繞線式電機現代化節(jié)能驅動控制

1繞線式電機特點

2傳統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 瘦斯達替代傳統電控柜

6 瘦斯達主要效益

7 傳統變頻器的缺失

1.繞線式電機特點

傳統采用繞線式電機采用轉子電壓控制技術調整電機轉速、提高啟動轉矩、電機軟起停、降低啟動電流，廣泛的應用在景區(qū)纜車、冶金牽引機、水泥球磨機與羅茨風機、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、慣性負載驅動等負載。

由于必須從轉子引出三相電勢來控制導致電機滑環(huán)碳刷故障率高，轉子電阻器（水電阻）體積極大溫升高成本高，環(huán)境污染嚴重，控制效率很差；繞線式電機設備自動化層次低，運行效率低、故障率高導致維修及停機頻繁加上繞線式電機半密閉結構不耐粉塵潮濕環(huán)境、可靠性低，維護費用高，電機故障率較高，調速電阻發(fā)熱量大且污染環(huán)境，屬于亟待技術改造的電機設備。

2.傳統繞線式電機電控柜主要缺失

瘦斯達交流驅動器替代傳統電控柜的效益：

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。

高壓單元串聯變頻器采用串聯疊加性原理，高壓10KV經過移相變壓器降壓改變相序及電壓等級，再經過功率單元變頻調速，最后串聯起來輸出為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變壓器的諧波損耗2-5%。

3.高壓變頻器PWM高頻開關導致電機發(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波形帶來嚴重的無線電干擾（EMI）問題。

9.風機水泵設備一般不允許調速，調速以后所有運行參數均改變（壓力、流量平方下降），調速后負載設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，導致產品故障率極高。

通過以上分析后就知道單元串聯高壓變頻器不適合做風機、水泵、壓縮機節(jié)能改造，這是所有已經使用高壓單元串聯變頻器節(jié)能改造驗證的共同結果。

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、動力線等相關費用。

2.電機啟動時無啟動沖擊電流，應該允許多次啟動不會影響到電網及驅動電機。

3.電機驅動設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，減免無功補償設備。

7.解決低效、高污染的傳統老舊轉子控制技術。

8.提高產品可靠性的問題。

9.可免除再投資購買各種電氣輔助設備（沒有環(huán)境污染問題）。

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

11.具備現代化人機界面控制，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

繞線式電機替代產品

瘦斯達節(jié)能型交流驅動器-G恒轉矩輸出特性，替代傳統繞線式電機轉子控制器可直接技術改造（電機不需要更換，直接短路轉子花環(huán)即可），不再使用轉子控制器，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)能驅動控制（參考下圖）。

5.瘦斯達替代傳統電控柜

瘦斯達交流驅動器替代傳統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。

礦井提升機技術改造

傳統礦井提升機采用繞線式電機驅動控制，由于繞線式電機許多問題應用效果不佳，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井的主要技術改造項目。

瘦斯達節(jié)能型交流驅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，驅動電機可以是繞線式電機（轉子短路即可）或鼠籠式異步電機，是最理想的礦井提升機驅動控制設備。

瘦斯達節(jié)能型交流驅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、電機及電網供電系統與傳動系統的安全。

礦井提升機選用瘦斯達節(jié)能型交流驅動器驅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，包括電網容量下降，動力線及開關設備等。

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.電網容量下調，無功補償及基本電費同時下調。

5.接觸器采用半導體過零開關控制，沒有火花拉弧現象。

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、技術改造、無功補償、污染防治設備。

8.交交變頻轉矩控制技術，額定轉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.免除全部傳統繞線式電機的轉子控制設備，不再有污染問題發(fā)生。

11.具有遠程監(jiān)控功能，局網、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.使用傳統交直交變頻器的缺失

傳統電壓型變頻器采用交直交技術造成電網諧波電流污染嚴重，又是采用高頻載波PWM技術，帶來了極大的無線電干擾（EMI）與PWM污染問題，導致驅動電機損耗提高10%左右，電腐蝕現象嚴重，線圈承受3倍的突波電壓，電機驅動線集膚效應嚴重。

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

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