浅谈高压变频器与液力耦合器调速的比较.pdf

浅谈高压变频器与液力耦合器调速的比较--

浅谈高压变频器与液力耦合器调速的比
较

摘要：高压变频调速技术是目前为止性能最好，效率最高，最为理想的交流
电机调速技术。高压变频器已在许多工业部门得到了广泛应用，特别是在火电厂、
冶金、有色、矿山、自来水、石油化工等行业的风机泵类设备的应用，取得了很

好的经济效益和社会效益。

关键词：高压变频；调速；维护；经济效益

1前言

液力耦合器是液力传动元件，是利用液体的动能来传递功率的一种动力式液
压传动装置，它相当于离心泵和涡轮泵的组合。将其安装在异步电机和负载(风
机、水泵等)之间来传递转矩，可以在电机恒速运转情况下，无级调节负载的转
速。液力耦合器是一种转差损耗的低效调速设备。在高压变频技术尚未成熟，尚
未在工业中应用之前，液力耦合器在风机、水泵等调速节能方面曾有过较多的应
用，发挥过其应有的作用。随着高压变频调速技术的日渐成熟及应用推广，液力
耦合器也将逐步退出风机、泵类调速节能的市场。尽管液力耦合器存在许多固有
的缺点，但它仍在以其价格低廉的优势与高压变频器争夺市场。甚至有些新的设
计项目(风机、泵类调速节能)仍以其价格因素而选择液力耦合器。笔者根据公司
引风机变频器改造（机组投产初期，引风机采用液力耦合器调速方式调节，后通
过技术改造为高压变频方式调节）前后数据对比，进行一些粗浅的分析和比较，

仅供参考，并愿与同仁们进行商榷和讨论。

2高压变频调速器与液力耦合器主要技术经济指标的比较

2.1高压变频器和液力耦合器主要技术经济指标的比较

浅谈高压变频器与液力耦合器调速的比较--
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性能高压变频器液力耦合器

调速范围宽窄

调速精度高低

效率高低

额定转差率0≥3%

软启动，对电网无冲直接启动，对电网冲击
启动性能
击大

设备可靠性高一般

维修工作量小大

故障情况下对生产
无生产不能进行
的影响

2.2调速范围

高压变频器调速范围宽，达到l0：l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。

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2.3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。

2.4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。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,若威胁到液力耦合器安全时,不得不降

低设备出力，以使温度降下来。

2.5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1％左右。

2.6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。例如哈一热电厂

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的2号炉引风机，功率为2600kW，在采用液力耦合器的情况下，电机启动时，
6kv母线电压瞬间降到了5.5kv,电机的起动电流对电网的冲击很大，不利于电网

的安全稳定运行。

2.7设备可靠性

调速设备的可靠性尤为重要，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，这在许多电厂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。

2.8维修工作量

高压变频器由