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高壓電機的調速

閱讀:2566      發(fā)布時間:2021-12-15
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調速

從市場情況看,高壓電機調速技術可分為如下幾種:

液力耦合器
在電機軸和負載軸之間加入葉輪,調節(jié)葉輪之間液體(一般為油)的壓力,達到調節(jié)負載轉速的目的。這種調速方法實質上是轉差功率消耗型的做法,其主要缺點是隨著轉速下降效率越來越低、需要斷開電機與負載進行安裝、維護工作量大,過一段時間就需要對軸封、軸承等部件進行更換,現(xiàn)場一般較臟,顯得設備檔次低,屬淘汰技術。
早期對調速技術比較感興趣的廠家,或者是因為當初沒有高壓調速技術可以選擇,或者是考慮到成本的因素,對液力耦合器有一些應用。如自來水公司的水泵、電廠的鍋爐給水泵和引風機、煉鋼廠的除塵風機等。如今,一些老的設備在改造中已經逐漸被高壓變頻替換掉。
高低高型變頻器
變頻器為低壓變頻器,采用輸入降壓變壓器和輸出升壓變壓器實現(xiàn)與高壓電網(wǎng)和電機的接口,這是當時高壓變頻技術未成熟時的一種過渡技術。
由于低壓變頻器電壓低,電流卻不可能無限制的上升,限制了這種變頻器的容量。由于輸出變壓器的存在,使系統(tǒng)的效率降低,占地面積增大;另外,輸出變壓器在低頻時磁耦合能力減弱,使變頻器在啟動時帶載能力減弱。對電網(wǎng)的諧波大,如果采用12脈沖整流可以減少諧波,但是滿足不了對諧波的嚴格要求;輸出變壓器在升壓的同時,對變頻器產生dv/dt也同等放大,必須加裝濾波器才能適用于普通電機,否則會產生電暈放電、絕緣損壞的情況。如果采用特殊的變頻電機可以避免這種情況,但是就不如采用高低型的變頻器了。
高低型變頻器
變頻器為低壓變頻器,輸入側采用變壓器將高壓變?yōu)榈蛪海瑢⒏邏弘姍C換掉,采用特殊的低壓電機,電機的電壓水平多種多樣,沒有統(tǒng)一標準。
這種做法由于采用低壓變頻器,容量也比較小,對電網(wǎng)側的諧波較大,可以采用12脈沖整流減少諧波,但是滿足不了對諧波的嚴格要求。在變頻器出現(xiàn)故障時,電機不能投入到工頻電網(wǎng)運行,在有些不能停機的場合應用會有問題。另外,電機和電纜都要更換,工程量比較大。
串級調速變頻器
將異步電機部分轉子能量回饋至電網(wǎng),從而改變轉子滑差實現(xiàn)調速,這種調速方式采用可控硅技術,需要使用繞線式異步電動機,而如今工業(yè)現(xiàn)場幾乎都采用鼠籠式異步電動機,更換電機非常麻煩。這種調速方式的調速范圍一般在70%-95%左右,調速范圍窄。可控硅技術容易造成對電網(wǎng)的諧波污染;隨著轉速的降低,電網(wǎng)側功率因數(shù)也變低,需要采取措施補償。其優(yōu)點是變頻部分容量較小,比其他高壓交流變頻調速技術成本稍低。
這種調速方式有一種變化形式,即內反饋調速系統(tǒng),省卻了逆變部分的變壓器,將反饋繞組直接做在定子繞組里,這種做法要更換電機,其他方面的性能與串級調速接近。

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