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進(jìn)相器在球磨上的應(yīng)用

發(fā)布時間：2017-12-25

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發(fā)布者：源創(chuàng)電氣

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進(jìn)相器是一種無功就地補(bǔ)償裝置,它串接于交流繞線式異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子回路,用以提高電動機(jī)的功率因數(shù),發(fā)揮現(xiàn)有供電設(shè)備的供電潛力,降低電力損耗,從而達(dá)到節(jié)能目的,提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

目前,國內(nèi)外交流繞線式異步電機(jī)無功補(bǔ)償方式主要有兩種:1)電機(jī)定子側(cè)并聯(lián)電容器;2)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路串接旋轉(zhuǎn)式進(jìn)相裝置。電機(jī)定子側(cè)并聯(lián)電容器只能補(bǔ)償線路無功功率,不能降低電機(jī)定子電流;尤其是對高壓電容器的安裝場所、控制方式都有特殊要求,其投資往往高于一般進(jìn)相裝置。原有的串接于電機(jī)轉(zhuǎn)子回路的旋轉(zhuǎn)式進(jìn)相裝置是一種整流子旋轉(zhuǎn)電機(jī),特別怕塵埃,使用壽命短,且規(guī)格少,難以與異步電機(jī)達(dá)到最佳匹配。靜止進(jìn)相器是在上述兩種無功補(bǔ)償裝置的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型節(jié)能裝置。它采用了變頻技術(shù),具有參數(shù)調(diào)節(jié)容易,不怕塵埃,使用壽命長,維護(hù)方便等特點。

靜止進(jìn)相器采用變頻技術(shù),將單相380V交流電,通過12只晶閘管和6只平衡電抗器,變換成與電機(jī)轉(zhuǎn)子頻率相同(f1·S≈1Hz)的三相交流電。該電流通入轉(zhuǎn)子回路,從而在轉(zhuǎn)子回路中產(chǎn)生一個超前于轉(zhuǎn)子電勢近90°的附加電勢Ek,進(jìn)而改善電機(jī)的功率因數(shù)。Ek的大小取決于變頻器電源U2的大小和晶閘管觸發(fā)角的大小。從系統(tǒng)框圖(圖1)看,采樣信號回路根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流信號和附加電勢信號進(jìn)行處理,把結(jié)果送給邏輯判別回路;邏輯判別回路根據(jù)保護(hù)指令控制觸發(fā)器,觸發(fā)晶閘管的觸發(fā)角,從而在轉(zhuǎn)子回路得到一個附加激磁電流í′mo為了保持í1+í2=ím不變,í2增加,í1就要減少;所以可降低定子電流,減小功率因數(shù)角φ1,提高功率因數(shù)cosφ1(見圖2),由于保持勵磁電流ím不變、轉(zhuǎn)差率不變,進(jìn)而保證電機(jī)出軸力矩不變、電機(jī)轉(zhuǎn)速不變。

ím.激磁電流;í1、?1.定子電流、電壓;í2.轉(zhuǎn)子側(cè)折算到定子側(cè)電流;φ1.功率因數(shù)角
無功補(bǔ)償

隨著補(bǔ)償電壓的逐步升高,定子側(cè)的無功功率逐漸下降,功率因數(shù)逐步上升,定子電流逐漸減小。當(dāng)補(bǔ)償電壓升高到一定值后,定子側(cè)的無功功率減小到接近于零,功率因數(shù)上升到近似于1(見圖3)。

P1:有功功率;n:電機(jī)轉(zhuǎn)速;cosφ1:功率因數(shù);I1:定子電流;P1:無功功率

我廠1臺水泥球磨機(jī)電機(jī)型號為JRQ138-8,電機(jī)功率380kW。本系統(tǒng)由于力率低,每月要被電力部門罰款五千多元。1998年9月,經(jīng)過充分論證后,選用HF系列靜止進(jìn)相器。三種無功就地補(bǔ)償裝置選擇比較見表1。

為了使電機(jī)轉(zhuǎn)子接線盡量短些,應(yīng)將進(jìn)相器裝于離電機(jī)近且通風(fēng)防塵的地方,按電氣聯(lián)鎖信號接線圖(圖4)接線。該進(jìn)相器出廠時就已將觸發(fā)板調(diào)好、脈沖邏輯已固化,現(xiàn)場只需調(diào)節(jié)變壓器TS二次抽頭(共有六組接線),以改變變頻器輸入電壓U2大小,進(jìn)而改變電機(jī)無功功率的幅度,以達(dá)到提高電網(wǎng)功率因數(shù)的目的,故本系統(tǒng)安裝調(diào)試較容易。
無功補(bǔ)償

靜止進(jìn)相器具有投資省、回收快、安裝維護(hù)方便的優(yōu)點,特別適用于水泥行業(yè)球磨機(jī)、風(fēng)機(jī)等恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載,節(jié)能效果顯著。但商家只采用開環(huán)控制,使進(jìn)相器在變負(fù)荷電機(jī)中難以應(yīng)用,這樣就削弱了變頻技術(shù)的優(yōu)勢,限制其推廣應(yīng)用范圍。

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