液力耦合器和高压变频器

变频装置和液力耦合器的优缺点对比

变频装置和液力耦合器性能比较如下: (1) 调速范围高压变频器调速范围宽，达到10:1

以上，甚至达到100:1以上;而调速型液力耦合器的调速范围最大为4:1。 (2) 调速精度高压变频器调速精度达到0.1Hz，而且稳定性高，这是一个重要的技术指标。调速精度高、稳定性高，意味着所传动的风机(水泵)的压力和风量(流量)稳定，这对于稳定生产工艺过程是很重要的，例如:对火力发电厂的锅炉辅机(引风机、送风机、给水泵等)都需保持压力的恒定，高压变频器能够满足这个要求。液力耦合器调速精度差，转速波动大，例如某火力发电厂的给水泵采用进口的液力耦合器调速，转速经常在5100~5400r/min之间波动，使给水泵的压力波动大，给发电机生产带来了不利影响难以保证稳定生产。 (3) 效率高压变频器效率高，无转差损耗，其效率达0.95以上，并且不随调速的范围而变化。液力耦合器效率低，其效率与调速比成正比，负载的转速越低，其效率越低，图1所示为液力耦合器的效率曲线。图1 液力耦合器的效率曲线液力耦合器属转差损耗型调速，是低效调速设备，在调速的过程中转差功率以热能的形式损耗在油中。这不仅消耗了能量，而且使液力耦合器油温升高，为此必须采取妥善的冷却方式，特别是在环境温度较高的场合应用，对冷却的要求更高。例如某发电厂的给水泵的液力耦合器在夏季不得不采取不间断的冲水冷却等措施，即使如此，有时仍会因温度过高，威胁到液力耦合器安全时，不得不停机，以使温度降下来。 (4) 额定转差率高压变频器没有转差率问题，负载与电动机同轴，电机能达到额定转速，即电机转速与负载转速相同能达到额定压力和额定风量(流量)。在电机结构允许的情况下，还可以超过额定转速运行。液力耦合器由于是柔性连接，存在着固定的转差率，即液力耦合器的转差率≥3%，所以，负载的转速不可能达到电机的转速，最高只能达到电机转速的97%，因此负载(风机、水泵等)就不能达到额定输出，其压力最高只能达到额定压力的94%，而风量(流量)最高只能到额定值的91%左右。 (5) 起动性能高压变频器具有真正意义上的软起动功能，它可以使起动电流值保持在额定电流以内，不会对电网造成冲击，也不会对所传动的风机、泵类的机械设备带来冲击，是最理想的软启动设备。液力耦合器属于直接起动类型，电动机的起动电流约为额定电流的4~7倍，对电网造成冲击，特别是在电网容量受限而电机容量较大时，这种直接起动对电网所造成的冲击有时是不允许的。例如某钢铁厂的一台6kV 1400kW的炉前风机，在采用液力耦合器的情况下，由于电机的起动电流对电网的冲击大，而不得不又增加了一台晶闸管高压软起动器。 (6) 可靠性调速设备的可靠性是客户最关心的、最基本的、也是最主要的指标之一，它是能否保证生产的正常运行的关键指标。高压变频器的可靠性高，故障率低，这在许多高压变频器应用中得到证实。而液力耦合器则可靠性差，特别是漏油和打坏齿轮等。 (7) 维修工作量高压变频器由于可靠性高，故障率低而使其维修量少，据某电厂反映，给水泵采用的进口液力耦合器维修工作量仅打坏齿轮一项就需维修费30余万元。当然，这也可能仅是个别的例子。但总的来看液力耦合器的维修工作量大于高压变频器的维修工作量。 (8) 故障情况下对生产的影响在调速设备一旦发生故障时对生产会有什么影响，也是用户关心的一个问

题。高压变频器一旦发生故障，则可立即切出，并切换到工频电源上，使负载(风机、水泵等)能保持连续运行。液力耦合器由于连接在电机和风机之间，一旦液力耦合器出了故障，负载便不能运行，不能保证生产的连续性。 (9) 设备的利用率即是否能够充分的利用调速设备。高压变频器可以一机多用，即一台高压变频器可以通过开关切换设备控制几台高压电机的运行。液力耦合器只能一机一用，一台液力耦合器只能供一台负载使用。 (10) 功率因数高压变频器由于采用二极管整流，可以保证电网侧的功率因数在0.95以上。液力耦合器调速则使电网侧功率因数降低，因为风机的电机的裕量都较大，输入电流中无功分量就越大，导致其在低功率因数下运行。 (11) 价格价格的高低是客户关心的重要指标之一。高压变频器的价格贵，液力耦合器价格便宜，这是液力耦合器与高压变频器相比的主要优势之一。 (12) 占地面积高压变频器设备占地面积较大，它包括变频器本身和与之配套的设备，但它可分散安装在控制室(如变频器)或室外(如变压器); 液力耦合器占地面积小，但它必须安装在电机和负载之间并与之同轴，需作基础固定。