永磁调速器

中国石化胜利油田分公司油气集输总厂

永磁调速器

王希国 赵立春 王静中国石化胜利油田分公司油气集输总厂

永磁调速器是在永磁耦合器的基础上加入调节机构，调节器用来调节永磁转子与导体转子在轴线方向的相对位置，以改变永磁转子和导体转子耦合的有效部分，即改变两者之间传递的扭矩，能实现可重复、可调整、可控制的输出扭矩和转速，达到节能的目的。永磁调速器输油泵比切削叶轮输油泵每年多节约电能282488kW·h，节约电费185312元，节能效果显著。

永磁调速器；离心式输油泵；改造；节能

永磁调速器是在永磁耦合器的基础上加入调节机构，调节器用来调节永磁转子与导体转子在轴线方向的相对位置，以改变永磁转子和导体转子耦合的有效部分，即改变两者之间传递的扭矩，能实现可重复、可调整、可控制的输出扭矩和转速，达到节能的目的。

永磁调速器主要由永磁转子、导体转子、调速机构三个部分组成，另外根据其冷却方式有风冷式和水冷式两种辅助设施，本文使用水冷式冷却系统。与变频调速器相比，永磁调速器具有以下特点：

（1）转速调节平稳，调速范围广。永磁调速器本身带电动执行器．可接收控制中心4～20mA的控制信号。根据信号的大小自动调整离心泵的转速，调速范围为0～98%，节电率为10%～50%。而变频器调速受最低频率限制，因此变频器不能在低速下运行。

（2）机械结构，无需外接电源。变频调速器需要改变电动机电缆进线，加装变频器机柜，机柜制冷要求较高，需要提供房间、空调等。

（3）隔离振动，无机械连接。机泵系统的故障原因之一是振动，振动会导致轴承、油封等加速磨损。除永磁调速器外，其他的调速或调节装置如CST、变频器等因为不改变电机与负载设备的连接，因此在安装过程中必须保证其轴的同心度。永磁调速器因为采用气隙传递扭矩，电机与负载设备之间没有刚性连接，且在机械冲击过程中通过滑差实现缓冲，因此减小了振动和噪音。

（4）安装简便，可容忍较大的对中误差。永磁调速器电机与负载设备之间没有刚性连接，对同心度要求不是很高，安装起来比较简单。

（5）适应恶劣的环境。相对于变频调速器，永磁调速器对运行环境要求低。

（6）安全可靠，使用寿命长达30年。变频器的寿命约为8年，且随着使用年限的增加，故障率逐年提高，运行维护费用高，维护保养难度大。而永磁调速器维护保养工作量极小，运行成本低。

2012年，通过胜利油田科技部门的大力支持，争取到了对东营原油库4#供油泵安装永磁调速器的改造项目。该项目由南京永磁调速器厂提供设备和技术，油气集输总厂提供支持保障，输油分厂负责安装和试运行。

改造项目于2013年6月完成主体工程。2013年6至8月先后3次对永磁调速器的调速情况进行试运行。前2次试运由于循环冷却水量少，水温升高太快，不能保证有效冷却而很快停机；在第3次试运中，提供了足量的冷却水，运行了约6h，输油泵运行状态良好。

永磁调速器对离心式输油泵的改造首要考虑的因素是节能。将4#供油泵改造后的数据与叶轮切削15%的3#供油泵的数据进行对比可以看出，使用永磁调速器的4#供油泵的单耗比叶轮切削15%的3#供油泵的单耗低；永磁调速器输油泵比切削叶轮输油泵每年多节约电能282488kW·h，以每度电价0.656元计算，节约电费185312元，由此可见永磁调速器节能效果显著。

由于电机与负载设备之间没有刚性连接，且在机械冲击过程中通过滑差实现缓冲，因此减小了振动和噪音，输油泵端的振动由原来的0.05mm降低至0.03mm，噪音由88db降低至80db，效果明显。

永磁调速器不足之处是需要充足的冷却水源，而冷却水流程容易造成渗漏现象，不利于高水平现场管理，可以通过改善现场水源和强化现场管理来提高管路的连接质量。

（栏目主持 樊韶华）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.11.075