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繞線式電機(jī)現(xiàn)代化節(jié)能驅(qū)動(dòng)控制

1繞線式電機(jī)特點(diǎn)

2傳統(tǒng)繞線式電機(jī)電控柜主要缺失

3 繞線式電機(jī)待解決電氣問(wèn)題

4 各種啟動(dòng)裝置啟動(dòng)特性比較

5 瘦斯達(dá)替代傳統(tǒng)電控柜

6 瘦斯達(dá)主要效益

7 傳統(tǒng)變頻器的缺失

1.繞線式電機(jī)特點(diǎn)

傳統(tǒng)采用繞線式電機(jī)采用轉(zhuǎn)子電壓控制技術(shù)調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速、提高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩、電機(jī)軟起停、降低啟動(dòng)電流，廣泛的應(yīng)用在景區(qū)纜車(chē)、冶金牽引機(jī)、水泥球磨機(jī)與羅茨風(fēng)機(jī)、礦坑升降機(jī)、破碎機(jī)、各類(lèi)壓延機(jī)械、鉆機(jī)、天車(chē)、起重機(jī)、牽引機(jī)、提升機(jī)、慣性負(fù)載驅(qū)動(dòng)等負(fù)載。

由于必須從轉(zhuǎn)子引出三相電勢(shì)來(lái)控制導(dǎo)致電機(jī)滑環(huán)碳刷故障率高，轉(zhuǎn)子電阻器（水電阻）體積極大溫升高成本高，環(huán)境污染嚴(yán)重，控制效率很差；繞線式電機(jī)設(shè)備自動(dòng)化層次低，運(yùn)行效率低、故障率高導(dǎo)致維修及停機(jī)頻繁加上繞線式電機(jī)半密閉結(jié)構(gòu)不耐粉塵潮濕環(huán)境、可靠性低，維護(hù)費(fèi)用高，電機(jī)故障率較高，調(diào)速電阻發(fā)熱量大且污染環(huán)境，屬于亟待技術(shù)改造的電機(jī)設(shè)備。

2.傳統(tǒng)繞線式電機(jī)電控柜主要缺失

瘦斯達(dá)交流驅(qū)動(dòng)器替代傳統(tǒng)電控柜的效益：

降低30%電氣總投資費(fèi)用，每月節(jié)約25%電費(fèi)，電控柜縮小80%體積。

高壓?jiǎn)卧?lián)變頻器采用串聯(lián)疊加性原理，高壓10KV經(jīng)過(guò)移相變壓器降壓改變相序及電壓等級(jí)，再經(jīng)過(guò)功率單元變頻調(diào)速，最后串聯(lián)起來(lái)輸出為10KV電壓等級(jí)。

高壓變頻器缺失：

1.移相變壓器的損耗最低10%，全部驅(qū)動(dòng)運(yùn)行損耗達(dá)到25%左右。

2.低壓變頻器本身運(yùn)行時(shí)會(huì)增加電網(wǎng)變壓器的諧波損耗2-5%。

3.高壓變頻器PWM高頻開(kāi)關(guān)導(dǎo)致電機(jī)發(fā)燙運(yùn)行損耗提高10%左右。

4.高壓變頻器本身的損耗約2-4%。

5.電網(wǎng)諧波污染無(wú)法忍受；諧波污染影響到二次變電所，大功率影響到一次變電所。

6.如果需要諧波治理等于再購(gòu)買(mǎi)一臺(tái)高壓變頻器，那么運(yùn)行損耗再加倍計(jì)算。

7.高壓變頻器投資金額極高，加上故障率極高，回收時(shí)間遙遙無(wú)期。

8.高壓變頻器的PWM波形帶來(lái)嚴(yán)重的無(wú)線電干擾（EMI）問(wèn)題。

9.風(fēng)機(jī)水泵設(shè)備一般不允許調(diào)速，調(diào)速以后所有運(yùn)行參數(shù)均改變（壓力、流量平方下降），調(diào)速后負(fù)載設(shè)備運(yùn)行效率急劇惡化。

10.高壓變頻器的電子元器件太多，損耗大，發(fā)熱量高，導(dǎo)致產(chǎn)品故障率極高。

通過(guò)以上分析后就知道單元串聯(lián)高壓變頻器不適合做風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)節(jié)能改造，這是所有已經(jīng)使用高壓?jiǎn)卧?lián)變頻器節(jié)能改造驗(yàn)證的共同結(jié)果。

3.繞線式電機(jī)待解決電氣問(wèn)題

1.降低電氣總投資成本，也就是降低電控柜、動(dòng)力線等相關(guān)費(fèi)用。

2.電機(jī)啟動(dòng)時(shí)無(wú)啟動(dòng)沖擊電流，應(yīng)該允許多次啟動(dòng)不會(huì)影響到電網(wǎng)及驅(qū)動(dòng)電機(jī)。

3.電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備必須能夠帶載啟動(dòng)，啟動(dòng)特性必須優(yōu)越。

4.有效降低電網(wǎng)啟動(dòng)容量，最好沒(méi)有啟動(dòng)沖擊電流。

5.降低流動(dòng)電費(fèi)；允許多次啟停方式提高電機(jī)能源利用率。

6.解決大馬拉小車(chē)問(wèn)題，減免無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。

7.解決低效、高污染的傳統(tǒng)老舊轉(zhuǎn)子控制技術(shù)。

8.提高產(chǎn)品可靠性的問(wèn)題。

9.可免除再投資購(gòu)買(mǎi)各種電氣輔助設(shè)備（沒(méi)有環(huán)境污染問(wèn)題）。

10.能夠智能自動(dòng)化節(jié)能驅(qū)動(dòng)控制，通過(guò)壓力、流量反饋信號(hào)閉環(huán)控制。

11.具備現(xiàn)代化人機(jī)界面控制，各種通訊接口或觸摸屏人機(jī)界面。

4.各種啟動(dòng)裝置啟動(dòng)特性比較

繞線式電機(jī)替代產(chǎn)品

瘦斯達(dá)節(jié)能型交流驅(qū)動(dòng)器-G恒轉(zhuǎn)矩輸出特性，替代傳統(tǒng)繞線式電機(jī)轉(zhuǎn)子控制器可直接技術(shù)改造（電機(jī)不需要更換，直接短路轉(zhuǎn)子花環(huán)即可），不再使用轉(zhuǎn)子控制器，改由瘦斯達(dá)從一次電源控制啟動(dòng)，具有繞線式電機(jī)的啟動(dòng)特性，效率高，沒(méi)有環(huán)境污染問(wèn)題，可靠性高，還可以節(jié)能驅(qū)動(dòng)控制（參考下圖）。

5.瘦斯達(dá)替代傳統(tǒng)電控柜

瘦斯達(dá)交流驅(qū)動(dòng)器替代傳統(tǒng)繞線式電控柜的效益：

降低20%投資費(fèi)用，電控柜可縮小80%體積。

礦井提升機(jī)技術(shù)改造

傳統(tǒng)礦井提升機(jī)采用繞線式電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制，由于繞線式電機(jī)許多問(wèn)題應(yīng)用效果不佳，故障率高，速度不均勻穩(wěn)定，環(huán)境污染問(wèn)題嚴(yán)重，能耗較大，檢修頻繁，提升機(jī)軟啟?？刂剖鞘堑V井的主要技術(shù)改造項(xiàng)目。

瘦斯達(dá)節(jié)能型交流驅(qū)動(dòng)器具有良好的帶載啟動(dòng)特性及二段速度控制，能夠低速運(yùn)行及高速運(yùn)行，而且高速時(shí)可以旁路，驅(qū)動(dòng)電機(jī)可以是繞線式電機(jī)（轉(zhuǎn)子短路即可）或鼠籠式異步電機(jī)，是最理想的礦井提升機(jī)驅(qū)動(dòng)控制設(shè)備。

瘦斯達(dá)節(jié)能型交流驅(qū)動(dòng)器在滿負(fù)載工況時(shí)只需額定電流就可輕松平穩(wěn)帶載啟動(dòng)，沒(méi)有沖擊電流，不會(huì)影響到電網(wǎng)、電機(jī)及電網(wǎng)供電系統(tǒng)與傳動(dòng)系統(tǒng)的安全。

礦井提升機(jī)選用瘦斯達(dá)節(jié)能型交流驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)繞線式電機(jī)具有優(yōu)越的啟動(dòng)特性。

6.替代的主要效益

1.電氣投資總成本下降20%左右，包括電網(wǎng)容量下降，動(dòng)力線及開(kāi)關(guān)設(shè)備等。

2.只需要鼠籠式三相異步電機(jī)，可替代繞線式電機(jī)，得到更好的啟動(dòng)特性。

3.電控柜體積可縮小80%以上。

4.電網(wǎng)容量下調(diào)，無(wú)功補(bǔ)償及基本電費(fèi)同時(shí)下調(diào)。

5.接觸器采用半導(dǎo)體過(guò)零開(kāi)關(guān)控制，沒(méi)有火花拉弧現(xiàn)象。

6.可利用多次啟動(dòng)方式（無(wú)啟動(dòng)沖擊電流）節(jié)能控制-流動(dòng)電費(fèi)下降20%左右。

7.不必再投資購(gòu)買(mǎi)節(jié)能改造、技術(shù)改造、無(wú)功補(bǔ)償、污染防治設(shè)備。

8.交交變頻轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)，額定轉(zhuǎn)矩負(fù)載時(shí)啟動(dòng)電流只需額定電流。

9.高效率啟動(dòng)，旁路運(yùn)行可靠性高。

10.免除全部傳統(tǒng)繞線式電機(jī)的轉(zhuǎn)子控制設(shè)備，不再有污染問(wèn)題發(fā)生。

11.具有遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，局網(wǎng)、總線、RS-485，MODBUS-RTU，PROFIBUS-DP

12.全方位電機(jī)保護(hù)功能，電機(jī)不再燒毀。

7.使用傳統(tǒng)交直交變頻器的缺失

傳統(tǒng)電壓型變頻器采用交直交技術(shù)造成電網(wǎng)諧波電流污染嚴(yán)重，又是采用高頻載波PWM技術(shù)，帶來(lái)了極大的無(wú)線電干擾（EMI）與PWM污染問(wèn)題，導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)電機(jī)損耗提高10%左右，電腐蝕現(xiàn)象嚴(yán)重，線圈承受3倍的突波電壓，電機(jī)驅(qū)動(dòng)線集膚效應(yīng)嚴(yán)重。

低壓電壓型變頻器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的損耗超過(guò)15%以上，高壓多電平控制技術(shù)因?yàn)槭褂靡葡嘧儔浩鲗?dǎo)致效率再降低10%以上，因此傳統(tǒng)高壓變頻器體積大、價(jià)格高、器件多、故障率高、運(yùn)行效率低的特點(diǎn)。

傳統(tǒng)電壓型變頻器的環(huán)境污染問(wèn)題嚴(yán)重，治理需要投資高于變頻器的價(jià)格，而且無(wú)法全部有效抑制，治理設(shè)備的損耗更大。因此完全失去了節(jié)能驅(qū)動(dòng)的價(jià)值。