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電抗器在變頻改造中的作用是什么呢?
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  • 日期: 2019-05-06
一、滑差調速電機在進行變頻節能改造時,由于考慮到在變頻器出現故障后,還能應急調速運行,故保留了原勵磁盒(簡稱調速盒)及原滑差機構。在運行中將調速盒上的調速旋鈕調至全速位置,負載側所需轉速改由變頻器給定,以達到調速和節能運行之目的。但如此改造后,出現了調速盒或滑差機構中的勵磁線圈屢次燒毀的事故。為什么原工頻調速時不易損壞,改造為變頻拖動后屢次損壞呢?
分析如下:
1、原工頻勵磁調速時,在一定的調速范圍內,反饋電壓的建立,使勵磁線圈內的勵磁電流,維持在一個較小的幅度內,基本上不會達到最大值,除非是全速運行狀態下才能達到最大值。在變頻運行中,電機實際轉速為變頻器所控制,也許只達到額定轉速的一半,速度反饋電壓只達到一半的幅度,此時調速盒給定的轉速卻是全速。調速盒“以為”電機轉速小于給定值,因而一直輸出最大的勵磁電流(電壓),施加于勵磁線圈上,勵磁線圈的溫升加大,是造成勵磁線圈易于損壞的一種因素。
2、調速盒的勵磁線圈的電源與變頻器進線電源在同一供電支路上,實質上是接于一處的。變頻器內部的三相整流器為非線性元件,較大幅度整流電流的吸入,導致了電源側電壓(電流)波型的嚴重畸變,形成了不可忽視的尖峰電壓和諧波電流,這就有可能造成勵磁線圈的匝間擊穿,或調速盒內的續流二極管擊穿、調壓可控硅擊穿也同時導致了勵磁線圈的燒毀!這應是調速盒和勵磁線圈屢次燒毀的主要因素。
二、在某地安裝了一臺小功率變頻器,先后出現了燒毀三相整流橋的故障。變頻器為2.2kW,所配電機為1.1kW,且負載較輕,運行電流不到2A,電源電壓在380V左右,很穩定。因而現場看不出什么異常。但先后更換了三臺變頻器,運行時間均不足二個月,檢查都是三相整流橋燒毀,原因何在呢?赴現場全面檢查,發現在同一車間、同一供電線路上還安裝了另兩臺大功率變頻器,三臺變頻器既有同時運行、也有不同時起/停的可能。大功率變頻器的運行與起停,也許就是小功率變頻器損壞的元兇!
原因同上,流入兩臺大功率變頻器的非線性電流,使得電源側電壓(電流)波型的畸變分量大大增加(相當于在現場安裝了兩臺電容補償柜,因而形成了波蕩的電容投切電流),但對于大功率變頻器而言,由于其內部空間較大,輸入電路的絕緣處理易于加強,所以不易造成過壓擊穿,但小功率變頻器,因內部空間較小,絕緣耐壓是個薄弱環節,電源側的浪涌電壓沖擊,便使其在劫難逃了。
另外,相對于電源容量而言,小功率變頻器的功率顯然太不匹配。當變頻器的功率容量數倍小于電源容量時,變頻器輸入側的諧波分量則大為增強,這種能量,也是危及變頻器內三相整流橋的一個不容忽視的因素。
三、某化工廠安裝了數臺進口變頻器,工作電流和運行狀態都正常,但也屢次出現炸毀整流橋的故障,往往在運行中毫無征兆地就爆裂了。現場勘測和分析:該廠為補償無功功耗,在電控室安裝了數臺電容補償柜。大容量電容器的投、切在電網中形成了幅值極高的浪涌電壓和浪涌電流。觀察電容補償柜中的電容進線,并未按常規要求加裝浪涌抑制電抗器,此電抗器的作用實質上不但抑制了進入電容器的浪涌電流,也同時改善了整個電網內的浪涌沖擊。
當生產線進行了變頻改造后,補償電容的投、切(充、放電)電流與變頻器整流造成的諧波電流互相放大,在電網系統中形成了瞬時的動蕩的電壓尖峰,該電壓尖峰遠遠超過了電源電壓,擊穿變頻器中的整流模塊也就順理成章了。
如何解決以上問題呢?綜合起來看,以上三個問題其實只是一個問題,即電網電壓波形的畸變形成了電壓尖峰,使電器設備不堪其沖擊而損壞,因而處理的措施也很簡單。
在調速電機勵磁線圈的電源輸入側,就地取材,串入了由BK型控制變壓器二次測12V或24V繞組的“電抗器”;在小功率變頻器的電源輸入側,也串入了價廉物美的由XD1電容浪涌抑制線圈改做的“三相電抗器”;為無功功率補償柜中的電容器加裝了XD1電容浪涌電流抑制器。經上述處理后,此三個問題未再出現過。使用效果是優良的,改造成本是低廉的。且免去了外地加工購料的麻煩,縮短了改造工期。

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