空預(yù)器傳動部分—磁力傳動

1、空預(yù)器傳動部分磁力傳動一、空氣預(yù)熱器傳動系統(tǒng)基本組成 空氣預(yù)熱器是重要的鍋爐附件，它利用鍋爐燃燒過的高溫?zé)煔饧訜徇M(jìn)入鍋爐的空氣，提高熱效率，從而達(dá)到節(jié)能的目的。回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器利用鍋爐燃燒過的高溫?zé)煔饧訜嵝钅茉? 再由蓄能元件加熱進(jìn)入鍋爐的空氣。回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的正常轉(zhuǎn)動尤為重要，空預(yù)器轉(zhuǎn)子非正常停轉(zhuǎn)不僅會影響電站機組的正常發(fā)電，甚至?xí)?dǎo)致高溫?zé)煔鈧?cè)的轉(zhuǎn)子發(fā)生永久性變形而損壞設(shè)備，所以具有高可靠性的轉(zhuǎn)子驅(qū)動裝置是回轉(zhuǎn)式空預(yù)器正常運轉(zhuǎn)的必要條件。空氣預(yù)熱器的轉(zhuǎn)子重達(dá)上百噸，直徑十幾米，轉(zhuǎn)動速度約1 r/min，具有啟動力矩大、轉(zhuǎn)動慣量大、正常轉(zhuǎn)動時，驅(qū)動力矩較小的特點。 空氣預(yù)熱器傳動系統(tǒng)主要

2、由主電機、輔電機、氣馬達(dá)、聯(lián)軸器等零部件組成，其基本結(jié)構(gòu)如圖所示。 主電機用于正常情況下驅(qū)動空氣預(yù)熱器，根據(jù)鍋爐型號的不同，主電機功率為45 kW、37 kw 或22 kw，其運行轉(zhuǎn)速通常為1480 r/min 左右，通過液力偶合器或永磁聯(lián)軸器驅(qū)動減速箱帶動空氣預(yù)熱器運行。 輔電機作為主電機故障的備用動力，功率為11 kW 或15kW，轉(zhuǎn)速為780 r/min或1475 r/min 的電機，經(jīng)1:2 或1:4 減速機降速后，通過超越離合器驅(qū)動減速箱帶動空氣預(yù)熱器運行。當(dāng)主電機運行時，由于超越離合器的作用，輔電機動力切斷；當(dāng)主電機故障時，輔電機投入運行，空氣預(yù)熱器低速運行。當(dāng)空氣預(yù)熱器需要沖洗或

3、低速盤車時，輔電機同樣需要投入運行。由于空氣預(yù)熱器轉(zhuǎn)子慣性極大，為減小啟動沖擊，設(shè)置了氣動馬達(dá)，提高了系統(tǒng)啟動的可靠與穩(wěn)定性。二、空氣預(yù)熱器傳動系統(tǒng)存在的問題 目前主電機使用的液力偶合器，經(jīng)常會出現(xiàn)漏油現(xiàn)象，導(dǎo)致傳遞能力下降，影響空氣預(yù)熱器換熱效果。漏油嚴(yán)重或負(fù)荷增加時，會使得油溫升高，易熔塞融化，傳動油噴出，主電機動力切斷，空氣預(yù)熱器停轉(zhuǎn)。除此此外，液力耦合器殼體開裂造成報廢的事故也時常出現(xiàn)，相關(guān)統(tǒng)計表明，空氣預(yù)熱器傳動系統(tǒng)中液力耦合器的平均壽命約為半年。 輔電機端使用的超越離合器絕大多數(shù)為進(jìn)口，不僅價格昂貴，而且供貨周期長。超越離合器由于經(jīng)?？辙D(zhuǎn)，潤滑不良，容易磨損失效，導(dǎo)致不能自動脫開輔

4、電機，當(dāng)主電機運行時，輔電機被反拖動，處于發(fā)電狀態(tài)，且當(dāng)主電機需投入運行時無法正常驅(qū)動；輔電機被反拖動也會導(dǎo)致軸承磨損加速，降低了其使用壽命。 當(dāng)主電機或液力耦合器出現(xiàn)故障時，必須停機，拆除主電機或液力耦合器。主電機故障后，輔電機投入運行，空氣預(yù)熱器低速轉(zhuǎn)動，導(dǎo)致機組負(fù)荷下降，造成極大的損失。三、空氣預(yù)熱器傳動系統(tǒng)運行要求1. 主輔電機要在不停機的情況下實現(xiàn)空氣預(yù)熱器輸入動力的平穩(wěn)切換；2. 輔電機具有主電機的功能，能夠長期為空氣預(yù)熱器提供輸入動力；3. 輔電機具備低速清掃功能；4. 在主電機出故障的情況下，輔電機取代主電機工作，在不停機的情況下拆下主電機進(jìn)行維修；5. 采用其他設(shè)備替代超越離

5、合器，提高輔電機端設(shè)備的可靠性，降低生產(chǎn)成本。四、空氣預(yù)熱器傳動系統(tǒng)技術(shù)方案 永磁調(diào)速建立在電磁渦流磁場作用力下，通過銅導(dǎo)體和永磁體之間的氣隙實現(xiàn)由電動機到負(fù)載的轉(zhuǎn)矩傳輸。該技術(shù)實現(xiàn)了在驅(qū)動(電動機)和被驅(qū)動(負(fù)載)側(cè)無機械硬連接，永磁調(diào)速裝置結(jié)構(gòu)簡單、效率高、維護量小、適應(yīng)能力強，在歐美發(fā)達(dá)國家被廣泛采用。 調(diào)速型永磁聯(lián)軸器基本構(gòu)成如圖3 所示，主要由四部分組成：永磁轉(zhuǎn)子、導(dǎo)磁體盤(銅或鋁)、氣隙執(zhí)行機構(gòu)、轉(zhuǎn)軸連接殼與緊縮盤。永磁轉(zhuǎn)子鑲有永磁體(強力稀土磁鐵),與負(fù)載軸連接；導(dǎo)磁轉(zhuǎn)子是導(dǎo)磁體盤(銅或鋁),與電機軸連接；氣隙執(zhí)行機構(gòu)調(diào)整永磁轉(zhuǎn)子與導(dǎo)磁盤之間的氣隙；轉(zhuǎn)軸連接殼與緊縮盤用以緊縮盤裝

6、置與電機及負(fù)載軸的連結(jié)。 永磁轉(zhuǎn)子和導(dǎo)體轉(zhuǎn)子(導(dǎo)磁體盤)可以自由獨立旋轉(zhuǎn)，當(dāng)導(dǎo)體轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，其與永磁轉(zhuǎn)子產(chǎn)生相對運動，交變磁場通過氣隙在導(dǎo)體轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生渦流，渦流在導(dǎo)體轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生反感磁場，反感磁場與永磁體磁場相互作用，從而帶動永磁轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)電機與負(fù)載之間的轉(zhuǎn)矩傳輸。通過調(diào)節(jié)永磁體和銅導(dǎo)體之間的氣隙就可以控制傳遞的轉(zhuǎn)矩，獲得可調(diào)整的、可控制的、可重復(fù)的負(fù)載轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)負(fù)載速度的調(diào)節(jié)。解決了在空氣預(yù)熱器傳動系統(tǒng)中應(yīng)用的幾個關(guān)鍵問題解決了在空氣預(yù)熱器傳動系統(tǒng)中應(yīng)用的幾個關(guān)鍵問題（1） 長時間運行，導(dǎo)體盤上溫度不會升高，其溫度比環(huán)境溫度高約5， 不會對導(dǎo)體盤和系統(tǒng)其他元器件產(chǎn)生任何影響；（2） 克服了

7、氣流和剩磁對輸出轉(zhuǎn)速的影響，輸出轉(zhuǎn)速可以調(diào)節(jié)為0，滿 足不停機狀態(tài)下拆裝電機；（3） 無附加軸向力產(chǎn)生，且支座的設(shè)計大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。1 經(jīng)濟型解決方案經(jīng)濟型解決方案 下圖所示為經(jīng)濟型解決方案，將主電機端的液力耦合器更換為扭矩限制型永磁聯(lián)軸器，提高了系統(tǒng)的可靠性，同時也具有過載保護功能，全生命周期的成本更低。輔電機端將超越離合器拆除，加裝超離合調(diào)速型永磁聯(lián)軸器即可，可實現(xiàn)輔電機與減速器之間的完全隔離和主電機正常運行情況下拆除輔電機。2 性能提升型解決方案性能提升型解決方案 下圖所示為性能提升性解決方案，同樣將主電機端的液力耦合器更換為扭矩限制型永磁聯(lián)軸器，拆除輔電機端的超越離合器和1:4

8、 的減速機，輔電機更換為1 臺雙速電機（1470/740 r/min），采用此方案，運行工況可分類為： （1）主電機正常運行，超離合調(diào)速型永磁聯(lián)軸器將輔電機與主電機隔離，輔電機不跟隨主電機轉(zhuǎn)動； （2）主電機故障后，啟動輔電機高速1470 r/min，42 kw，調(diào)整超離合調(diào)速型永磁聯(lián)軸器使得減速機輸入動力穩(wěn)定，空氣預(yù)熱器可正常運行，輔電機起到了備用主電機的功能； （3）主電機故障后，啟動輔電機低速740 r/min，30 kw，調(diào)整超離合調(diào)速型永磁聯(lián)軸器使其輸入轉(zhuǎn)速至減速機輸入軸的轉(zhuǎn)速為500 r/min，空氣預(yù)熱器降速運行，運行速度約為0.25 r/min，輔電機起到了原系統(tǒng)輔電機的功能；

9、 拆除超越離合器與1:4 減速機，使得系統(tǒng)的構(gòu)造更加簡單，可靠性得到提升。電機不僅無“跟轉(zhuǎn)”現(xiàn)象，同時可作為備用動力，在主電機故障后，保證空氣預(yù)熱器正常運行。3 高級解決方案高級解決方案 主輔電機端分別加裝1 臺超離合調(diào)速型永磁聯(lián)軸器，同時拆除輔電機端1:4 的減速機，輔電機更換為1 臺雙速電機（1470/740 r/min），如圖6 所示， 采用此方案，運行工況可分類為： （1）主電機正常運行，通過調(diào)節(jié)超離合調(diào)速型永磁聯(lián)軸器可滿足空氣預(yù)熱器正常運行的同時，輔電機不跟隨主電機轉(zhuǎn)動； （2）主電機故障后，調(diào)整主電機端的超離合調(diào)速型永磁聯(lián)軸器，使得主電機輸入減速機的動力切斷，然后啟動輔電機高速1470 r/min，42 kw，調(diào)整輔電機端超離合調(diào)速型永磁聯(lián)軸器使得減速機輸入動力穩(wěn)定，空氣預(yù)熱器可正常運行，輔電機起到了備用主電機的功能，此時可拆除主電機； （3）主電機故障后，調(diào)整主電機端的超離合調(diào)速型永磁聯(lián)軸器，使得主電機輸入減速機的動力切斷，然后啟動輔電機低速740 r/min，30 kw，調(diào)整超離合調(diào)速型永磁聯(lián)軸