为了实现离心泵的真正变速控制，本文将介绍以下方法或技术:流体驱动、涡流驱动、绕线转子电机、可调电压直流(DC)、可调频率交流电(AC)、磁力驱动和蒸汽轮机。
本文的第一部分将重点介绍流体驱动、涡流驱动和绕线转子电机。第2部分，这将在即将出版的问题，将集中在电子速度控制驱动器，可调频率驱动器，磁力驱动器和蒸汽轮机驱动器。
液压传动
变速流体传动，称为水动力，通常用于高马力(hp)应用。然而，这种类型的流体驱动可以从几马力到超过40000马力。对于低于此水平的马力等级，通常使用其他速度控制方法。应该注意的是，术语流体偶合器和液力偶合器有时与流体驱动互换使用。
在大多数应用中，变速流体传动由感应型或同步型的恒速电机驱动，并向过程泵提供变速功率。流体驱动输出轴转速(泵速)在一个范围内无级调速，通常为输入轴转速的20%至97.5%。输出轴转速非常平稳，消除了扭转励磁脉动。流体驱动技术在锅炉进料和风机应用中仍然很受欢迎，例如强制通风和诱导通风。
应该注意的是，每种类型的变速驱动器都可以与恒比变速箱一起使用，以达到泵应用所需的实际转速范围。然而，唯一一种在驱动器中包含变速箱的变速驱动器是称为“变速齿轮传动流体驱动器”的类型。
图片1。定速电机和涡流离合器。(图片由作者提供)涡流传动或联轴器
涡流传动，又称机电传动，由定速电机和涡流离合器组成。该离合器包含一个定速转子和一个可调速转子，两者之间用小气隙隔开。磁场线圈中的直流电产生磁场，决定从输入到输出转子的转矩。控制器通过改变离合器电流提供闭环调速，使离合器传递足够的扭矩以所需的速度运行。速度反馈是由一个积分交流转速表。
通过调节离合器线圈的电压，在间隙中产生磁通场，磁通场的扭曲产生扭矩。输出速度由数字控制。给离合器线圈的功率越大，磁通场的强度越大，输出的扭矩或速度也就越大。
转速表的反馈信号与控制器内的参考信号进行比较，以保持在0.5%以内的准确速度。这种闭环速度系统通常使用不到电机总交流输入电流的1%。唯一的磨损部件是轴承和电刷，因为电机和驱动器是由气隙分开的。
效率
涡流驱动器使用直流磁场连接两个部件，一个在输入轴上，一个在输出轴上。增加直流线圈增加耦合的两个成员，从而提供更多的扭矩到负载。转速表用于控制速度和扭矩。
在交流电机的效率涡流损失等于铭牌额定值，因为电机是运行在线上。功率因数和效率也是如此。直流控制的效率损失通常为2%或更低。
在一个滑移中，速度的降低在转鼓和转子(耦合成员)中消散。效率的降低与速度的降低成正比。
最好以额定速度或接近额定速度运行涡流装置。通常情况下，82%到100%是优化效率的最佳选择。
维护
轴承润滑是维持涡流传动所必需的。该控制器可以是一块印刷电路板，不需要维护。一个典型的涡流驱动器应该可以使用40年。
图片2。通过改变转子电路中连接的外部阻抗，可以改变感应电机的速度或电流以及速度或转矩曲线。绕线转子电动机
绕线转子(也称滑环)电机是基于在感应电机转子电路中插入外部电阻进行感应电机转矩控制。在变频驱动器(vfd)出现之前，没有其他方法可以让感应电机在宽速度范围内产生高过载扭矩(2000%至280%)，以满足许多工业应用(如起重机、制浆机或台车驱动)的要求，以及在一些离心泵应用中，泵中的固体可能在短暂停机期间脱离悬浮。
绕线转子电机是一种感应电机，其中转子电路在滑环中终止，可以连接外部阻抗。定子基本上与任何标准鼠笼电机相同。通过改变转子电路中连接的外部阻抗，可以改变感应电机的速度或电流以及速度或转矩曲线。一种三相绕线转子感应电动机由带三相绕组的定子铁心组成;带滑环、刷和刷架的绕线转子;和两个端护罩，以容纳轴承，支持电机轴。
虽然这项技术在许多大型电机应用中很受欢迎，但仍有一些20- 500马力范围内的绕线转子应用。绕线转子技术并不是高扭矩变扭矩应用中最具成本效益的解决方案，特别是在离心泵(变扭矩)应用中。绕线转子电机技术的优点包括:过载能力高;启动电流较鼠笼式电机低;在运行时保持恒定的速度;启动时扭矩值高;以及利用外部转子阻力改变速度的能力。
维护
虽然电阻组可能不容易发生故障，但承包商可以根据使用情况，每年更换或维修电阻组，以控制绕线转子电机的速度。绕线转子电机可能会经历滑环刷污染;滑环刷保养;滑环刷索具、燃烧、熔化;电阻接触器组点蚀及维护;以及电阻组在低速运行时的能量损失。
用户偶尔会询问转换现有的绕线转子电机作为松鼠笼设计的可行性。一种方法是将滑环短路，并消除外部电路中的变阻调速。这可能导致涌流变高，启动转矩如此之低，电机可能无法加速其负载。而转子绕组仍然是由于热、振动和离心力的影响而引起故障的潜在来源。
转换最好的方法是用一个简单的“深杆”转子替换转子轴组件，该转子基于所涉及部件的松鼠笼设计。由于消除了绝缘所占用的转子槽空间，可能会增加一些马力。