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高壓電機(jī)的調(diào)速

更新時(shí)間: 2021-12-15
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調(diào)速

從市場(chǎng)情況看,高壓電機(jī)調(diào)速技術(shù)可分為如下幾種:

液力耦合器
在電機(jī)軸和負(fù)載軸之間加入葉輪,調(diào)節(jié)葉輪之間液體(一般為油)的壓力,達(dá)到調(diào)節(jié)負(fù)載轉(zhuǎn)速的目的。這種調(diào)速方法實(shí)質(zhì)上是轉(zhuǎn)差功率消耗型的做法,其主要缺點(diǎn)是隨著轉(zhuǎn)速下降效率越來越低、需要斷開電機(jī)與負(fù)載進(jìn)行安裝、維護(hù)工作量大,過一段時(shí)間就需要對(duì)軸封、軸承等部件進(jìn)行更換,現(xiàn)場(chǎng)一般較臟,顯得設(shè)備檔次低,屬淘汰技術(shù)。
早期對(duì)調(diào)速技術(shù)比較感興趣的廠家,或者是因?yàn)楫?dāng)初沒有高壓調(diào)速技術(shù)可以選擇,或者是考慮到成本的因素,對(duì)液力耦合器有一些應(yīng)用。如自來水公司的水泵、電廠的鍋爐給水泵和引風(fēng)機(jī)、煉鋼廠的除塵風(fēng)機(jī)等。如今,一些老的設(shè)備在改造中已經(jīng)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(shí)現(xiàn)與高壓電網(wǎng)和電機(jī)的接口,這是當(dāng)時(shí)高壓變頻技術(shù)未成熟時(shí)的一種過渡技術(shù)。
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(shí)磁耦合能力減弱,使變頻器在啟動(dòng)時(shí)帶載能力減弱。對(duì)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(duì)諧波的嚴(yán)格要求;輸出變壓器在升壓的同時(shí),對(duì)變頻器產(chǎn)生dv/dt也同等放大,必須加裝濾波器才能適用于普通電機(jī),否則會(huì)產(chǎn)生電暈放電、絕緣損壞的情況。如果采用特殊的變頻電機(jī)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(cè)采用變壓器將高壓變?yōu)榈蛪?,將高壓電機(jī)換掉,采用特殊的低壓電機(jī),電機(jī)的電壓水平多種多樣,沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。
這種做法由于采用低壓變頻器,容量也比較小,對(duì)電網(wǎng)側(cè)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(duì)諧波的嚴(yán)格要求。在變頻器出現(xiàn)故障時(shí),電機(jī)不能投入到工頻電網(wǎng)運(yùn)行,在有些不能停機(jī)的場(chǎng)合應(yīng)用會(huì)有問題。另外,電機(jī)和電纜都要更換,工程量比較大。
串級(jí)調(diào)速變頻器
將異步電機(jī)部分轉(zhuǎn)子能量回饋至電網(wǎng),從而改變轉(zhuǎn)子滑差實(shí)現(xiàn)調(diào)速,這種調(diào)速方式采用可控硅技術(shù),需要使用繞線式異步電動(dòng)機(jī),而如今工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)幾乎都采用鼠籠式異步電動(dòng)機(jī),更換電機(jī)非常麻煩。這種調(diào)速方式的調(diào)速范圍一般在70%-95%左右,調(diào)速范圍窄??煽毓杓夹g(shù)容易造成對(duì)電網(wǎng)的諧波污染;隨著轉(zhuǎn)速的降低,電網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)也變低,需要采取措施補(bǔ)償。其優(yōu)點(diǎn)是變頻部分容量較小,比其他高壓交流變頻調(diào)速技術(shù)成本稍低。
這種調(diào)速方式有一種變化形式,即內(nèi)反饋調(diào)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(jī),其他方面的性能與串級(jí)調(diào)速接近。
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