永磁調速器的基本原理
永磁調速器由導體轉子、永磁轉子和調節器三部分組成。永磁轉子在導體轉子內,兩者無連接,其間由空氣隙分開,并隨各自安裝的旋轉軸獨立轉動;調節器調節永磁轉子與導體轉子在軸線方向的相對位置,以改變導體轉子與永磁轉子之間的嚙合面積,實現改變導體轉子與永磁轉子之間傳遞轉矩的大小。導體轉子安裝在輸入軸上,永磁轉子安裝在輸出軸上,當導體轉子轉動時,導體轉子與永磁轉子產生相對運動,永磁場在導體轉子上產生渦流,同時渦流又產生感應磁場與永磁場相互作用,從而帶動永磁轉子沿與導體轉子相同的方向轉動,結果是將輸入軸的轉矩傳遞到輸出軸上;輸出轉矩的大小與嚙合面積相關,嚙合面積越大,扭矩越大,反之亦然。
永磁轉子在調節器作用下,沿軸向往返移動時,永磁轉子與導體轉子之間的嚙合面積發生變化。嚙合面積大,傳遞的扭矩大,負載轉速高;嚙合面積小,傳遞的扭矩小,負載轉速低;嚙合面積為零,傳遞扭矩為零,永磁轉子與導體轉子完全脫開,永磁轉子轉速為零,負載轉速也為零。
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圖1 永磁調速器系統組成
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圖3 調速原理-改變嚙合面積
1.2 永磁調速節能系統的組成
通常永磁調速系統由永磁調速器、電動執行機構、轉速變送器、溫度變送器、控制信號源、就地顯示控制箱、遠程控制系統、電纜等設備集成。
永磁調速器安裝在電機和負載之間,傳遞扭矩,通過永磁調速器的調節機構實現導體轉子與永磁轉子之間的磁場嚙合面積改變,從而實現負載轉速變化。嚙合面積大,通過永磁調速器傳遞的扭矩就大,負載轉速高;嚙合面積小,通過永磁調速器傳遞的扭矩就小,負載轉速低。
電動執行器提供動力使得嚙合面積隨著電動執行機構的指令變化而變化,電動執行機構接受控制中心(根據不同的情況,可以是PLC控制,也可以是DCS控制)的指令,電動執行器根據控制中心的指令進行動作,并將結果反饋給控制中心。
控制信號源則為工藝需要的控制對象,對于泵系統而言可能是管網壓力、流量、或者液位,而對于水泵 而言則可能是壓力、流量等其它工藝需要的一些參數,因此控制信號源可能為壓力信號、流量信號、液位信號等等。通常而言信號為4-20mA的電流信號。
就地顯示控制箱提供就地顯示功能,并提供系統信號的上傳下達的通道,方便工作人員到現場巡檢。
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圖4 永磁調速系統組成