電機(jī),如此高等級(jí)電壓的調(diào)速,對(duì)各類電氣調(diào)速方式均難以達(dá)到。故我國目前高電壓中、大功率(200kW以上)的各類交流電機(jī)調(diào)速裝置均為液力耦合器或液粘調(diào)速離合器。以下針對(duì)液力耦合器和液粘調(diào)速離合器在風(fēng)機(jī)調(diào)速領(lǐng)域中的應(yīng)用特性進(jìn)行研究。
2.2 液力調(diào)速傳動(dòng)與液粘調(diào)速傳動(dòng)特性的比較
以上針對(duì)風(fēng)機(jī)調(diào)速選擇進(jìn)行了分析,各有利弊,從性能價(jià)格比的角度出發(fā),更傾向于機(jī)械調(diào)速裝置的應(yīng)用。調(diào)速型液力耦合器和液粘調(diào)速離合器其原理不同,應(yīng)用上有很多相同點(diǎn),也有不同點(diǎn)。
從原理上講,液力耦合器傳動(dòng)基于歐拉方程,以液體動(dòng)量矩的變化來傳遞動(dòng)力;液粘調(diào)速離合器傳動(dòng)基于牛頓內(nèi)摩擦定律 , 以液體的粘性(或油膜剪切力)來傳遞動(dòng)力。由于基本概念和工作原理的本質(zhì)不同,其調(diào)速裝置的主機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)顯然不同。但工作介質(zhì)都是液體油,工作過程都有熱量產(chǎn)生,其操作控制系統(tǒng)都需要電控、液體循環(huán)和冷卻。
調(diào)速型液力耦合器和液粘調(diào)速離合器在應(yīng)用特點(diǎn)上異同比較如下[2-3] :
?。?)都能使電機(jī)空載啟動(dòng),縮短啟動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊時(shí)間;
(2)都可以實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速,調(diào)節(jié)方便可靠,且易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和自動(dòng)控制;
(3)液粘調(diào)速離合器可實(shí)現(xiàn)同步、調(diào)速和脫離3種工況運(yùn)行,且主動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向不影響傳動(dòng)性能。在同步轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)無功率損失,傳動(dòng)效率(理論值)為100%; .
(4)都可以緩和沖擊,衰減扭振,具有過載保護(hù)功能,延長設(shè)備使用壽命;
(5)液力耦合器相對(duì)維修復(fù)雜,結(jié)構(gòu)偏大,但調(diào)速技術(shù)較成熟可靠,能長期無檢修運(yùn)行;液粘調(diào)速離合器結(jié)構(gòu)緊湊合理,在調(diào)速狀態(tài)下效率高于耦合器4%~5%, 節(jié)電率高于8%,但在轉(zhuǎn)速比0.9 以后至 1.0 區(qū)域內(nèi)易出現(xiàn)轉(zhuǎn)速波動(dòng),故應(yīng)重視采用合理措施降低不穩(wěn)定區(qū)間或合理操作避開不穩(wěn)定區(qū)工作;
(6)都適用與不同等級(jí)的高低電壓、中大容量電機(jī)配用,使電機(jī)始終以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn),電機(jī)效率高,功率因數(shù)高,無諧波影響。
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