襄阳市富门子电气有限公司
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水泥行业会应用到进相器的设备
水泥行业主要的用电设备有破碎机、球磨机、辊压机和风机四种，这四种设备占整个水泥厂耗电量的98%以上，其中破碎机、球磨机和辊压机在水泥行业中占耗能 的70%，风机占整个能耗的20%左右。这些大型用电设备能耗高，而在运行中功率因数过低，存在大量的无功损耗现象。因此，如何X减少此类大中型绕线电 机造成的无功损耗成为许多水泥厂节能降耗的关键。
目前，国内针对绕线式电机的就地无功功率补偿方法主要有三种：电机定子侧并联电容器、电机转子回路串接 旋转式进相器和电机转子回路串接静止进相器等。这三种补偿方式主要适用于电机负载基本恒定或缓慢变化的场合，对电机负载转矩变化剧烈的应用场合，却不能取 得理想的补偿效果。新型变负载进相器，完美解决了突变式负载工况下的绕线电机就地补偿难的问题，同时也能够对缓慢变负载及恒定负载的绕线电机进行X的就地补偿。
电机转子回路串接普通静止进相器：
普通静止进相器无电容器，无转动部件，不怕灰尘、可靠性高、使用寿命长、维修方便，几乎没有声音，不会 产生火花，没有电容器和旋转式进相器不足。进相器出现故障后可以自动退出运行，通过转接装置将转子接入起动器，电机可以继续运行。电机运行时对进相器进行 维修，维修好后可以不停机再投入运行，能够很好的保证生产的连续性。水泥行业的球磨机、风机等绕线电机，正常运行时负载比较稳定，变化幅度不大，对于这类 电机，用普通静止进相器就可以取得很好的补偿效果，故普通静止进相器逐渐被广大的水泥用户接受和认可。
但普通静止进相器由于补偿方式比较单一，补偿量基本恒定，在水泥行业的主要用电设备的破碎机和辊压机上 使用时，由于破碎机和辊压机的负载变化幅度大、速度快，容易出现两种极端现象，要么轻载补偿不足，要么重载过补，不能够进行X的跟踪与补偿，故达不到很 好的补偿效果。
电机转子回路串接变负载进相器：
变负载进相器除具有普通静止进相器的全部X点外，另具有普通静止进相器所不具有的两大突出特点：
（1）变负载进相器具有双单片机控制系统，内置多种补偿模式，能够自动跟踪负载变化情况，根据负载的变化情况自动调节相关参数，使其补偿效果无论在何种负载状况下始终保持在理想的补偿状态，完全满足负载突变工况下的无功补偿要求。
（2）能够实时检测电机负载的变化，动态调整附加在转子上的电动势幅值，以使电机的功率因数保持在期望 值上。因此，WVP变负载进相器在水泥行业破碎机和辊压机这种变化负载的工况下，使功率因数达到理想的效果，解决了普通静止进相器在这类变化负载下的补偿 不够或过补的缺陷，使水泥行业各类绕线电机得到全面理想的补偿。
（3）通过特殊的信号采样电路，能够检测电机轻载情况下的低频转子电流信号。
变负载进相器的工作原理
变负载进相器利用现代微电子及大功率开关器件组成交交变频器，把工频50Hz的交流 电压变换为与转子电流频率相同、相位滞后转子电流90°的补偿电压作为附加电势，在电机转子回路加入该附加电势来改变绕线电机转子回路电流和电压的相位关 系，进而改变电机定子电流和电压的相位关系，达到改变电机功率因数的目的。同时根据电机运行功率因数的大小，实时自动调整附加电势的幅值，改变转子电流的 大小，以适应负载的变化，达到动态补偿功率因数的目的。
当电机在某一负载下运行时，其转子电流为I2e、定子电流为I1e,
从电机学我们知道，激磁电流Im由关系式Im = I1e － I2e，从图3可得出Im。当变负载进相器的电势叠加在转子回路后，转子电流的相位变为图3中的I2。由于负载不变，激磁电流Im不变。此时的定子电流 I1由关系式I1=Im＋I2从图3可得出I1，如图所示。从图3中可以看出I1的功率因数角和幅值都比I1e小，说明电机的功率因数得到提高，定子电流 有所下降。
4 变负载进相器的性能特点
1）采用X的交-交变频技术和微机控制技术,可靠性高。
2）功率因数从0.90～0.99可连续设置，能自动将电机功率因数补偿到任一设定值。
3）采用X化的功率因数闭环控制，使动态补偿精度达±2%。
4）降低电机定子电流15％～25％，降低线损、铜损20％～40％。
5）电机无功功率降低60%以上。
6）电机的温升显著降低，过载能力及效率大为增强。
7）对不同工况的补偿适应性强于现有补偿装置。采用X化功率因数闭环控制，动态响应速度快，自动调节补偿量，从而克服了其它补偿装置所存在的补偿效果随电机电流的波动或负载变化而变化的不足，其补偿精度高、效果好。
8）对不同负载变化响应时间≤2ms。
9）完备的保护功能：输出失流保护、X温保护、外部故障输入保护和转子缺相保护等。对每种保护均有相应的故障代码显示输出，方便用户判断处理。
10）齐全的联锁功能：开机联锁使条件不具备时，电机不能起动；投入联锁使电机没有起动完毕时，不能投入；跳闸联锁使电机在WVP出现重大故障时跳闸停机。
11）用户界面友好，操作方便。结构设计紧凑、占地面积小。安装、调试及日常维护方便。
