广一水泵常用的调速设备

    目前我国在水泵调速中常用的调速设备有两种，一种是在电动机和水泵之间加变速装置，电动机转速不变，主要有调速型液力偶合器和电磁转差离合器两种，另一种是改变电动机的转速，主要有串级调速和变频调速。

1、调速型液力偶合器

　　见偶合器原理简图（图1）。

    液力偶合器由带有径向叶片的泵轮、涡轮、泵外壳及控制流道充油度的导管组成。该设备利用电动机的动力，使流入泵轮内的液体机油产生的动能并通过泵轮和涡轮之间油的传递获得功率的传递。泵轮将输入的机械能变为油的动能和势能，涡轮接受油的动能和势能再变成输出的机械能，在两轮间的油形成一环流，通过导管改变偶合器充油的环流量，就此改变了能量传递的大小，从而实现在电动机转速恒定的情况下，以无级变化调节广一水泵的转速。

　　这种调速设备在我国已被广泛采用，其优点是操作简便、易于实现自动控制、空载启动、安全可靠、可长期连续工作，维修量少，能过载保护，节电效果明显。缺点是传动中有功率损失，设备本身有3％的能耗。

2、电磁转差离合器

　　见电磁转差离合器调速原理图（图5）。

　　该设备是60年代国外最常用的调速设备，我国也有多种异步电动机—电磁转差离合器调速装置。该电磁转差离合器由电枢和磁极两部分组成，电枢与电动机同轴连接，磁极在电枢内由铁心和绕组组成，绕组由可控硅整流电源励磁，当电动机带动电枢旋转时，电枢切割磁力线而感应出涡流来，涡流与磁极的磁场作用产生电磁力，此电磁力所形成的转矩使磁极跟着电枢旋转，从而带动广一水泵转动。只要改变励磁电流的大小，就可以改变磁极转速，也就是改变广一水泵的转速。该调速设备结构简单，价格便宜，调速精确，不足之处是低速运行时损耗大，效率低，一般多用于小型设备。

3、串级调速装置

　　这是一种用于绕线式异步电动机的调速装置，较理想的串级调速是通过在电动机转子回路中引入附加电势来调速，当改变附加电势的大小，就可以改变电动机的转速。目前比较广泛采用的是可控硅串级调速，这种调速方式节电效果明显，不足之处是调速过程中，电动机功率因数降低，产生高次谐波污染电网。

4、变频调速装置

　　异步电动机的转速n与电源频率f成正比，与电动机极对数p成反比，见下式：

　　n＝（60f／P） （1－S）

　　式中S为异步电动机的转差率，S＝n1－n／n1

　　从公式中不难看出：均匀改变电动机定子绕阻的电源频率f，就可以平滑地改变电动机的同步转速。电动机转速变慢，轴功率就相应减少，电动机输入功率也随之减少，这就是广一水泵变频调速的节能作用。为了保持调速时电动机的最大转矩不变，需要维持电动机的磁通恒定，为此，要求定子绕组电压也要作相应的调节，变频调速器兼有调频、调压两种功能，变频调速器就是基于这个原理实现调速的。

　　变频调速器具有转差损失小，实现平滑无级调速，精度高，启动电流小，容易实现生产过程的自动控制，容易安装，操作简单，调试方便等优点。