襄陽源創電氣有限公司小王告訴我們：

 

　　水泥職業首要的用電設備有破碎機、球磨機、輥壓機和風機四種，這四種設備占悉數水泥廠耗電量的98%以上，其間破碎機、球磨機和輥壓機在水泥職業中占耗能的70%，風機占悉數能耗的20%左右。這些大型用電設備能耗高，而在運轉中功率因數過低，存在很多的無功損耗景象。因而，怎么有用削減此類大中型繞線電機形成的無功損耗變成很多水泥廠節能降耗的要害。尤其是破碎機和輥壓機這類負載改動起伏大、改動速度快的電機的無功抵償更是其間的難點。

 

　　2   無功功率抵償方法的挑選

 

　　目前，國內針對繞線式電機的就地無功功率抵償方法首要有三種：電機定子側并聯電容器、電機轉子回路串接旋轉式進相器和電機轉子回路串接停止進相器等。這三種抵償方法首要適用于電機負載根本穩定或緩慢改動的場合，對電機負載轉矩改動劇烈的運用場合，卻不能獲得抱負的抵償作用。而我公司在多年無功功率抵償設備出產的經歷基礎上，選用現代微電子技能、交交變頻技能、優化的PID操控策略等先進技能或理論，自立研制的新式變負載進相器，完美處理了驟變式負載工況下的繞線電機就地抵償難的疑問，一起也能夠對緩慢變負載及穩定負載的繞線電機進行有用的就地抵償。

 

　　2.1   電機定子側并聯電容器

 

　　首要，電容抵償僅僅對除電機以外的電網無功進行抵償，削減電網上無功傳輸量，而對電機的電流、功率因數等運轉參數并無任何改動。其次，因為電容器抵償量通常固定不變，即便將電容器分級來改動抵償量，也不能滿足功率因數改動頻率高、范圍大、速度快的驟變負載電機的抵償請求。并且電容的運轉受諧波的影響較大，電容器在諧波存在的情況下運轉會形成過電流和過負荷，損害電容器的運用壽命。

 

　　2.2   電機轉子回路串接旋轉式進相器

 

　　旋轉式進相機是旋轉的，它與電機的聯接是經過滑環和碳刷完成的。碳刷怕塵埃，易磨損，壽命短，使旋轉式進相機修理量大，需求備用元件，旋轉式進相機有噪音，會發生火花。旋轉式進相機的抵償量是固定的，不能依據電機的運轉情況調理。別的，旋轉式進相機通常直接聯接在電機上，如果旋轉式進相機呈現毛病，會形成電機轉子開路運轉或停機，修理只能在停機狀況進行，影響出產的接連性。

 

　　2.3   電機轉子回路串接一般停止進相器

 

　　一般停止進相器無電容器，無滾動部件，不怕塵埃、可靠性高、運用壽命長、修理便利，幾乎沒有聲音，不會發生火花，沒有電容器和旋轉式進相器缺乏。進相器呈現毛病后能夠主動退出運轉，經過轉接設備將轉子接入起動器，電機能夠持續運轉。電機運轉時對進相器進行修理，修理好后能夠不停機再投入運轉，能夠極好的確保出產的接連性。水泥職業的球磨機、風機等繞線電機，正常運轉時負載對比穩定，改動起伏不大，關于這類電機，用一般停止進相器就能夠獲得極好的抵償作用，故一般停止進相器逐步被廣大的水泥用戶承受和認可。

 

　　但一般停止進相器因為抵償方法對比單一，抵償量根本穩定，在水泥職業的首要用電設備的破碎機和輥壓機上運用時，因為破碎機和輥壓機的負載改動起伏大、速度快，簡單呈現兩種極端景象，要么輕載抵償缺乏，要么重載過補，不能夠進行有用的盯梢與抵償，故達不到極好的抵償作用。

 

　　2.4   電機轉子回路串接變負載進相器

 

　　變負載進相器除具有一般停止進相器的悉數長處外，另具有一般停止進相器所不具有的兩大杰出特色：

 

　　（1）變負載進相用具有雙單片機操控系統，內置多種抵償形式，能夠主動盯梢負載改動情況，依據負載的改動情況主動調理有關參數，使其抵償作用不管在何種負載情況下一直保持在抱負的抵償狀況，徹底滿足負載驟變工況下的無功抵償請求。

 

　　（2）能夠實時檢查電機負載的改動，動態調整附加在轉子上的電動勢幅值，以使電機的功率因數保持在期望值上。因而，WVP變負載進相器在水泥職業破碎機和輥壓機這種改動負載的工況下，使功率因數到達抱負的作用，處理了一般停止進相器在這類改動負載下的抵償不行或過補的缺點，使水泥職業各類繞線電機得到全部抱負的抵償。

 

　　（3）經過格外的信號采樣電路，能夠檢查電機輕載情況下的低頻轉子電流信號。

 

　　3   變負載進相器的作業原理

 

　　如圖1和圖2所示，變負載進相器運用現代微電子及大功率開關器材構成交交變頻器，把工頻50Hz的溝通電壓變換為與轉子電流頻率一樣、相位滯后轉子電流90°的抵償電壓作為附加電勢，在電機轉子回路參加該附加電勢來改動繞線電機轉子回路電流和電壓的相位聯系，進而改動電機定子電流和電壓的相位聯系，到達改動電機功率因數的意圖。一起依據電機運轉功率因數的巨細，實時主動調整附加電勢的幅值，改動轉子電流的巨細，以習慣負載的改動，到達動態抵償功率因數的意圖。

 

　　當電機在某一負載下運轉時，其轉子電流為I2e、定子電流為I1e,向量圖如下所示:

 

　　從電機學咱們知道，激磁電流Im由聯系式Im = I1e － I2e，從圖3可得出Im。當變負載進相器的電勢疊加在轉子回路后，轉子電流的相位變為圖3中的I2。因為負載不變，激磁電流Im不變。此刻的定子電流I1由聯系式I1=Im＋I2從圖3可得出I1，如圖所示。從圖3中能夠看出I1的功率因數角和幅值都比I1e小，說明電機的功率因數得到進步，定子電流有所下降。

 

　　4  變負載進相器的功用特色

 

　　1）選用先進的交-交變頻技能和微機操控技能,可靠性高。

 

　　2）功率因數從0.90～0.99可接連設置，能主動將電機功率因數抵償就任一設定值。

 

　　3）選用優化的功率因數閉環操控，使動態抵償精度達±2%。

 

　　4）下降電機定子電流15％～25％，下降線損、銅損20％～40％。

 

　　5）電機無功功率下降60%以上。

 

　　6）電機的溫升明顯下降，過載才能及功率大為增強。

 

　　7）對不一樣工況的抵償習慣性強于現有抵償設備。選用優化功率因數閉環操控，動態呼應速度快，主動調理抵償量，然后克服了其它抵償設備所存在的抵償作用隨電機電流的波動或負載改動而改動的缺乏，其抵償精度高、作用好。

 

　　8）對不一樣負載改動呼應時刻≤2ms。

 

　　9）完備的保護功用：輸出失流保護、超溫保護、外部毛病輸入保護和轉子缺相保護等。對每種保護均有相應的毛病代碼顯現輸出，便運用戶判斷處理。

 

　　10）完全的聯鎖功用：開機聯鎖使條件不具備時，電機不能起動；投入聯鎖使電機沒有起動結束時，不能投入；跳閘聯鎖使電機在WVP呈現重大毛病時跳閘停機。

 

　　11）用戶界面友愛，操作便利。結構設計緊湊、占地面積小。裝置、調試及平時保護便利。

 

　　12）可廣泛用于冶金、鍛燒、熔融、石油化工、水泥、造紙及制糖等大型高耗能職業的90-21000KW繞線電機，并格外適用于拖動驟變式負載的電機。

 

　　5  變負載進相器在水泥職業的典型運用實例

 

　　新疆某水泥有限責任公司有一臺800KW的高壓電機用在破碎機上，高壓電機參數如下：

 

　　類型YRKK630-8        額外功率800KW         額外電壓10KV

 

　　額外電流 60A           轉子開路電壓1076.8V    額外功率因數0.81

 

　　轉子額外電流445.5A     額外轉速742 r/min

 

　　這臺用于破碎機負載的電機，負載改動量大，電機頻頻作業在輕載或許過載兩種極限狀況（空載時的運轉電流33A，功率因數為0.5以下，運轉電流可到72A，過載量到達20％，功率因數為0.87），存在較大的沖擊性電流，電機的運轉工況十分惡劣。

 

　　因為電機輕載時功率因數很低，而過載時電機的運轉電流超越額外電流較多形成電機的溫度增加，危及電機的可靠性及運用壽命，該水泥公司于2008年7月購買了別的公司的一臺一般停止進相器，投入運用后發現輕載時功率因數不能進步到0.9以上，并且進相后電流隨負載的改動擺動較大，作用不抱負，故運用一段時刻后被用戶閑置不用。2009年6月投運了我公司一臺QCVP2－800G進相器，編號為20905262。投入進相器以后電機輕載時運轉電流由33A降至12A，功率因數從0.5以下進步到0.98，電機帶載時運轉電流從72A降至62A，功率因數從0.87進步到0.99，電機溫升下降，無過補或欠補景象存在，運用效益十分明顯，用戶十分滿足。

 

　　6   結束語

 

　　關于水泥職業來說，球磨機、風機這類負載平穩的繞線電機運用一般停止進相器即可獲得極好的抵償作用。而在破碎機、輥壓機這類存在負載驟變的條件下，運用一般停止進相器通常不能獲得好的抵償作用，選用LVP變負載進相器則彌補了一般停止進相器的缺乏，處理了驟變式負載工況下的繞線電機就地抵償難的疑問。經過對水泥職業很多運用的繞線電機的無功損耗進行有用抵償，能夠下降功耗以節約電費的付出，進步功率因數以避免供電部門的罰款，進步設備運用率以削減電器設備的容量增大的出資，下降電機溫升以避免電機過熱焚毀，下降定子電流和進步過載才能以進步出產才能，然后給運用公司帶來可觀的經濟效益。

 

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