變頻調速裝置

根據離心泵的流量要求來調節輸油離心泵轉速的方法很多, 其中包括機械方法、磁力方法、液力方法及電氣方法。變頻調速裝置( VFDs) 所使用的調速方法屬于電氣方法的一種。在各種變速驅動裝置( VSD)中, VFDs的能量利用率最高, 但其價格比調節閥和液力偶合器要高。VFDs 是安裝在供電電源和電機之間的一種變速驅動裝置, 該裝置通過改變電源的頻率和電壓來改變電機的轉速, 使離心泵的特性曲線發生變化, 從而進行流量調節。應用最為廣泛的VFDs 是脈沖寬度調節( PWM) 頻率轉換器, 它產生與頻率成正比的電壓, 在電機中產生恒定的磁通量。這種裝置可使電機轉速與負載需求相匹配, 其輸出頻率可高于電源的頻率。

離心泵屬于變扭矩負載, 當電機轉速達到額定轉速時, 電機的流量、扭矩及功率都達到了額定值, 若離心泵的轉速超過額定值, 電機的扭矩、電流及功率也隨之超過額定值, 這樣很容易損壞電機, 因此, 驅動離心離心泵的電機通常在不高于額定轉速的范圍內進行調速。

( 1) 變頻調速裝置的優點

①節能。根據離心泵的相似準則, 流量變化與速度變化成正比, 而軸功率變化與速度變化的立方成正比, 因此, 采用VFDs 調節離心泵速來改變離心泵的流量, 其效率相當高。

②流量調節迅速、平穩。通過VFDs 進行流量調節其實質是無級變速調節, 比其它調節方式要迅速, 且不易造成流量或壓力的波動。

③改進系統運行可靠性, 降低維修費用。采用VFDs 進行流量調節時, 離心泵在優先工作區運行, 可降低離心泵的磨損, 減少振動和噪音, 延長密封壽命。當降低轉速調節時, 作用在葉輪上的液體壓力( 約正比于速度的平方) 減小, 相應減小了軸承的負荷( 軸承的壽命與速度的1/ 7 次冪成正比) 。另外, 降低轉速調節時, 可降低離心泵的汽蝕余量( N P SH R ) , 對離心泵的吸入有利。

④VFDs 幾乎可以用于任何類型的電機, 安裝也很容易。