襄阳源创电气有限公司小王告诉我们：

 

　　水泥职业首要的用电设备有破碎机、球磨机、辊压机和风机四种，这四种设备占悉数水泥厂耗电量的98%以上，其间破碎机、球磨机和辊压机在水泥职业中占耗能的70%，风机占悉数能耗的20%左右。这些大型用电设备能耗高，而在运转中功率因数过低，存在很多的无功损耗景象。因而，怎么有用削减此类大中型绕线电机形成的无功损耗变成很多水泥厂节能降耗的要害。尤其是破碎机和辊压机这类负载改动起伏大、改动速度快的电机的无功抵偿更是其间的难点。

 

　　2   无功功率抵偿方法的挑选

 

　　目前，国内针对绕线式电机的就地无功功率抵偿方法首要有三种：电机定子侧并联电容器、电机转子回路串接旋转式进相器和电机转子回路串接停止进相器等。这三种抵偿方法首要适用于电机负载根本稳定或缓慢改动的场合，对电机负载转矩改动剧烈的运用场合，却不能获得抱负的抵偿作用。而我公司在多年无功功率抵偿设备出产的经历基础上，选用现代微电子技能、交交变频技能、优化的PID操控策略等先进技能或理论，自立研制的新式变负载进相器，完美处理了骤变式负载工况下的绕线电机就地抵偿难的疑问，一起也能够对缓慢变负载及稳定负载的绕线电机进行有用的就地抵偿。

 

　　2.1   电机定子侧并联电容器

 

　　首要，电容抵偿仅仅对除电机以外的电网无功进行抵偿，削减电网上无功传输量，而对电机的电流、功率因数等运转参数并无任何改动。其次，因为电容器抵偿量通常固定不变，即便将电容器分级来改动抵偿量，也不能满足功率因数改动频率高、范围大、速度快的骤变负载电机的抵偿请求。并且电容的运转受谐波的影响较大，电容器在谐波存在的情况下运转会形成过电流和过负荷，损害电容器的运用寿命。

 

　　2.2   电机转子回路串接旋转式进相器

 

　　旋转式进相机是旋转的，它与电机的联接是经过滑环和碳刷完成的。碳刷怕尘埃，易磨损，寿命短，使旋转式进相机修理量大，需求备用元件，旋转式进相机有噪音，会发生火花。旋转式进相机的抵偿量是固定的，不能依据电机的运转情况调理。别的，旋转式进相机通常直接联接在电机上，如果旋转式进相机呈现毛病，会形成电机转子开路运转或停机，修理只能在停机状况进行，影响出产的接连性。

 

　　2.3   电机转子回路串接一般停止进相器

 

　　一般停止进相器无电容器，无滚动部件，不怕尘埃、可靠性高、运用寿命长、修理便利，几乎没有声音，不会发生火花，没有电容器和旋转式进相器缺乏。进相器呈现毛病后能够主动退出运转，经过转接设备将转子接入起动器，电机能够持续运转。电机运转时对进相器进行修理，修理好后能够不停机再投入运转，能够极好的确保出产的接连性。水泥职业的球磨机、风机等绕线电机，正常运转时负载对比稳定，改动起伏不大，关于这类电机，用一般停止进相器就能够获得极好的抵偿作用，故一般停止进相器逐步被广大的水泥用户承受和认可。

 

　　但一般停止进相器因为抵偿方法对比单一，抵偿量根本稳定，在水泥职业的首要用电设备的破碎机和辊压机上运用时，因为破碎机和辊压机的负载改动起伏大、速度快，简单呈现两种极端景象，要么轻载抵偿缺乏，要么重载过补，不能够进行有用的盯梢与抵偿，故达不到极好的抵偿作用。

 

　　2.4   电机转子回路串接变负载进相器

 

　　变负载进相器除具有一般停止进相器的悉数长处外，另具有一般停止进相器所不具有的两大杰出特色：

 

　　（1）变负载进相用具有双单片机操控系统，内置多种抵偿形式，能够主动盯梢负载改动情况，依据负载的改动情况主动调理有关参数，使其抵偿作用不管在何种负载情况下一直保持在抱负的抵偿状况，彻底满足负载骤变工况下的无功抵偿请求。

 

　　（2）能够实时检查电机负载的改动，动态调整附加在转子上的电动势幅值，以使电机的功率因数保持在期望值上。因而，WVP变负载进相器在水泥职业破碎机和辊压机这种改动负载的工况下，使功率因数到达抱负的作用，处理了一般停止进相器在这类改动负载下的抵偿不行或过补的缺点，使水泥职业各类绕线电机得到全部抱负的抵偿。

 

　　（3）经过格外的信号采样电路，能够检查电机轻载情况下的低频转子电流信号。

 

　　3   变负载进相器的作业原理

 

　　如图1和图2所示，变负载进相器运用现代微电子及大功率开关器材构成交交变频器，把工频50Hz的沟通电压变换为与转子电流频率一样、相位滞后转子电流90°的抵偿电压作为附加电势，在电机转子回路参加该附加电势来改动绕线电机转子回路电流和电压的相位联系，进而改动电机定子电流和电压的相位联系，到达改动电机功率因数的意图。一起依据电机运转功率因数的巨细，实时主动调整附加电势的幅值，改动转子电流的巨细，以习惯负载的改动，到达动态抵偿功率因数的意图。

 

　　当电机在某一负载下运转时，其转子电流为I2e、定子电流为I1e,向量图如下所示:

 

　　从电机学咱们知道，激磁电流Im由联系式Im = I1e － I2e，从图3可得出Im。当变负载进相器的电势叠加在转子回路后，转子电流的相位变为图3中的I2。因为负载不变，激磁电流Im不变。此刻的定子电流I1由联系式I1=Im＋I2从图3可得出I1，如图所示。从图3中能够看出I1的功率因数角和幅值都比I1e小，说明电机的功率因数得到进步，定子电流有所下降。

 

　　4  变负载进相器的功用特色

 

　　1）选用先进的交-交变频技能和微机操控技能,可靠性高。

 

　　2）功率因数从0.90～0.99可接连设置，能主动将电机功率因数抵偿就任一设定值。

 

　　3）选用优化的功率因数闭环操控，使动态抵偿精度达±2%。

 

　　4）下降电机定子电流15％～25％，下降线损、铜损20％～40％。

 

　　5）电机无功功率下降60%以上。

 

　　6）电机的温升明显下降，过载才能及功率大为增强。

 

　　7）对不一样工况的抵偿习惯性强于现有抵偿设备。选用优化功率因数闭环操控，动态呼应速度快，主动调理抵偿量，然后克服了其它抵偿设备所存在的抵偿作用随电机电流的波动或负载改动而改动的缺乏，其抵偿精度高、作用好。

 

　　8）对不一样负载改动呼应时刻≤2ms。

 

　　9）完备的保护功用：输出失流保护、超温保护、外部毛病输入保护和转子缺相保护等。对每种保护均有相应的毛病代码显现输出，便运用户判断处理。

 

　　10）完全的联锁功用：开机联锁使条件不具备时，电机不能起动；投入联锁使电机没有起动结束时，不能投入；跳闸联锁使电机在WVP呈现重大毛病时跳闸停机。

 

　　11）用户界面友爱，操作便利。结构设计紧凑、占地面积小。装置、调试及平时保护便利。

 

　　12）可广泛用于冶金、锻烧、熔融、石油化工、水泥、造纸及制糖等大型高耗能职业的90-21000KW绕线电机，并格外适用于拖动骤变式负载的电机。

 

　　5  变负载进相器在水泥职业的典型运用实例

 

　　新疆某水泥有限责任公司有一台800KW的高压电机用在破碎机上，高压电机参数如下：

 

　　类型YRKK630-8        额外功率800KW         额外电压10KV

 

　　额外电流 60A           转子开路电压1076.8V    额外功率因数0.81

 

　　转子额外电流445.5A     额外转速742 r/min

 

　　这台用于破碎机负载的电机，负载改动量大，电机频频作业在轻载或许过载两种极限状况（空载时的运转电流33A，功率因数为0.5以下，运转电流可到72A，过载量到达20％，功率因数为0.87），存在较大的冲击性电流，电机的运转工况十分恶劣。

 

　　因为电机轻载时功率因数很低，而过载时电机的运转电流超越额外电流较多形成电机的温度增加，危及电机的可靠性及运用寿命，该水泥公司于2008年7月购买了别的公司的一台一般停止进相器，投入运用后发现轻载时功率因数不能进步到0.9以上，并且进相后电流随负载的改动摆动较大，作用不抱负，故运用一段时刻后被用户闲置不用。2009年6月投运了我公司一台QCVP2－800G进相器，编号为20905262。投入进相器以后电机轻载时运转电流由33A降至12A，功率因数从0.5以下进步到0.98，电机带载时运转电流从72A降至62A，功率因数从0.87进步到0.99，电机温升下降，无过补或欠补景象存在，运用效益十分明显，用户十分满足。

 

　　6   结束语

 

　　关于水泥职业来说，球磨机、风机这类负载平稳的绕线电机运用一般停止进相器即可获得极好的抵偿作用。而在破碎机、辊压机这类存在负载骤变的条件下，运用一般停止进相器通常不能获得最好的抵偿作用，选用LVP变负载进相器则弥补了一般停止进相器的缺乏，处理了骤变式负载工况下的绕线电机就地抵偿难的疑问。经过对水泥职业很多运用的绕线电机的无功损耗进行有用抵偿，能够下降功耗以节约电费的付出，进步功率因数以避免供电部门的罚款，进步设备运用率以削减电器设备的容量增大的出资，下降电机温升以避免电机过热焚毁，下降定子电流和进步过载才能以进步出产才能，然后给运用公司带来可观的经济效益。

 

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