专利名称：变频调速型液力耦合器电动给水泵的制作方法
技术领域：
本实用新型属于给水设备领域。
背景技术：
发电厂电动机通过调速型液力耦合器驱动给水泵做为生产过程的主要辅机，其耗 电量是很大的，给水泵耗电量占发电量的2. 5%，占发电厂用电率的近30%，直接影响供电煤 耗，影响发电成本，影响能源消耗。因此对电动给水泵的调速方式，急需进行优化，为降低电 动给水泵的年耗电量，降低电动给水泵的年运行费用，降低供电煤耗，从而降低单位生产总 值的能源消耗(国家要求降低20%)。对现运行中的电动机通过调速型液力耦合器驱动的给 水泵组进行变频调速改造，是十分必要的。液力耦合器调速电动给水泵一般都配有前置泵， 带前置泵的给水泵一般不宜直接改为变频调速(前置泵不宜变速运行)。现运行中的液力耦合器，主要由两部分组成，一是增速齿轮箱，这一部分的作用是 把电动机的额定转速，升高至满足给水泵额定工况的运行转速；一是泵轮、涡轮、勺管、和循 环油系统，其作用是通过勺管调节循环油，改变耦合器泵轮、涡轮的充油量，从而调节涡轮 转速实现输出转速的无极调速。
发明内容本实用新型的目的是提供一种不改变现有电动机、液力耦合器、给水泵的连接方 式而达到变频调速的变频调速型液力耦合器电动给水泵。本实用新型在电源断路器与电动机之间安装变频器，电动机轴与液力耦合器输入 轴连接，与输入轴固定连接的主动齿轮与从动齿轮啮合，从动齿轮通过轴与泵轮固定连接， 涡轮通过输出轴驱动给水泵，油泵通过管路向泵轮与涡轮内供压力油。本实用新型优点是发电厂运行中的电动机通过液力耦合器驱动的给水泵组，连接方式不变，通过对 液力耦合器内部和外部的局部改造，在保留液力耦合器调速功能的基础上，增加液力耦合 器的定速输出功能，以适应电动机通过液力耦合器驱动的给水泵组进行变频调速改造的需要。将液力耦合器的调速功能改造成定速输出功能，就能成功的将液力耦合器调速的 电动给水泵，改造成变频调速电动给水泵。液力耦合器调速时，耦合器输出轴转速是随着给 水泵的需要改变的。变频调速时要求耦合器的输出轴应能输出满足给水泵额定工况的固定 转速。无需将液力耦合器更换成增速齿轮箱，通过对液力耦合器内部的局部改造(即拆除由 液力耦合器输入轴驱动的主油泵，在液力耦合器外部安装一台特制的与之配套的由单独电 动机直接驱动的主油泵，与原主油泵出口管连接，取代原主油泵的功能)，而将液力耦合器 的调速功能改变成定速输出功能。在给水泵断路器和给水泵电动机之间，增加一台与给水泵配套的中压变频器，就 可以实现电动给水泵的变频调速了。为确保安全可靠，配套工频旁路系统，正常运行时液力耦合器定速输出，由变频器进行调速，以降低给水泵单耗；变频器故障或检修时，工频旁路 运行，由液力耦合器实现调速。可以应用到两台给水泵上。其办法是增加一台高压断路器和两个切换刀闸。实现 通过切换的变频一拖二运行方式。既便于给水泵的定期切换运行，又便于互相备用。正常 运行方式为变频调速泵运行，液力耦合器调速泵备用，两台泵可定期切换变频调速运行。
图1是本实用新型总体结构示意图；图2是本实用新型原理图。
具体实施方式
本实用新型在电源断路器与电动机9之间安装变频器10，电动机轴与液力耦合器 输入轴2连接，与输入轴2固定连接的主动齿轮1与从动齿轮5啮合，从动齿轮5通过轴4 与液力耦合器泵轮6固定连接，涡轮7通过液力耦合器输出轴8驱动给水泵，油泵3通过管 路向液力耦合器泵轮6与涡轮7内供压力油。高效变速给水泵对配套变频器的要求高压锅炉给水泵，作为电力生产过程的重要辅机，对高压变频器有很高的要求。首 要的是要求高压变频器具有很高的可靠性，主要包括1、变频器平均无故障运行小时数彡80000小时2、对电网电压波动的适应能力强，即能够在较大的电网电压波动范围内正常工 作。这个范围一般是-30% +10%。3、直接高压变频输出，变频器效率彡96%,功率因数0. 95以上。4、应符合国家标准 GB/T14549 GB/T 15543-1995 和 IEEE519-1992 标准。输入电 流谐波< 4%，输出电压、电流谐波< 3%。5、输出波形好，du/dt < 1000 V/微妙共模电压< 500V不存在引起电动机发热 和影响电动机绝缘问题。可以使用普通异步电动机，对电缆长度没有限制。6、调速范围0-100%调速精度0. 5%7、启动到满负荷时间15-30秒。8、变频器应具有自启动功能。应完全满足《火力发电厂厂用电设计技术规定》对 1类电动机的自起动要求，具体包括( 1)满足最低母线电压(65%)要求。(2)满足空载自起动要求。即备用电源空载状态自动投入失去电源的工作段时形 成的自起动。(3)满足失压自起动要求，即运行中突然出现事故低电压，当事故消除、电压恢复 时形成的自起动。(4)满足带负荷自起动要求，即备用电源已带一部分负荷，又自动投入失去电源的 工作段时形成的自起动。(5)满足低电压保护动作于断路器跳闸的最高时限(9s_10s)要求，即在低电压保 护动作前完成自起动。确保机组安全运行。[0029](6)自起动过程无扰动，无冲击，利于厂用电压恢复。本实用新型有两种实现方式，其一是保留前置泵，原液力耦合器电动给水泵组不 变，将与主泵电动机同轴驱动的前置泵与主泵电动机解开，配备一台与前置泵功率匹配的 直驱电动机，对液力耦合器进行局部改造，使其具有定速输出功能；其二是取消前置泵，选 用带诱导轮的高效变速给水泵，置换主给水泵。原电动给水泵组的电动机和液力耦合器不 变，对液力耦合器作相应的局部改造(改造方法是我公司研究成果)将液力耦合器的调速功 能改成定速输出功能。两种方式均须选配相应变频器。
权利要求1. 一种变频调速型液力耦合器电动给水泵，其特征在于在电源断路器与电动机(9) 之间安装变频器(10)，电动机轴与液力耦合器输入轴(2)连接，与输入轴(2)固定连接的主 动齿轮(1)与从动齿轮(5)啮合，从动齿轮(5)通过轴(4)与泵轮(6)固定连接，涡轮(7)通 过输出轴(8)驱动给水泵，油泵(3)通过管路向泵轮(6)与涡轮(7)内供压力油。
专利摘要一种变频调速型液力耦合器电动给水泵，属于给水设备领域。本实用新型的目的是提供一种不改变现有电动机、液力耦合器、给水泵组的连接方式，而达到变频调速的变频调速型液力耦合器电动给水泵。本实用新型主要是通过对液力耦合器内部的局部改造(即拆除由液力耦合器输入轴驱动的主油泵，在液力耦合器外部安装一台特制的与之配套的由单独电动机直接驱动的主油泵，与原主油泵出口管连接，取代原主油泵的功能)，在保留液力耦合器调速功能的基础上，增加液力耦合器的定速输出功能，以适应电动机通过液力耦合器驱动的给水泵组，进行变频调速改造的需要。本实用新型在给水泵断路器和给水泵电动机之间，增加一台与给水泵配套的中压变频器，就可以实现电动给水泵的变频调速了。为确保安全可靠，配套工频旁路系统，正常运行时液力耦合器定速输出，由变频器进行调速，以降低给水泵单耗；变频器故障或检修时，工频旁路运行，由液力耦合器实现调速。
文档编号F04B49/06GK201874795SQ20102064025
公开日2011年6月22日 申请日期2010年12月3日 优先权日2010年12月3日
发明者张文海 申请人:长春时代机电新技术有限公司