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软启动 水阻柜

绕线式电机一体化启动进相器的研制

摘要:静止进相器是专为大中型绕线式电机节能降耗设计的无功率就地补偿装置文中首先介绍了绕线式异号电动机的进相原理,以及静止进相器的结构和其工作原理,接着闸述了变频电路和单片机抠制系统的设计过程及其相应的软件设计.这种静止式进相器显著地提高了功率因素,达到了节能的目的,

关键词:绕线式电机:静止进相器;无功率补偿:功率因素:研制

1引言

在我国,随着电力设备的广泛应用,电机所消耗的电能占整个工业用电的60%~68%,电机等感性负载所引起的无功损耗是电网无功损耗的主要来源.因此,研究如何提高电机的功率因数具有重要的现实意义。

目前,国内外交流绕线式异步电机无功补偿方式主要有两种:(1)电机定子侧并联电容器;(2)电机转子回路串接旋转式进相装置并联电容器只能补偿线路无功功率,不能降低电机定子电流,尤其是高压电容器的安置场所,其投资往往高于一般进相装置旋转式进相装置是一种整流子旋转电机,特别怕尘埃,使用寿命短,且规格少,难以与异步电机达到最佳匹配.静止进相器是在上述两种无功补偿装置的基础上发展起来的一种新型节能装置它采用了变频技术,具有参数调节容易,不怕尘埃,使用寿命长,维护方便等特点,可使异步电动机的功率因数由平时的0.75左右提高至0.96以上,降低定子电流20%左右.

2绕线式异步电动机的进相原理

改善功率因数的原理是基于在绕线式异步电动机转子回路内加入同频率的附加电势,当附加电势超前转子回路内主电动势90度角时,将影响电机功率因数的变化.改变附加电势的大小,从而改变转子电流和转子电压的相位关系,通过磁场进而改变电动机定子电流和定子电压的相位关系,减小功率因数角,从而提高电动机功率因数.

图1中心,U1是定子电压,I1是定子电流, E2是转子

回路主电动势,I2是转子回路总电流,Im是励磁电流,φ是气隙主磁通,E,为附加电动势

进相前:I1=Im+(-I2)

进相后:转子的主电动势E:=E'+E, E产生的转子回路电流i"相位发生了变化,由于补偿前后i .仍保持不变,且仍满足条件i,=i.+(-i2),故定子回路电流相位由φ1变为φ2定子电流由i1减小到i1’,从而使电机的功率因数得到提高,无功损耗得以将低

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由于保持励磁电流不变、转差率不变,进而保证电机力矩不变、电机转速不变随着补偿电压的逐步提高,定子侧的无功功率逐渐减小,功率因数逐步上升,定子电流逐渐减少,当补偿电压升高到定值后,定子侧的无功功率减少到接近于0,功率因数上升到接近于1.如果补偿电压继续升高,定子侧的无功功率逐渐增加,功率因数逐渐下降,定子电流逐渐增大,转子电流逐渐下降,造成了过补偿.

3软件设计

软件是系统的灵魂,设计的好坏关系到硬件各部分能否协调工作80C196MC实现的功能主要是通过对三相电流过零点以及同步信号的实时检测,根据系统所设计的流程,得出正确的交交变频器各晶闸管的触发脉冲.控制器的程序采用单片机C语言编写,软件设计采用调试方便、结构清晰的模块化结构,主要有开关量输人/输出信号处理、转子信号采集处理、故障报警及保护子程序、触发脉冲子程序等,程序执行时由主程序根据单片机接收到的信号对相应功能模块进相调用,达到控制器对各种信号都能处理和控制和目的如图4

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4结论

静止进相器采用单片机作为核心控制部件,有效的提高了系统控制的精确性和稳定性,其功能因数可达到0.95以上,定子侧电流下降10%以上,显著地提高了功率因数,达到了节能的目的,还显著改善了电机的工作状态,降低了定子的额定温升,对保护电机不受损和延长使用寿命具有显著的作用。


点击次数:  更新时间:2020-05-25 11:16:31  【打印此页】  【关闭