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进相器工作原理

发布时间:2021-08-14

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发布者:源创大白

一、进相器工作原理
1)绕线式电机转子侧用进相补偿工作原理
异步电机负载运行时的电路分析
异步电机带负载运行时的等效电路图及各物理参数的相量关系图如图一、图二所示:

图一   异步电动机等效电路图

 

由异步电动机等效电路图一和相量关系图二可知,电机功率因数cosφ1决定于电网电压U1与电机定子电流I1之间的夹角φ1,电机定子电流的大小决定于电机转子电流I2及空耗电流I0(I1=I2+I0)。由此可见,提高转子电流I2或减小I2与E2的夹角φ2,均可使定子电流I1向逆时针方向转移,亦即φ1减小,电机的功率因数得以提高。

        

图二  异步电动机等效电路的相量关系图

2)绕线式电同转子进相补偿的数学模型
    根据异步电动机等效电路的相量关系图分析可知,若在转子回路附加一个与转子电流I2同频而相位滞后90°的附加电压U3(相当于电容补偿),如图三所示。则合成转子电压为E3=(E2+U3),因转子功率因数cosφ2只与转差率s有关,s基本不变,则I2与E3夹角不变,故而I2与E2的夹角φ2变小,因此可以达到提高功率因数的效果。
若附加电压适当,从向量图可知不仅可以提高电机功率因数,同时可以减小定子侧电流。


图三


3)进相器控制要求:
    静止式无环流进相器采用交-交变频器,将50HZ的工频电压转变为与电动机转子电流同频的低频电压附回电机的转子回路,并使该附加电压滞后转子电流90,达到电动机转子侧串接电容器的效果。这个附加电压是由50HZ的基波组成。图四为转子电流、附加电压的关系图。图五 为矢量图。

图四  转子电流、附加电压的相位关系图

 

图五 转子电流、附加电压的矢量关系图


图四中,附加电压实际为两种幅值的矩形波又叠加而成,示意图如图六所示,其中正弦波为矩形波的包络曲线。

               图六  矩形波附加电压




 

4)工作原理框图如图七 所示:

     图七  LVP进相控制装置工作原理方框图





    二、进相器主要技术参数及使用环境条件
1) 可使电机的功率提高到0.95以上,降低无功功率60%以上。
2) 降低定子电流10%-20%,并显著提高降低定子的温升,从而提高了电机的使用寿命。
3) 进相后可提高电机的效率和过载能力。
4) 进相器具有故障自动保护功能,进、退相自动转换,不影响生产的正常运行。



5) 绕线式电动机转子侧附加补偿电压后的各电机参数物理特   
随着补偿电压△U的逐步升高,定子侧的无功功率逐渐减小,功率因数逐步上升,定子电流逐渐减小。当补偿电压升高到一定值后,定子侧的无功功率减小到接近于0,功率因数上升到近似于1,电机转速上升1%左右,而电机的输出功率维持不变。
这就是进相器工作原理及作用。

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