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摘要 针对铝导体盘式永磁调速器（PMD）在实际应用过程中的铝盘频繁故障问题，分析了原因并提出了针对性的解决对策。
关键词 永磁调速器；PMD；铝盘
中图分类号 TM6
文献标识码 A
文章编号2095-6363（2015）11-0090-02
1 永磁调速器的特点
永磁调速器是永磁传动技术是美国MagnaForce公司经过7年研究，开发出来的专利技术，并做出产品，最早应用于美国海军舰艇上。然后多个股东成立了Magna Drive公司，生产永磁联轴器与永磁调速器，约1997年引入国内销售。主要是通过电机带动导体转子在永磁转子中切割磁力线来带动负载一起旋转的非接触式连接方式。
它的优点是简单、可靠，通过调节永磁转子与导体转子之间间隙来调节输出力矩和转速；具有调节范围广（0-98%平滑无极调速）、响应速度快、设备结构简单、故障率低、维护成本低、可靠性高、使用寿命长等优点。那么对于其它调速设备维护成本高、运行环境要求苛刻、可靠性逐年下降等问题，永磁调速优势明显，是新型的传动节能设备。
2 铝盘式永磁调速器改造前状态及改造后的问题
车间永磁调速器使用的是铝导体盘式永磁调速器，通过两年的使用同一台机泵改造前与改造后节能效果明显。该机泵2001年投用为三台原油输送泵中的一台。该机泵为大连苏尔寿泵及压缩机公司生产的MCI00-5A多级离心泵，流量180m3，扬程355m，配原动机为南阳防爆电机集团生产的YB400M1-2型250KW电机，转速2960r/min。额定电压：6kV，实际工作状态。
1）进厂原油含硫量超过指标规定时，需组织原油调和作业。
2）原油输送通常采用一用两备，即一台泵输送，两台泵备用。
3）当需大流量输送时，使用大流量输送泵5#输送原油；小流量输送时采用单台小流量输送泵输送；当输送量仍需低于小流量原油泵输送时，则采用开八停三（或四）进行输送，即输送八小时停三（或四）小时。
4）正常运行时要求泵出口压力最低不小于2.7MPa，最高不大于4.OMPa。当前前运行时压力为3.6MPa，电机电流为27A。
由于泵频繁起停，使机械密封使用寿命大大缩短，泵维修工作量大为增加，同时也增加了电力损耗，因此，我们一直在寻求较为先进的调速技术。
2009年经过永磁调速改造前单台机泵的原油管输量为每小时160-170m3左右，若再网上增加流量可能会导致电机跳停，改造后该台原油泵管输量可提高到每小时，230-250m3左右。平均每小时可多输送70-90m3原油。
但同时改造后存在不少问题，例如：改造后噪音明显偏大（约在90分贝左右）对工作人员的听力造成严重危害。另外改造后永磁调速器的铝导体盘损坏频繁，平均运行2000多小时需更换一次铝盘，而更换一次铝盘的费用也较高，含安装费约3万元左右。
实际使用中铝盘损坏情况（下图左侧护罩上为部分损坏的铝块）：
上图中铝盘基本完全熔融，只剩下紧固螺丝上周围一圈保存。
3 铝盘式永磁调速器实际应用故障的归因与对策
3.1 原因分析
导致这种铝导体盘大面积熔融的情况，我们通过分析、与厂家进行沟通，认为可能存在的原因有如下几个方面。
1）电机或泵端轴向窜动量过大，导致永磁调速器铝盘间隙过小。2）机泵端负载过大超出设计负荷，长期运行导致铝盘温升过高。3）铝盘最小间隙调节不当，导致擦盘问题。4）铝盘调节机构间隙过大，导致调节器调节误差过大，从而擦盘。
3.2 改善措施
1）电机、机泵检修。
与电机维修厂联系开展电机大修，电机解体更换两端轴承并检查轴颈，提高安装精度，保证热态对中，保证动态对中，注意滑动轴承的轴心正常偏移量。经过一系列检修、测量使电机轴向窜动量控制在Imm以内；检查多级离心泵轴向窜动情况在允许范围内。
2）检查机组负荷情况。
发现机组负荷严重超标，原设计为每小时180m3，但在实际使用中已经开到230-250m3左右，严重超出设计负荷，建议降负荷运行，通过与工艺管理部门协调降低负荷至设计值每小时180m3；但通过分析铝的熔点有600多度，增大负荷导致铝盘过热到融化的可能性基本没有，因此认为负荷过重不属于铝盘迅速损坏的直接原因。
3）检查铝盘最小间隙。
经过工艺安排确定停机时间，在停机时间内组织专家（主要是厂家专业维修人员和本厂的专业维修技术人员）及操作人员到场实际检查永磁调速器的实际运行情况。在停机状态下，由厂家专业技术人员对永磁调速装置进行解体，检查各调节机构部件磨损情况与机构允差在允许范围内，不存在由调节机构误差导致的铝盘气隙误差过大的故障。并调节永磁调速器间隙至最小值发现确实存在擦盘现象，因此通过机械调节最小气隙控制在3mm左右，防止再次出现擦盘问题。
4）为防止由于其它原因导致调速器过热问题，在调速器防护罩上开孔加装永磁调速器发热点（铝盘位置）红外测温设备并将信号引至操作室内，做到实时监测设备运行温度，防止出现超温现象。
4 结论
通过分析原因，在运用上述对策后，经过一段时间的试运行，永磁调速器铝导体盘的频繁故障问题得到实际解决，在一定程度上大大节约了设备的维护成本。在实际生产过程中，永磁调速器作为一种新型调速装置在安装和使用方面我们应该更加注重设备的安装精度问题以保证后期的设备运行状态，另外新技术带来新工艺、新材料、新的问题解决办法和更优化的生产理念，但同时也带来了新的问题和新的提升空间，期待我们去解决、完善。
关键词 永磁调速器；PMD；铝盘
中图分类号 TM6
文献标识码 A
文章编号2095-6363（2015）11-0090-02
1 永磁调速器的特点
永磁调速器是永磁传动技术是美国MagnaForce公司经过7年研究，开发出来的专利技术，并做出产品，最早应用于美国海军舰艇上。然后多个股东成立了Magna Drive公司，生产永磁联轴器与永磁调速器，约1997年引入国内销售。主要是通过电机带动导体转子在永磁转子中切割磁力线来带动负载一起旋转的非接触式连接方式。
它的优点是简单、可靠，通过调节永磁转子与导体转子之间间隙来调节输出力矩和转速；具有调节范围广（0-98%平滑无极调速）、响应速度快、设备结构简单、故障率低、维护成本低、可靠性高、使用寿命长等优点。那么对于其它调速设备维护成本高、运行环境要求苛刻、可靠性逐年下降等问题，永磁调速优势明显，是新型的传动节能设备。
2 铝盘式永磁调速器改造前状态及改造后的问题
车间永磁调速器使用的是铝导体盘式永磁调速器，通过两年的使用同一台机泵改造前与改造后节能效果明显。该机泵2001年投用为三台原油输送泵中的一台。该机泵为大连苏尔寿泵及压缩机公司生产的MCI00-5A多级离心泵，流量180m3，扬程355m，配原动机为南阳防爆电机集团生产的YB400M1-2型250KW电机，转速2960r/min。额定电压：6kV，实际工作状态。
1）进厂原油含硫量超过指标规定时，需组织原油调和作业。
2）原油输送通常采用一用两备，即一台泵输送，两台泵备用。
3）当需大流量输送时，使用大流量输送泵5#输送原油；小流量输送时采用单台小流量输送泵输送；当输送量仍需低于小流量原油泵输送时，则采用开八停三（或四）进行输送，即输送八小时停三（或四）小时。
4）正常运行时要求泵出口压力最低不小于2.7MPa，最高不大于4.OMPa。当前前运行时压力为3.6MPa，电机电流为27A。
由于泵频繁起停，使机械密封使用寿命大大缩短，泵维修工作量大为增加，同时也增加了电力损耗，因此，我们一直在寻求较为先进的调速技术。
2009年经过永磁调速改造前单台机泵的原油管输量为每小时160-170m3左右，若再网上增加流量可能会导致电机跳停，改造后该台原油泵管输量可提高到每小时，230-250m3左右。平均每小时可多输送70-90m3原油。
但同时改造后存在不少问题，例如：改造后噪音明显偏大（约在90分贝左右）对工作人员的听力造成严重危害。另外改造后永磁调速器的铝导体盘损坏频繁，平均运行2000多小时需更换一次铝盘，而更换一次铝盘的费用也较高，含安装费约3万元左右。
实际使用中铝盘损坏情况（下图左侧护罩上为部分损坏的铝块）：
上图中铝盘基本完全熔融，只剩下紧固螺丝上周围一圈保存。
3 铝盘式永磁调速器实际应用故障的归因与对策
3.1 原因分析
导致这种铝导体盘大面积熔融的情况，我们通过分析、与厂家进行沟通，认为可能存在的原因有如下几个方面。
1）电机或泵端轴向窜动量过大，导致永磁调速器铝盘间隙过小。2）机泵端负载过大超出设计负荷，长期运行导致铝盘温升过高。3）铝盘最小间隙调节不当，导致擦盘问题。4）铝盘调节机构间隙过大，导致调节器调节误差过大，从而擦盘。
3.2 改善措施
1）电机、机泵检修。
与电机维修厂联系开展电机大修，电机解体更换两端轴承并检查轴颈，提高安装精度，保证热态对中，保证动态对中，注意滑动轴承的轴心正常偏移量。经过一系列检修、测量使电机轴向窜动量控制在Imm以内；检查多级离心泵轴向窜动情况在允许范围内。
2）检查机组负荷情况。
发现机组负荷严重超标，原设计为每小时180m3，但在实际使用中已经开到230-250m3左右，严重超出设计负荷，建议降负荷运行，通过与工艺管理部门协调降低负荷至设计值每小时180m3；但通过分析铝的熔点有600多度，增大负荷导致铝盘过热到融化的可能性基本没有，因此认为负荷过重不属于铝盘迅速损坏的直接原因。
3）检查铝盘最小间隙。
经过工艺安排确定停机时间，在停机时间内组织专家（主要是厂家专业维修人员和本厂的专业维修技术人员）及操作人员到场实际检查永磁调速器的实际运行情况。在停机状态下，由厂家专业技术人员对永磁调速装置进行解体，检查各调节机构部件磨损情况与机构允差在允许范围内，不存在由调节机构误差导致的铝盘气隙误差过大的故障。并调节永磁调速器间隙至最小值发现确实存在擦盘现象，因此通过机械调节最小气隙控制在3mm左右，防止再次出现擦盘问题。
4）为防止由于其它原因导致调速器过热问题，在调速器防护罩上开孔加装永磁调速器发热点（铝盘位置）红外测温设备并将信号引至操作室内，做到实时监测设备运行温度，防止出现超温现象。
4 结论
通过分析原因，在运用上述对策后，经过一段时间的试运行，永磁调速器铝导体盘的频繁故障问题得到实际解决，在一定程度上大大节约了设备的维护成本。在实际生产过程中，永磁调速器作为一种新型调速装置在安装和使用方面我们应该更加注重设备的安装精度问题以保证后期的设备运行状态，另外新技术带来新工艺、新材料、新的问题解决办法和更优化的生产理念，但同时也带来了新的问题和新的提升空间，期待我们去解决、完善。