在工業企業中，球磨機的用電量約占企業總用電量的70%，而異步電機的無功功率一般都在10%以上，功率因數在0.80-0.85，所以它的用電質量直接影響到企業的電耗，因此對于異步電機目前大多數企業均采用就地無功功率補償以提高用電質量、減少電能消費、以此降低生產成本。

 

　　一 靜止式進相器工作原理及性能特點

 

　　1、靜止式進相器工作原理

 

　　采用交－交變頻器將50HZ的工頻電壓轉變與電機轉子電流同頻的低頻電壓附加在轉子回路上，并使該附加電壓滯后轉子電流90°，以達到降低定子側電流的補償效果；且進相器的補償電壓可調，因此功率因素可調整到0.98以上。

 

　　2、靜止式進相器的特點

 

　　(1)不怕灰塵，參數易調節，無易損件，故障降低，維護費用低；

 

　　（2）功率因數能提高到0.95－1，電流下降10％－25％，有效降低損耗；

 

　　（3）直接改善電機的運行狀況，顯著降低電機繞組的溫度；

 

　　（4）由于采用交－交變頻及單片機跟蹤控制技術，可自動跟蹤電機運行狀態的變化，自動調整相關參數，以達到佳補償效果，使得系統無環流，損耗降到小；

 

　　（5）具有故障保護、缺相及故障自動退相、斷電自動聯鎖跳閘，保護電機；

 

　　（6）由于采用兩臺接觸器轉換，可以在不停機的情況下檢修設備。它的原理如圖1。

 

　　圖1   靜止式進相器的原理
 

　　隨著補償電壓的逐步升高，定子側無功逐步減小， COSφ不斷上升，定子電流就不斷下降，當補償電壓提高到一定值后，定子側無功減小到接近零，COSφ上升到接近于1，而電機輸出功率基本不變。

 

　　二 靜止式進相器經濟效益分析

 

　　1．改善功率因數及減少電費

 

　　采用就地補償后，可使電機COSφ達到0.95－1，對電網COSφ有很大的提高；根據水電部、國家物價局會同以(83)水電財字第215號文件頒發的“功率因數調整電費方法”的規定，COSφ越高則電價越低，這樣有利于節約電費避免罰款甚至獎勵。

 

　　2.減少電能損耗

 

　　電能損耗主要有線路損耗和電機損耗，電機損耗防要有銅損、鐵損，而這些損耗都與電流的二次方有正比的關系：

 

　　線損PI1=I2L1 RL

 

　　電機損耗∑P=Pcu1 + Pcu2 + Pfe1 + Pfe2 + PΩ + P△

 

　　銅損Pcu=3 I02 R1

 

　　鐵損PFe=Pfe1 + Pfe2 =3 I o2 Rm

 

　　采用就地補償后，電流減少，則損耗降低，相應電耗下降，節約電能。

 

　　3.增加供電功率和減少電氣投資

 

　　采用就地補償后，COSφ上升電流下降，則降低了對繞組的要求及相應用電帖費，同時降低了電機的視在功率。

 

　　4.對設備及電網的影響

 

　　因采用就地補償設備后，電機定子電流下降10％－20％，則對電機溫升下降10％－20％，對線路及電機內繞組的絕緣影響變小，延長電機使用壽命，同時變相增加了變壓器的容量及減少了變壓器的損耗。

 

　　5.可以增加熱磨機的臺時產量

 

　　如果磨機的裝載量在電動機滿負荷時，沒有達到大值，則在使用進相器后，可以在不增加線徑及電動機容量的情況下，通過加大磨機裝載量以提高臺時產量。

 

　　以475千瓦電機為例，假設用進相器前電動機滿載時，磨機臺時間量為X方，使用進相器后，定子電流由原來的28A降為22.4A，這時通過加大磨機裝載量，使定子電流回升到28A，此時臺時產量約為（假定臺時產量與電機輸出軸功率成正比關系，且電機效率不變）

 

　　√3Х380Х28Х25Х0.90Хη

 

　　=1.125X（方）

 

　　√3Х380Х28Х25Х0.80Хη

 

　　由此可見，使用進相器后，可以提高熱磨機臺時產量

 

　　注釋：電機起動時KM1吸合，電機轉子接入起動器內，電機正常起動，當電機起動完畢星點接觸短接后方能進相，進相接觸器把轉子切換到變頻器輸出端，通過轉子電流傳感器檢測轉子電流的變化，經過控制器的自動跟蹤處理，再通過單片機控制晶閘管，把50HZ交流電通過交一交變頻，給轉子附加一個同頻率的電勢EF，以改變電機轉子和定子電流的相位，使異步電機的COSφ明顯提高。從電網吸取的無功大大減少，定子電流大幅降低，如圖2，它的補償特性如圖3。前后相比電機定子電流下降12%，功率因數上升0.08。

 

　　圖2 采用進相器后電機的電流變化        圖3 電機的補償特性

 

　　【源于科技，創新不止。襄陽源創電氣有限公司聯系電話：13508662630。】公司主要產品有：軟起動柜，水阻起動柜，變頻啟動柜，高壓啟動柜，液態軟起動，液體電阻起動柜，高壓固態起動柜，低壓固態軟起動器，磁控軟起動，軟起動控制柜，高壓電抗起動柜，高壓籠型起動柜，籠型電機起動柜，變頻起動柜，自耦降壓起動柜，高低壓電氣成套設備等。