某些恒转矩负载变频调速的节能研究

5 液力耦合器和变频调速节能

　　液力耦合器是通过控制工作腔内工作油液的动量矩变化，来传递电动机能量，电动机通过液力耦合器的输入轴拖动其主动工作轮，对工作油进行加速，被加速的工作油再带动液力耦合器的从动工作涡轮，把能量传递到输出轴和负载。液力耦合器有调速型和限矩型之分，前者用于电气传动的调速，后者用于电机的起动。系统中的液力耦合器在电机起动时起缓冲作用，其效率理论值为95%，变频器的效率为96%，也就是说，在传动环节中去掉液力耦合器，用交流调速变频器驱动球磨机电机，可以在额定电流或略高于额定电流下顺利起动球磨机，并且，理论上效率可以提高1%。

　　实际上液力耦合器的效率与液力耦合器腔内注入油量有关，在运转过程中液力耦合器有一定的温升，存在密封不严有泄漏等因素，其效率一般都小于理论值95%，故减少2%耀3%是常有的事。

　　如果球磨机的电机转速为1 440 r/min，经液力耦合器和减速器减速后，料筒的运转速度为16 r/min，则液力耦合器的效率计算公式为

　　其效率为输出轴和输入轴的速度之比，等于0.95，在传动环节中去掉液力耦合器，用弹性联轴器直接连接，这时料筒的速度会超过原来的速度，为维持原来的工艺状况，电机应减速，变频器的输出频率下降到50伊0.95=47.5 Hz，由于球磨机是恒转矩负载，由三相电机功率计算式

　　可知电机运转频率下降，其电流基本不变或略有下降，但输出电压大体按比例下降，现场有就地补偿电容，电机的功率因数比较高，用变频器后去掉就地补偿电容，由于变频器本身的功率因数较高，因此，系统的功率因数变化不大。这样，节电率应在5%左右，加上前面的1%，共有6%的节能。