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行業(yè)視點(diǎn)
高壓電機調速技術(shù)現狀。
內容簡(jiǎn)介: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(méi)有統一標準。
從現在市場(chǎng)情況看, 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,調節葉輪之間液體(一般為油)的壓力,達到調節負載轉速的目的。這種調速方法實(shí)質(zhì)上是轉差功率消耗型的做法,其主要缺點(diǎn)是隨著(zhù)轉速下降效率越來(lái)越低、需要斷開(kāi)電機與負載進(jìn)行安裝、維護工作量大,過(guò)一段時(shí)間就需要對軸封、軸承等部件進(jìn)行更換,現場(chǎng)一般較臟,顯得設備檔次低,屬淘汰技術(shù)。

      早期對調速技術(shù)比較感興趣的廠(chǎng)家,或者是因為當初沒(méi)有高壓調速技術(shù)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(lái)水公司的水泵、電廠(chǎng)的鍋爐給水泵和引風(fēng)機、煉鋼廠(chǎng)的除塵風(fēng)機等。現在,一些老的設備在改造中已經(jīng)逐漸被 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)現與高壓電網(wǎng)和電機的接口,這是當時(shí)高壓變頻技術(shù)未成熟時(shí)的一種過(guò)渡技術(shù)。

      由于低壓變頻器電壓低,電流卻不可能無(wú)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(mǎn)足不了對諧波的嚴格要求;輸出變壓器在升壓的同時(shí),對變頻器產(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,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(méi)有統一標準。

      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(mǎn)足不了對諧波的嚴格要求。在變頻器出現故障時(shí),電機不能投入到工頻電網(wǎng)運行,在有些不能停機的場(chǎng)合應用會(huì )有問(wèn)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(shí)現調速,這種調速方式采用可控硅技術(shù),需要使用繞線(xiàn)式異步 ,而現在工業(yè)現場(chǎng)幾乎都采用鼠籠式異步電動(dòng)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(shù)容易造成對電網(wǎng)的諧波污染;隨著(zhù)轉速的降低,電網(wǎng)側 也變低,需要采取措施補償。其優(yōu)點(diǎn)是變頻部分容量較小,比其他高壓交流變頻調速技術(shù)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,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。

      串級調速電機受轉子滑環(huán)的影響,不能做到很大功率,滑環(huán)維護工作量也大,屬于七八十年代的落后技術(shù),工業(yè)應用已經(jīng)越來(lái)越少。

電流源型直接高壓變頻器

      這種變頻器,輸入側采用可控硅進(jìn)行整流,采用電感儲能,逆變側用SGCT作為開(kāi)關(guān)元件,為傳統的兩電平結構。由于器件的耐壓水平有限,必須采用多個(gè)器件串聯(lián)。器件串聯(lián)是一種非常復雜的工程應用技術(shù),理論上說(shuō)可靠性很低,但有的公司可以做到產(chǎn)品化的地步。由于輸出側只有兩個(gè)電平,電機承受的dv/dt較大,必須采用輸出濾波器。電網(wǎng)側的多脈沖整流器為可選件,用戶(hù)需要針對自己的工廠(chǎng)情況提出要求。這種變頻器的主要優(yōu)點(diǎn)是不需要外加電路就可以將負載的慣性能量回饋到電網(wǎng)。

      電流源型變頻器的主要缺點(diǎn)是電網(wǎng)側功率因數低,諧波大,而且隨著(zhù)工況的變化而變,不好補償。

電壓源型三電平變頻器

      這種變頻器采用二極管整流,電容儲能,IGBT或IGCT逆變。三電平的逆變形式,采用二極管鉗位的方式,解決了兩個(gè)器件串聯(lián)的難題,技術(shù)上比兩個(gè)器件簡(jiǎn)單直接串聯(lián)容易,同時(shí),增加了一個(gè)輸出電平,使輸出波形比兩電平好。

      這種變頻器的主要問(wèn)題是:由于采用高壓器件,輸出側的dv/dt仍舊比較嚴重,需要采用輸出濾波器。由于受到器件耐壓水平的限制,最高電壓只能做到4160V,要適應6KV和10KV電網(wǎng)的需要,更換電機是一種做法,但是造成故障時(shí)向電網(wǎng) 較麻煩。對于6KV電機有一種變通做法,就是將電機由星型接法改為角型接法,這樣電機的電壓就變?yōu)?KV;這種做法使電機的環(huán)流損耗上升,國內已經(jīng)有燒毀電機的事例,有可能與此有關(guān)。還有的公司用這種變頻器實(shí)現高低高方式,使容量比原來(lái)采用低壓變頻器實(shí)現高低高方式時(shí)大,但是高低高方式所存在的問(wèn)題依然存在。

三電平變頻器一般采用12脈沖整流方式。

      功率模塊串聯(lián)多電平變頻器

      這種變頻器采用低壓變頻器串聯(lián)的方式實(shí)現高壓,是電壓源型變頻器。它的輸入側采用移相降壓型變壓器,實(shí)現18脈沖以上的整流方式,滿(mǎn)足國際上對電網(wǎng)諧波的最嚴格的要求。在帶負載時(shí),電網(wǎng)側功率因數可達到95%以上。在輸出側采用多級PWM技術(shù),dv/dt小,諧波少,滿(mǎn)足普通異步電機的需要。可根據負載的需要設計變頻器的輸出電壓,是解決6KV、10KV電機調速的較好辦法。功率電路采用標準模塊化設計,更換簡(jiǎn)單,所用器件在國內采購也比較容易。

      這種變頻器采用低壓IGBT作為逆變元件,與采用高壓IGBT的三電平變頻器相比,功率元件數目較多,但技術(shù)上較成熟。與采用高壓IGCT的三電平變頻器相比,功率元件數目較多,但總元件數目卻較少,因為IGCT需要非常復雜的輔助關(guān)斷電路。

      由于整流變壓器與功率模塊的連線(xiàn)較多,因此變壓器不能與變頻器分開(kāi)放置,在空間有限的場(chǎng)合不是很靈活。
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西瑪新聞相關(guān)內容    當前文章:高壓電機調速技術(shù)現狀。
西瑪三相異步電動(dòng)機已成為發(fā)展的主要方向。
  整個(gè)電機行業(yè)的平均利潤水平呈U型,競爭對手數量呈U型反轉。目前,三相異步電動(dòng)機行業(yè)市場(chǎng)化程度較高,擁有眾多電機企業(yè),整個(gè)行業(yè)正處于整合優(yōu)化的過(guò)程中。微電機和大型電機,包括一些特種電機,由于其技術(shù)難度大、初始投資大、技術(shù)門(mén)檻高,處于U型曲線(xiàn)的最高端。
西安西瑪電機原廠(chǎng)生產(chǎn)的電機滑環(huán)的抗干擾性能很強嗎
  西瑪電機在電機滑環(huán)干擾源的導線(xiàn)上加一個(gè)屏蔽層,屏蔽層接地。方法:如果遇到高工作電壓和高頻率,滑環(huán)應選擇電磁感應屏蔽。在電磁感應屏蔽中,用金屬材料和導電體原材料作為屏蔽層,可以產(chǎn)生很好的電磁干擾。
如何根據空載電流判斷西瑪電機性能?
  一般來(lái)說(shuō),小型電機的空載電流約為額定電流的30%~70%,大中型西瑪電機的空載電流約為額定電流的20%~40%。特別是,特定西瑪電機的空載電流一般不在銘牌或電機產(chǎn)品手冊上標明。
交流電機的用途和作用有哪些?
  西安西瑪電機有限公司生產(chǎn)的交流電機使用和控制非常方便。具有自動(dòng)啟動(dòng)、加速、制動(dòng)、倒車(chē)、保持等功能,可滿(mǎn)足各種操作需要。電機工作效率高,無(wú)煙、無(wú)臭、無(wú)污染。環(huán)境和噪音也很低。由于其諸多優(yōu)點(diǎn),廣泛應用于工農業(yè)生產(chǎn)、交通運輸、國防、商業(yè)、家用電器、醫療電器等領(lǐng)域。
直流電機和交流電機的具體區別是什么?
  首先,直流電機和交流電機都是由于磁場(chǎng)的作用而工作的電機。直流電可以看作是步進(jìn)電機的一種。一般來(lái)說(shuō),直流電機的功率不如交流電機,特別是無(wú)刷電機克服了有刷電機的許多缺點(diǎn),但也存在諧振等缺點(diǎn)。
株洲市新能源汽車(chē)電機創(chuàng )新平臺獲批成立。
  株洲市新能源汽車(chē)電機創(chuàng )新平臺以中車(chē)株洲電機公司新能源汽車(chē)驅動(dòng)研究所為基礎,擁有一支新能源汽車(chē)電機領(lǐng)域的高技術(shù)、高學(xué)歷、高水平研發(fā)隊伍,同時(shí)還聘請了數十位行業(yè)內頂尖的專(zhuān)家指導,并與同濟大學(xué)、湖南大學(xué)等汽車(chē)領(lǐng)域頂尖科研院所建立了產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系,已完成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、試驗驗證、技術(shù)支持三大平臺建設,建成一條專(zhuān)用生產(chǎn)線(xiàn)。
近10年電機能效評估標準的發(fā)展歷程回顧
  早在10年前,關(guān)于電機能效評估標準就已經(jīng)提出。當時(shí)關(guān)于這個(gè)問(wèn)題,在美國和歐洲之間還存在很大的爭論,因為他們在電機能效問(wèn)題上不能達成一致。而在過(guò)去5年里,情況發(fā)生了變化。
我國防爆電機行業(yè)“十三五”將大發(fā)展。
  我國防爆電機的年需求量約為2000萬(wàn)kW左右,其中高壓防爆電機大約700萬(wàn)kW左右,占防爆電機的年需求量28%;防爆電機行業(yè)市場(chǎng)呈現兩極分化的態(tài)勢,大型電機市場(chǎng)集中度較高,中小型電機市場(chǎng)集中度較低,競爭激烈。
電機高效再制造 循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展新動(dòng)力。
  中國電機再制造潛力巨大,作為電機生產(chǎn)大國,再制造是中國工業(yè)做強的一個(gè)重要環(huán)節,而電機再制造的節能減排意義重大,應該成為中國再制造的一個(gè)重要領(lǐng)域。
電機,控制,需求,發(fā)展
  變頻器仍然是全球最主要的電機控制產(chǎn)品,在2016年全球電控產(chǎn)品市場(chǎng)規模占比超六成,其中,約72%銷(xiāo)售額來(lái)自于低壓變頻器。伺服驅動(dòng)器是僅次于低壓變頻器的第二大電控品類(lèi),2016年貢獻了近兩成的全球市場(chǎng)銷(xiāo)售額。
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