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維修技術(shù)

高壓電機(jī)變頻調(diào)速方案探討。

內(nèi)容簡(jiǎn)介：變頻調(diào)速裝置是機(jī)電一體化的高技術(shù)產(chǎn)品，從變頻器裝置的發(fā)展過程與發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，仍是以功率器件為主要代表。變頻調(diào)速具有較高的效率、較寬范圍與較高的精度，且規(guī)格齊全，能滿足各種不同的需求，適用范圍較廣，是最具發(fā)展前途的理想的調(diào)速方法。

隨著電力、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，交流電機(jī)變頻技術(shù)得到了日益完善并迅猛的發(fā)展，中小容量的低壓變頻（690V以下）已被廣泛的應(yīng)用。除節(jié)能降耗外，在機(jī)械、造紙、冶金、石化、礦山、建材、電力等領(lǐng)域其已成為必不可少的關(guān)鍵設(shè)備。然而，對(duì)于中大容量、高壓交流電機(jī)的變頻調(diào)速，除了價(jià)格因素之外，合理的改造方案或者設(shè)計(jì)方案，以及綜合投資和性價(jià)比，也成為了制約其被廣泛推廣應(yīng)用的因素。

1、高壓電機(jī)變頻調(diào)速方案現(xiàn)狀

高壓大容量的變頻調(diào)速器是一種難度大、技術(shù)含量高的高新技術(shù)，其開發(fā)與生產(chǎn)的難度有：因?yàn)楦邏鹤冾l器的供電電壓高，但是世界上電力電子元器件的耐壓水平較低；高壓大功率變頻器的技術(shù)難度大，制造技術(shù)也要求高。然而它主要被應(yīng)用于風(fēng)機(jī)、水泵等的節(jié)能運(yùn)行，需要低投入，由節(jié)電費(fèi)用來(lái)償還投資。

2、高壓變頻方案的分類及特點(diǎn)

2.1 高―低―高方案

此方案以通用的低壓變頻器為核心，即：在低壓變頻器的輸入側(cè)加入一臺(tái)降壓變頻器，把6KV/3KV降至低壓變頻器適配的輸入電壓；在變頻器的輸入側(cè)加入一臺(tái)升壓變壓器，從而使得輸出電壓和電動(dòng)機(jī)的額定電壓相匹配。高―低―高的變頻調(diào)速方案，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)較為普遍，也是目前應(yīng)用最多的一種，在市場(chǎng)上主要是以西門子產(chǎn)品為主。在此方案中，按照直流供電整流單元的形式可分為6脈動(dòng)整流單元與12脈動(dòng)整流單元。6脈動(dòng)整流單元的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，硬件構(gòu)成的用費(fèi)較低；12脈動(dòng)整流單元卻是由一臺(tái)次邊相差30度的三繞組變壓器與兩臺(tái)完全相同的整流單元所構(gòu)成的，且在變壓器的二次側(cè)必須接入進(jìn)線電抗器，因此其相對(duì)成本較高，但是，從諧波分量上看，12脈動(dòng)整流的效果要比6脈動(dòng)好，6脈動(dòng)的諧波分量為5、7、11、13、17、19、23、25次，12脈動(dòng)的諧波分量為11、13、23、25次。

此方案最適宜用于改造項(xiàng)目，優(yōu)點(diǎn)：（1）方案成熟。僅以西門子的產(chǎn)品為例，目前已在國(guó)內(nèi)應(yīng)用的套數(shù)已出具規(guī)模。（2）原有的電機(jī)電纜無(wú)須進(jìn)行改動(dòng)。（3）便于實(shí)現(xiàn)切換的功能。（4）相比于高―高方案的投資較低。其缺點(diǎn)：系統(tǒng)構(gòu)成環(huán)節(jié)相對(duì)高―低或者高―高方案較多，因?yàn)闉V波器以及升壓、降壓變壓器的損耗，長(zhǎng)期的運(yùn)行費(fèi)用也就相對(duì)較高。

2.2 高―低―低方案

高―低―低方案的核心仍然是以低壓變頻器為主，在變頻器的輸入側(cè)加裝一臺(tái)雙繞組的降壓變壓器，把高壓電機(jī)變成可用的低壓變頻驅(qū)動(dòng)的電壓等級(jí)。此方案目前在國(guó)內(nèi)的用戶較多。西門子產(chǎn)品的應(yīng)用較多，系統(tǒng)主要由雙繞組降壓變頻器、變壓器組成，此系統(tǒng)方案構(gòu)成較簡(jiǎn)單，特別適用于新建項(xiàng)目，對(duì)于改造的項(xiàng)目，更換電機(jī)就會(huì)增加項(xiàng)目的開支。其諧波分量主要為5、7、11、13、17、19、19、23、25次。

此方案的優(yōu)點(diǎn)在于：（1）方案成熟。低壓IGBT或者IGCT功率器件已經(jīng)很成熟，應(yīng)用范圍也很廣。（2）構(gòu)成簡(jiǎn)單，維護(hù)的環(huán)節(jié)少。（3）投資少，見效快。低壓變頻器的價(jià)格低廉，市場(chǎng)價(jià)格相當(dāng)透明。（4）升壓變壓器的損耗、長(zhǎng)期運(yùn)行的費(fèi)用低。此方案的缺點(diǎn)：當(dāng)用于改造項(xiàng)目時(shí)，需要更換電機(jī)，增加改造的工作量，從而也使得項(xiàng)目投資增加，延長(zhǎng)施工周期。

2.3 高―高方案

高―高變頻器是高壓電源經(jīng)過高壓開關(guān)柜后，直接送至高壓變頻器，經(jīng)高壓變頻后，直接將電壓供給給高壓電動(dòng)機(jī)的定子。

此中高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)主要有4種形式：（1）功率元件（GTO、SCR、SGCT）串聯(lián)式；（2）中點(diǎn)箝為位式，也就是三點(diǎn)平式（GTO、IGBT）；（3）多電平式，其中常用的有四電平、五電平等（IGBT）；（4）單相逆變器串聯(lián)式。這些高壓變頻器都是近年推出的，并且技術(shù)先進(jìn)，效率高，占地面積也小，為高壓變頻器的主要發(fā)展方向。

高―高方案采用單元串聯(lián)的方式（IGBT），利用移相疊加的原理（移相變壓器），有效的抑制諧波干擾，使得輸出的波形近乎成正弦波形。其具備以下優(yōu)點(diǎn)：無(wú)需增加任何的輸出濾波或者功率補(bǔ)償裝置；使用效率可高達(dá)97％，功率因數(shù)較高，在無(wú)需任何補(bǔ)償裝置的情況下，當(dāng)負(fù)載>20％時(shí)，功率因數(shù)大于95％負(fù)載>20％；無(wú)諧波所引起的脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生，可以避免負(fù)載共振，延長(zhǎng)電機(jī)與機(jī)械設(shè)備的使用壽命；可以使主電機(jī)、電纜絕緣避免受到dv/dt應(yīng)力的損傷；電機(jī)不受共模電壓的影響；在壓降允許范圍內(nèi)電機(jī)電纜無(wú)任何長(zhǎng)度的限制；對(duì)電網(wǎng)不產(chǎn)生污染；主器件由于采用冗余設(shè)計(jì)可靠性高，可適應(yīng)極端的工況；功率單元具有自動(dòng)旁路功能，能夠提升供電的可靠性；具有瞬時(shí)停電不停機(jī)的功能，當(dāng)電源電壓發(fā)生瞬時(shí)降壓或者停電（5s以內(nèi)），變頻器不會(huì)停機(jī)。在電源電壓恢復(fù)后，就會(huì)立即重新加速，并恢復(fù)到原狀。當(dāng)電源瞬停時(shí)，在300ms以內(nèi)，變頻器不會(huì)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

3、高壓變頻器的選擇原則

在選擇高壓變頻器時(shí)，應(yīng)將各廠家的高壓變頻器進(jìn)行綜合的比較，不要被某些宣傳廣告與不實(shí)事求是的文章所誤導(dǎo)，更不能夠受習(xí)慣因素的影響。在選擇高壓大容量變頻器時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意一下原則：首先，可靠性及售后服務(wù)；其次，價(jià)格；再次，主要的技術(shù)指標(biāo)；最后，供貨期及廠家的信譽(yù)。

4、結(jié)語(yǔ)

變頻調(diào)速裝置是機(jī)電一體化的高技術(shù)產(chǎn)品，從變頻器裝置的發(fā)展過程與發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，仍是以功率器件為主要代表。變頻調(diào)速具有較高的效率、較寬范圍與較高的精度，且規(guī)格齊全，能滿足各種不同的需求，適用范圍較廣，是最具發(fā)展前途的理想的調(diào)速方法。

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西瑪新聞相關(guān)內(nèi)容　　　　當(dāng)前文章：高壓電機(jī)變頻調(diào)速方案探討。

西瑪電機(jī)絕緣測(cè)試測(cè)量哪些部位的絕緣？
　　在按照安全法規(guī)和西瑪電機(jī)操作規(guī)程正常操作裝置期間，使用電壓適當(dāng)?shù)恼讱W表對(duì)電機(jī)進(jìn)行各種絕緣測(cè)量。通常，電機(jī)和電纜連接在一起測(cè)試絕緣。只有在檢測(cè)到故障時(shí)，才需要在絕緣試驗(yàn)拆除之前對(duì)電機(jī)或電纜進(jìn)行區(qū)分。

西瑪電機(jī)堵轉(zhuǎn)保護(hù)方式及其原理。
　　根據(jù)西瑪電機(jī)其過載能力，允許短期運(yùn)行。但是，如果故障不能及時(shí)排除，電機(jī)繞組會(huì)過熱，絕緣會(huì)降低，電機(jī)會(huì)燒毀。因此，堵轉(zhuǎn)保護(hù)是避免這類錯(cuò)誤的有效武器。

西瑪電機(jī)關(guān)于繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)的甩包情況分析。
　　即使繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)在質(zhì)量和可靠性方面沒有問題，在實(shí)際運(yùn)行條件下長(zhǎng)時(shí)間超速或打滑也會(huì)導(dǎo)致電機(jī)甩包�？梢哉f，在極限轉(zhuǎn)速下拒包是繞線轉(zhuǎn)子可靠性最大的質(zhì)量隱患。

西瑪電機(jī)防護(hù)結(jié)構(gòu)與散熱方式之間的關(guān)系分析。
　　西安西瑪電機(jī)的防護(hù)與通風(fēng)散熱密切相關(guān)，實(shí)施的方法和手段直接決定著電機(jī)的味道。增壓結(jié)構(gòu)電機(jī)的防護(hù)等級(jí)可以達(dá)到普通封閉式電機(jī)的水平，但通風(fēng)散熱效率要高得多，特別適合防護(hù)要求高和受限空間的應(yīng)用。

西瑪高壓電機(jī)應(yīng)用快速怠速加熱方法分析
　　西瑪高壓電機(jī)溫度高，盲目拆卸節(jié)溫器。冷卻液只能運(yùn)行一個(gè)大循環(huán)，冷卻強(qiáng)度無(wú)法調(diào)節(jié)。很難確保高壓電機(jī)在更合適的溫度下運(yùn)轉(zhuǎn)。高壓電機(jī)經(jīng)常在低溫下工作，這會(huì)導(dǎo)致高壓電機(jī)性能和磨損的降低，加速和增加油耗。

電機(jī)維修之高壓電機(jī)的斷條改進(jìn)方法。
　　做好電動(dòng)機(jī)的定期檢查和維護(hù)工作，及時(shí)判斷故障原因，進(jìn)行相應(yīng)處理，是防止故障擴(kuò)大，保證電動(dòng)機(jī)安全運(yùn)行，延長(zhǎng)使用壽命的有效措施。

為什么要對(duì)永磁直流電機(jī)進(jìn)行穩(wěn)磁處理？
　　即事先人工預(yù)加可能發(fā)生的最大去磁效應(yīng)，人為地決定回復(fù)線的起始點(diǎn)的位置，使永磁直流電機(jī)在規(guī)定或預(yù)期的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，回復(fù)線的起始點(diǎn)不再下降。

直流電機(jī)為什么需要適當(dāng)?shù)难a(bǔ)水。
　　如果給直流電機(jī)補(bǔ)充水水量較多，過多的水量占用了一部分氣體空間（也可以認(rèn)為是水環(huán)厚度增加之故），使氣量和排氣壓力降低。過多的水量還會(huì)增加功率的消耗，降低效率，產(chǎn)生噪音和振動(dòng)。

三相異步電動(dòng)機(jī)的定期檢修項(xiàng)目。
　　三相異步電動(dòng)機(jī)的檢修方法是：將電動(dòng)機(jī)進(jìn)行解體，對(duì)各零部件先進(jìn)行清理，再對(duì)它們作表觀檢查，查看是否有異常，并對(duì)電機(jī)繞組作電氣檢查。

三相異步電機(jī)達(dá)到能量轉(zhuǎn)換的目的
　　三相異步電機(jī)是靠同時(shí)接入380V三相交流電源（相位差120度）供電的一類電動(dòng)機(jī)，由于三相異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以相同的方向、不同的轉(zhuǎn)速成旋轉(zhuǎn)，存在轉(zhuǎn)差率，所以叫三相異步電機(jī)。

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價(jià)格優(yōu)勢(shì)
一流的電機(jī)，最優(yōu)的價(jià)格

售后服務(wù)
一年三包期，星級(jí)售后

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