CN202550963U

CN202550963U - 高压异步电动机的变频调速节能装置

Info

Publication number: CN202550963U
Application number: CN2012201483388U
Authority: CN
Inventors: 熊骁
Original assignee: HUNAN KINGSUN ELECTRICAL CO Ltd
Current assignee: HUNAN KINGSUN ELECTRICAL CO Ltd
Priority date: 2012-04-10
Filing date: 2012-04-10
Publication date: 2012-11-21
Anticipated expiration: 2022-04-10

Abstract

本实用新型涉及高压电动机调速领域，尤其涉及一种高压异步电动机的变频调速节能装置。它包括电源1、断路器2、断路器3、高压变频器4、断路器5、高压异步电动机6和断路器7，所述电源1、断路器2、断路器3、高压变频器4、断路器5、高压异步电动机6依次串联，断路器7一端接在断路器3输入端，另一端接在断路器5输出端，与断路器3、高压变频器4、断路器5成并联状态。在节能改造实际应用过程中，相对于液力耦合器调速，本实用新型调速效率高，启动能耗低，调速范围宽，可实现无级调速，动态响应速度快，调速精度高，操作简便，且易于实现生产工艺控制自动化。

Description

高压异步电动机的变频调速节能装置

技术领域

本实用新型涉及高压电动机调速领域，尤其涉及一种高压异步电动机的变频调速节能装置。

背景技术

在工业领域中，为了工艺控制和节能降耗，需要对大功率高压异步电动机进行调速控制。先前采用的大规模应用调速方式是液力耦合器调速。液力耦合器是一种液力传动装置，又称液力联轴器。液力耦合器其结构主要由壳体、泵轮、涡轮三个部分组成。液力耦合器的输入轴与电动机联在一起，随电动机的转动而转动，是液力耦合器的主动部分。涡轮和输出轴连接在一起，是液力耦合器的从动部分，与负载连在一起。液力耦合器在实际工作中的情形是：电动机驱动泵轮旋转，泵轮带动液压油进行旋转，涡轮即受到力矩的作用，在液压油量较小时，当其力矩不足于克服载的起步阻力矩，所以涡轮还不会随泵轮的转动而转动，增加液压油，作用在涡轮上的力矩随之增大，作用在涡轮上的力矩足以克服负载起步阻力而起步，其液压油传递的力矩与负载力矩相等时，转速随之稳定。负载的的力矩和转速成平方比，当随着液压油量的增加，输出力矩加大，涡轮的转速随之加大，达到调节转速的目的。

液力耦合器调速原理表明，传动速度的改变，实质是机械功率调节的结果。因此液力耦合器输出转速的降低，实际是输出功率减小。液力偶合器是一种耗能型的机械调速装置，调速越深（转速越低）损耗越大。液力耦合器的缺点：1、液力耦合器节能效果低，在低速时，有近3/4的能量被浪费。液力耦合器输出转速和输入转速之比一般不能高于95%，即不能同步运行输入与输出轴，当负荷变化时，转速随之变化。2、液力耦合需装在电机和负荷中间，在安装时需将电机移位方能安装，体积庞大，具有高速旋转的大直径部件，占用空间大。3、液力耦合器起动时，起动电流较大，出现间题后，必需停机维修。 4、液力耦合器在运行一定时间后，对液压油进行更换。

液力偶合器是一种耗能型的机械调速装置，调速越深（转速越低）损耗越大，输出转速始终低于输入转速，且输出转速不能像齿轮传动那样准确不变。

发明内容

本实用新型克服了上述问题，提供了一种节能、调速效率高、调速精度高、易于实现控制自动化的高压异步电动机的变频调速节能装置。

本实用新型是这样实现的：一种高压异步电动机的变频调速节能装置，其特征在于：它包括电源1、断路器2、断路器3、高压变频器4、断路器5、高压异步电动机6和断路器7，所述电源1、断路器2、断路器3、高压变频器4、断路器5、高压异步电动机6依次串联，断路器7一端接在断路器3输入端，另一端接在断路器5输出端，与断路器3、高压变频器4、断路器5成并联状态。

在节能改造实际应用过程中，相对于液力耦合器调速，本实用新型的变频调速方式是最有优势的调速方式，本实用新型调速效率高，启动能耗低，调速范围宽，可实现无级调速，动态响应速度快，调速精度高，操作简便，且易于实现生产工艺控制自动化。所以现阶段许多的高压变频改造都是在原设备有液力耦合器的基础上进行改造，高压变频调速最终将以其优越的性能逐步取代液力耦合器。

附图说明

图1为本实用新型示意图。

附图中：1、电源；2、断路器；3、断路器；4、高压变频器；5、断路器；6、高压异步电动机；7、断路器。

具体实施方式

在工业领域中，大功率电动机拖动的系统因为工艺控制和节能降耗需要需进行调速。先前采用的大规模应用机械调速方式是液力耦合器调速，当高压变频器开始大规模进入电机调速领域时，便逐渐显示出其优越性。

如图l所示，一种高压异步电动机的变频调速节能装置，其特征在于：它包括电源1、断路器2、断路器3、高压变频器4、断路器5、高压异步电动机6和断路器7，所述电源1、断路器2、断路器3、高压变频器4、断路器5、高压异步电动机6依次串联，断路器7一端接在断路器3输入端，另一端接在断路器5输出端，与断路器3、高压变频器4、断路器5成并联状态。

高压变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。主要采用交—直—交方式（VVVF变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。

本实用新型采用异步电机柔性牵引闭环，控制器根据转速给定和转速反馈之间的误差，发出适当的频率幅值和三相正弦信号指令，该指令传送给高压变频器，通过高压变频器输出符合上述要求的交流电能，驱动电机运转，使运转性能严格符合转速给定的要求。

本实用新型具有如下优点：1、提高功率因数，降低无功功率；由于采用了先进的隔离移相变压器技术和电压源型IGBT逆变技术，在克服了传统的变频器对电网的谐波干扰的同时，主传动系统的功率因数提高到0.96以上，大大提高了设备对电网容量资源的利用率，减少了因无功电流引起的线路损耗；2、提高系统的运用可靠性、安全性。技术改造完成后，可大幅度地减少电气和机械故障对生产的影响；3、效率高，高达96%以上，远远高于可控硅大功率调速装置；4、符合IEEE519-1992标准的严格要求，不对电网产生谐波污染，对电网和其他设备的干扰小；5、提供标准通讯接口，方便系统集中控制；6、改造后系统可在0至全速范围内的任意速度下连续重载安全运行。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型的目的，而并非用作对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求的范围内。

Claims

1.高压异步电动机的变频调速节能装置，其特征在于：它包括电源(1)、断路器(2)、断路器(3)、高压变频器(4)、断路器(5)、高压异步电动机(6)和断路器(7)，所述电源(1)、断路器(2)、断路器(3)、高压变频器(4)、断路器(5)、高压异步电动机(6)依次串联，断路器(7)一端接在断路器(3)输入端，另一端接在断路器(5)输出端，与断路器(3)、高压变频器(4)、断路器(5)成并联状态。