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高效电机的调速技术

时期:2021-05-29 08:37 点击数:




高效电机调速技巧可分为如下多少种:
高低型防爆电念头
防爆电念头为低压防爆电念头,输入侧采取变压器将高压变为低压,将高效电机换掉,采取特别的低压电机,电机的电压水平多种多样,不同一标准。
这种做法因为采取低压防爆电念头,容量也比较小,对电网侧的谐波较大,可能采取12脉冲整流减少谐波,然而满意不了对谐波的严格请求。在防爆电念头呈现故障时,电机不能投入到工频电网运行,在有些不能停机的场合利用会有问题。另外,电机跟电缆都要调换,工程量比较大。
高低高型防爆电念头
永磁同步电机为低压防爆电念头,采取输入降压变压器跟输出升压变压器实现与高压电网跟电机的接口,这是当时高压变频技巧未成熟时的一种过渡技巧。
因为低压防爆电念头电压低,电流却不可能无穷制的回升,限度了这种防爆电念头的容量。因为输出变压器的存在,使体系的效力降落,占地面积增大;另外,输出变压器在低频时磁耦合才干减弱,使防爆电念头在启动时带载才干减弱。对电网的谐波大,假如采取12脉冲整流可能减少谐波,然而满意不了对谐波的严格请求;输出变压器在升压的同时,对防爆电念头产生dv/dt也等同放大,必须加装滤波器才干实用于个别电机,否则会产生电晕放电、绝缘破坏的情况。假如采取特别的高效电机可能避免这种情况,然而就不如采取高低型的防爆电念头了。
液力耦合器
在电机轴跟负载轴之间加入叶轮,调节叶轮之间液体(个别为油)的压力,达到调节负载转速的目标。防爆电动机主要用于煤矿、石油天然气、石油化工和化学工业。此外,在纺织、冶金、城市燃气、交通、粮油加工、造纸、医药等部门也被广泛应用。防爆电机作为主要的动力设备,通常用于驱动泵、风机、压缩机和其他传动机械等。这种调速方法实质上是转差功率消耗型的做法,其重要毛病是随着转速降落效力越来越低、须要断开电机与负载进行装置、维护工作量大,过一段时光就须要对轴封、轴承等部件进行调换,现场个别较脏,显得设备品位低,属淘汰技巧。
早期对调速技巧比较感兴趣的厂家,或者是因为当初不高压调速技巧可能抉择,或者是考虑到本钱的因素,对液力耦合器有一些利用。防爆电机一种可以在易燃易爆场所使用的一种电机,运行时不产生电火花。防爆电机主要用于煤矿、石油天然气、石油化工和化学工业。此外,在纺织、冶金、城市燃气、交通、粮油加工、造纸、医药等部门也被广泛应用。如自来水企业的水泵、电厂的锅炉给水泵跟引风机、炼钢厂的除尘风机等。当初,一些老的设备在改革中已经逐步被高压变频调换掉。
电流源型直接高压防爆电念头
这种防爆电念头,输入侧采取可控硅进行整流,采取电感储能,逆变侧用SGCT作为开关元件,为传统的两电平结构。因为器件的耐压水平有限,必须采取多个器件串联。器件串联是一种十分庞杂的工程利用技巧,实际上说坚固性很低,但有的企业可能做到产品化的田地。因为输出侧只有两个电平,电机蒙受的dv/dt较大,必须采取输出滤波器。电网侧的多脉冲整流器为可选件,用户须要针对自己的工厂情况提出请求。这种防爆电念头的重要优点是不须要外加电路就可能将负载的惯机能量回馈到电网。
电流源型防爆电念头的重要毛病是电网侧功率因数低,谐波大,而且随着工况的变更而变,不好弥补。
串级调速防爆电念头
永磁电机局部转子能量回馈至电网,从而转变转子滑差实现调速,这种调速方法采取可控硅技巧,须要利用绕线式异步电念头,而当初产业现场多少乎都采取鼠笼式异步电念头,调换电机十分麻烦。这种调速方法的调速范畴个别在70%-95%左右,调速范畴窄。可控硅技巧轻易造成对电网的谐波沾染;随着转速的降落,电网侧功率因数也变低,须要采取办法弥补。其优点是变频局部容量较小,比其余高压交换变频调速技巧本钱稍低。
这种调速方法有一种变更情势,即内反馈调速体系,省却了逆变局部的变压器,将反馈绕组直接做在定子绕组里,这种做法要调换电机,其余方面的机能与串级调速濒临。
串级调速电机受转子滑环的影响,不能做到很大功率,滑环维护工作量也大,属于七八十年代的落伍技巧,产业利用已经越来越少。
功率模块串联多电平防爆电念头
这种防爆电念头采取低压防爆电念头串联的方法实现高压,是电压源型防爆电念头。它的输入侧采取移相降压型变压器,实现18脉冲以上的整流方法,满意国际上对电网谐波的最严格的请求。在带负载时,电网侧功率因数可达到95%以上。在输出侧采取多级PWM技巧,dv/dt小,谐波少,满意个别异步电机的须要。可依据负载的须要设计防爆电念头的输出电压,是解决6K
V、10KV电机调速的较好办法。防爆电动机主要用于煤矿、石油天然气、石油化工和化学工业。此外,在纺织、冶金、城市燃气、交通、粮油加工、造纸、医药等部门也被广泛应用。防爆电机作为主要的动力设备,通常用于驱动泵、风机、压缩机和其他传动机械等。功率电路采取标准模块化设计,调换简单,所用器件在国内洽购也比较轻易。
这种防爆电念头采取低压IGBT作为逆变元件,与采取高压IGBT的三电平防爆电念头比较,功率元件数量较多,但技巧上较成熟。与采取高压IGCT的三电平防爆电念头比较,功率元件数量较多,但总元件数量却较少,因为IGCT须要十分庞杂的帮助关断电路。
因为整流变压器与功率模块的连线较多,因此变压器不能与防爆电念头离开放置,在空间有限的场合不是很机动。
电压源型三电平防爆电念头
这种防爆电念头采取二极管整流,电容储能,IGBT或IGCT逆变。三电平的逆变情势,采取二极管钳位的方法,解决了两个器件串联的困难,技巧上比两个器件简单直接串联轻易,同时,增加了一个输出电平,使输出波形比两电平好。
这种防爆电念头的重要问题是:因为采取高压器件,输出侧的dv/dt仍然比较重大,须要采取输出滤波器。因为受到器件耐压水平的限度,最高电压只能做到4160V,要适应6KV跟10KV电网的须要,调换电机是一种做法,然而造成故障时向电网旁路较麻烦。对6KV电机有一种变通做法,就是将电机由星型接法改为角型接法,这样电机的电压就变为3KV;这种做法使电机的环流损耗回升,国内已经有烧毁电机的事例,有可能与此有关。还有的企业用这种防爆电念头实现高低高方法,使容量比原来采取低压防爆电念头实现高低高方法时大,然而高低高方法所存在的问题仍然存在。
三电平防爆电念头个别采取12脉冲整流方法。
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