摘要：本论文通过阐述了永磁调速装置的原理和优点，结合某厂的生产实际，对该厂的精矿储槽搅拌进行了永磁调速的技术改造，通过改造，搅拌器的能耗下降了8.97%，有效降低了生产电耗，节约了能源，也降低了生产成本。
关键词：永磁调速；能耗；降低
Abstracts：This paper expounds the principle and advantages of the permanent magnet speed regulating device, combined with the actual production of a factory, the technical renovation of the Permanent magnet speed adjustment of the concentrate storage tank of the plant was carried out, and the energy consumption of the agitator decreased by 8.97%, which effectively reduced the power consumption, saved the energy and reduced the cost of production.
Key words: Permanent Magnet Speed Regulation；Energy；Reduce
在现代工业生产中，绝大部分的生产动力源都来自电能，其中又有很大一部分是依靠电机把电能转换为机械能，在实际生产中，当生产负荷降低时，电机负荷未随之变化，从而导致能耗虚高，增加了生产成本。
目前电机节能的最佳方式是调速[1]，主要技术方式有串级调速、变频调速、液耦调速和永磁调速，其中永磁调速是近年来新发展的调速方式，由于其使得电机与负载之间没有刚性连接，没有机械接触[2]，减振功能强等优点，永磁调速逐步广泛应用于个生产领域。
1永磁调速装置原理和优点
1.1永磁调速装置原理
永磁调速装置是通过改变磁通量大小改变转矩的新型传动设备,电机与负载设备转轴之间无需机械连结,电机旋转时带动导磁环在装有高性能永磁磁铁的磁盘所产生的强磁场中切割磁力线，因而在导磁环中产生涡电流(EddyCurrent),该涡电流在导磁环上产生反感磁场，拉动导磁环与磁盘的相对运动，从而实现了电机与负载之间的转矩传输。
当负荷发生变化时，信号检测装置把信号传输给执行器，执行器根据设定的参数自动调整导磁环与磁盘的间隙，从而改变电机负荷，实现电能的按需分配，实现节能。
1.2永磁调速装置优点分析
（1）调节范围:可在30~98%的范围内对负载进行无级调速；
（2）可实现过程控制，响应速度快：接收标准4~20mA信号，根据输入信号调节负载转速，满足系统需求，响应速度快；
（3）空载软启动，启动电流冲击小：在启动时，将磁通量调节到最小，实现空载软启动，可极大的降低电机启电流所需时间；
（4）减少振动：由于是非机械连接的调速装置，风机和电机没有机械硬连接，完全是通过磁力传递扭矩的，这样的好处是隔离了振动的传递，减低振动。消除振动能力最高可达80%；
（5）可靠性高，维护少:设备结构简单，故障率低，维护成本低；
（6）节能:通过调节负载转速，提高效率，减少管路损失，减
（7）适应于各种恶劣工作环境：特别适合于电网电压波动较
（8）无谐波干扰:非接触性的机械联结，不产生谐波干扰。
表1永磁调速装置与变频器优点比较
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图1控制系统组成图
2永磁调速装置的应用实例
某选厂有7个Φ14.6m×15m的精矿储槽，储槽装满矿浆后液位12m，每个储槽配备一套精矿搅拌器，由电机拖动，只有当液位降至1.5米时才停机。电机型号为Y2-315L2-4WF2,功率185KW,转速1500r/min。在液位逐渐下降的搅拌过程中电机转速不变且连续运转，造成大量电能浪费。为了节约电能消耗，同时降低生产成本，有必要对精矿储槽进行节能改造。鉴于此，结合永磁调速装置的优点，该厂计划对1台精矿储槽搅拌器电机进行永磁节能改造，若改造效果良好，再应用于其他剩余储槽搅拌器。
2.1永磁调速装置的改造
为提高改造的适应性，通过了解装置和现场查看，选择永磁节能调速机（型号YTF315-4-185）取代原系统中的液力联轴器，该永磁节能调速机根据液位变化自动调节传动设备转速，使得电机输出功率下降，减少能源浪费，在保证搅拌力度的情况下，达到电能消耗最低的目的。
为使该永磁调速符合现场的生产实际，根据不同储槽液位所需的最佳搅拌强度时的转速，从而确定导磁环与磁盘的间隙，具体是从储槽满液位开始，每隔1米进行一次试验，内容是测定该液位高度时保证矿浆不沉降的最低转速及所对应的导磁环与磁盘的间隙（叶轮转速），最终形成控制曲线图，见图2，并把该曲线作为最终生产过程中的控制曲线，达到不同液位使用不同的转速，从而降低负荷以降低电耗。
控制曲线中，由于储槽搅拌叶轮在液位为1.5m左右时就露出液面，在实际操作时就会停止搅拌，所以控制曲线就最低只设到2m的位置，在停止搅拌前的转速都与2m液位的转速一致。
2.2使用效果
改造前后分别统计了20次的生产运行及单耗情况，每次统计储槽运行时间、用电量、输送量并计算单耗，合计如表2。
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图2控制曲线图
表2改造前后用电单耗对比
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从表中数据可以看出，改造后储槽搅拌器用电单耗下降了0.014Kwh/m3，下降8.97%，有效降低了用电单耗。从改造后运行一段时间的情况来看，永磁调速装置在该厂使用效果良好，减振性能好，设备故障率低。
在第一次改造成功后，又对剩余的6个储槽进行改造，进一步降低了选厂生产电耗，节约了能源。
3结论
a、该厂使用永磁调速，储槽搅拌器用电量可降低8.97%；
b、永磁调速具有较好的节能减振效果，值得推广应用。
参考文献
[1]吴顺根.永磁调速装置的节能性能试验[J].上海电力学院学报，2009，6（3）：261—263.
[2]路韬，莫云辉.一种无接触的传动和调速技术—永磁调速[J].机械制造，2012，12（580）：72—74.
论文作者:傅彪,龙德柱
论文发表刊物:《电力设备》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/22
标签：永磁论文; 电机论文; 装置论文; 转速论文; 液位论文; 搅拌器论文; 节能论文; 《电力设备》2020年第1期论文;