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繞線式電機現(xiàn)代化節(jié)能驅(qū)動控制

1繞線式電機特點

2傳統(tǒng)繞線式電機電控柜主要缺失

3 繞線式電機待解決電氣問題

4 各種啟動裝置啟動特性比較

5 瘦斯達替代傳統(tǒng)電控柜

6 瘦斯達主要效益

7 傳統(tǒng)變頻器的缺失

1.繞線式電機特點

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

由于必須從轉(zhuǎn)子引出三相電勢來控制導(dǎo)致電機滑環(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；繞線式電機設(shè)備自動化層次低，運行效率低、故障率高導(dǎo)致維修及停機頻繁加上繞線式電機半密閉結(jié)構(gòu)不耐粉塵潮濕環(huán)境、可靠性低，維護費用高，電機故障率較高，調(diào)速電阻發(fā)熱量大且污染環(huán)境，屬于亟待技術(shù)改造的電機設(shè)備。

2.傳統(tǒng)繞線式電機電控柜主要缺失

瘦斯達交流驅(qū)動器替代傳統(tǒng)電控柜的效益：

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

高壓單元串聯(lián)變頻器采用串聯(lián)疊加性原理，高壓10KV經(jīng)過移相變壓器降壓改變相序及電壓等級，再經(jīng)過功率單元變頻調(diào)速，最后串聯(lián)起來輸出為10KV電壓等級。

高壓變頻器缺失：

1.移相變壓器的損耗最低10%，全部驅(qū)動運行損耗達到25%左右。

2.低壓變頻器本身運行時會增加電網(wǎng)變壓器的諧波損耗2-5%。

3.高壓變頻器PWM高頻開關(guān)導(dǎo)致電機發(fā)燙運行損耗提高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買一臺高壓變頻器，那么運行損耗再加倍計算。

7.高壓變頻器投資金額極高，加上故障率極高，回收時間遙遙無期。

8.高壓變頻器的PWM波形帶來嚴(yán)重的無線電干擾（EMI）問題。

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

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、水泵、壓縮機節(jié)能改造，這是所有已經(jīng)使用高壓單元串聯(lián)變頻器節(jié)能改造驗證的共同結(jié)果。

3.繞線式電機待解決電氣問題

1.降低電氣總投資成本，也就是降低電控柜、動力線等相關(guān)費用。

2.電機啟動時無啟動沖擊電流，應(yīng)該允許多次啟動不會影響到電網(wǎng)及驅(qū)動電機。

3.電機驅(qū)動設(shè)備必須能夠帶載啟動，啟動特性必須優(yōu)越。

4.有效降低電網(wǎng)啟動容量，最好沒有啟動沖擊電流。

5.降低流動電費；允許多次啟停方式提高電機能源利用率。

6.解決大馬拉小車問題，減免無功補償設(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)品可靠性的問題。

9.可免除再投資購買各種電氣輔助設(shè)備（沒有環(huán)境污染問題）。

10.能夠智能自動化節(jié)能驅(qū)動控制，通過壓力、流量反饋信號閉環(huán)控制。

11.具備現(xiàn)代化人機界面控制，各種通訊接口或觸摸屏人機界面。

4.各種啟動裝置啟動特性比較

繞線式電機替代產(chǎn)品

瘦斯達節(jié)能型交流驅(qū)動器-G恒轉(zhuǎn)矩輸出特性，替代傳統(tǒng)繞線式電機轉(zhuǎn)子控制器可直接技術(shù)改造（電機不需要更換，直接短路轉(zhuǎn)子花環(huán)即可），不再使用轉(zhuǎn)子控制器，改由瘦斯達從一次電源控制啟動，具有繞線式電機的啟動特性，效率高，沒有環(huán)境污染問題，可靠性高，還可以節(jié)能驅(qū)動控制（參考下圖）。

5.瘦斯達替代傳統(tǒng)電控柜

瘦斯達交流驅(qū)動器替代傳統(tǒng)繞線式電控柜的效益：

降低20%投資費用，電控柜可縮小80%體積。

礦井提升機技術(shù)改造

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

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

瘦斯達節(jié)能型交流驅(qū)動器在滿負載工況時只需額定電流就可輕松平穩(wěn)帶載啟動，沒有沖擊電流，不會影響到電網(wǎng)、電機及電網(wǎng)供電系統(tǒng)與傳動系統(tǒng)的安全。

礦井提升機選用瘦斯達節(jié)能型交流驅(qū)動器驅(qū)動繞線式電機具有優(yōu)越的啟動特性。

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，動力線及開關(guān)設(shè)備等。

2.只需要鼠籠式三相異步電機，可替代繞線式電機，得到更好的啟動特性。

3.電控柜體積可縮小80%以上。

4.電網(wǎng)容量下調(diào)，無功補償及基本電費同時下調(diào)。

5.接觸器采用半導(dǎo)體過零開關(guān)控制，沒有火花拉弧現(xiàn)象。

6.可利用多次啟動方式（無啟動沖擊電流）節(jié)能控制-流動電費下降20%左右。

7.不必再投資購買節(jié)能改造、技術(shù)改造、無功補償、污染防治設(shè)備。

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

9.高效率啟動，旁路運行可靠性高。

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

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

12.全方位電機保護功能，電機不再燒毀。

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)，帶來了極大的無線電干擾（EMI）與PWM污染問題，導(dǎo)致驅(qū)動電機損耗提高10%左右，電腐蝕現(xiàn)象嚴(yán)重，線圈承受3倍的突波電壓，電機驅(qū)動線集膚效應(yīng)嚴(yán)重。

低壓電壓型變頻器驅(qū)動系統(tǒng)的損耗超過15%以上，高壓多電平控制技術(shù)因為使用移相變壓器導(dǎo)致效率再降低10%以上，因此傳統(tǒng)高壓變頻器體積大、價格高、器件多、故障率高、運行效率低的特點。

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