浅谈变频电机试验的功率测量

浅谈变频电机试验的功率测量（共9篇）

浅谈变频电机试验的功率测量 篇1

徐伟专,董行健，方宏

(1.国防科学技术大学，湖南 长沙 410073；湖南银河电气有限公司, 湖南 长沙410073 ；2.西南交通大

学电气工程学院, 四川 成都 610031）

摘要：本文首先对三表法和二表法在电机试验中的测量方式进行了比较，其次分析了电容电流存在时的电机功率测量方法及误差，并对两表法测量进行了改进，最后讨论了电容电流对功率测量的影响以及消除方法。

关键词： 电机试验，功率测量，二表法，三表法，电容电流

1,21,3

A Brief Talk on Power Measurement of Variable Frequency Electrical Machine

Xu Wei-zhuan,DONG Xing-jian

（1．HuNan Yinhe Electric Co..Ltd, Changsha Hunan 410073, China 2．Department of Electric Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu Sichuan 610031, China；）

21,2Abstract: The comparison between double meter method and three meter method on Electrical Machine test is firstly introduced.Then the power measurement method and its error with capacitor current existing are analyzed.Next, a method to improve the double meter method is proposed.Finally, the influence and its eliminations are discussed.Key words: Electrical machine test, Power measurement, Double meter method, Three meter method, Capacitor current 0 引言

随着变频调速技术的高速发展。变频电源作为电机试验电源，存在诸多的优势，但是，与区别于机组电源相比，变频电源存在一些机组电源所未遇到的问题。比如功率测试，《变频器供电三相笼型感应电动机试验方法》[1]报批稿指出，“脉冲频率高的场合不宜使用两表法（Aron接法）。这是因有电容电流存在，输入电流相量之和可能不为零。因此，应采用每相用一个功率表的测量方法”。

本文首先分析了三表法和二表法的功率测量原理，随后就电容电流存在时的功率测量方法和误差，对三表法和二表法进行了对比，最后讨论了实际应用中如何处理电容电流对功率测量的影响。

iAANBCiBiC 图1 Y型三相电路

式中，iA(t)、iB(t)、iC(t)为三相瞬时电流，uAN(t)、uBN(t)、uCN(t)为三相瞬时电压。

式(1),(2)即为三表法测量功率的原理，图2为三表法的测量电路。

*A*1 三表法和两表法功率测量原理 WW* 三相电路有功功率的测量方法有二种：三表法，两表法 [2,3,4]。图1为Y型接法的三相电路。

三相瞬时功率：

p(t)uAN(t)iA(t)uBN(t)iB(t)uCN(t)iC(t)

(1)

B*CN*W*平均功率：

图2 三表法测量电路

PUANIAcosAUBNIBcosBUCNICcosC

PAPBPC

(2)

由图（2）知，三表法测量功率的前提是三相

四线制，只有三相绕组为Y型连接，才能接成三相四线制。对于Y连接的三相负载，若中线N未引出，则有 iAiBiC0

(3)另外 UABUANUBN，UCBUCNUBN

(4)将上述式(3),(4)代入式（1），有

p(t)uAB(t)iA(t)uCB(t)iC(t)

(5)PUABIAcos1UCBICcos2P1P

2(6)式中，1为UAB与IA的相位差，2为UCB与IC的相位差。式(5)、(6)即为两表法的测量原理，图3为两表法的测量电路。

*A*WBC*W* 图3 两表法测量电路

△连接时，有同样的结论。图3中，两个功率表的公共端接在B相，显然，两表法的接线方式共有3种，分别以A、B、C相为公共点。由两表法的推导过程可知，两表法的应用前提是iAiBiC0，故两表法适用于中线未引出的Y连接或△连接的三相电路，即适用三相三线制的三相电路功率测量，与负载是否对称无关。相反，三表法由于需要将中性点作为电压的参考点，只能用于三相四线制电路的功率测量，不能用于三相三线制电路的功率测量。可见，两表法和三表法的用途不同，一般而言，两者不能兼容，对于确定的电路，能采用两表法测量的，就不能采用三表法测量，反之，能用三表法测量的，就不能用两表法测量。有一种特殊情况，在三相四线制电路中，若中线无电流（例如，电源对称，负载对称的情况下）既可用三表法，也可用两表法。这也许就是部分人认为两表法只适合三相对称电路测量的原因。显然，这种认识是错误的。首先，对称电路，只在电路分析时有意义，对于测量来讲，并无实际意义。因为测量

是人类认知或检验的一个过程，而对称与否，是测量的结果，测量之前，我们并不知道其是否对称。其次，对于对称电路来说，只需用一个功率表，读数乘以三即可，无需采用两表法或三表法。存在电容电流时的电机功率测量

2.1 测量方法

对于变频器供电的三相系统中，当载波频率较高时，这些高频电压信号经过传输电缆时，会通过周围的杂散电容形成电容电流，在电机内部，包括轴承电容在内的各种分布电容也会形成电容电流，造成三相电流和不等于零，按照两表法的原理，此时采用两表法测量会造成误差。为此，国家标准《变频器供电三相笼型感应电动机试验方法》报批稿指出，“脉冲频率高的场合不宜使用两表法（Aron接法）。这是因有电容电流存在，输入电流相量之和可能不为零。因此，应采用每相用一个功率表的测量方法”，标准中，未明确实际应用中面临的下述问题：

1． 多高的脉冲频率下，不宜使用两表法？

2．用一个功率表测量每一相是否就是三表法？

3．采用三表法，对于中线未引出的电机，如何测量？

4．采用三表法，是否可以忽略电容电流的影响？

杂散电容根据对功率测量的影响，可以分为两种，第一种，其电流最终回到电源，无中线系统，仍然有iAiBiC0；第二种，其电流通过地回路等泄漏，不再回到电源，可能导致无中线系统

iAiBiC0。本文主要考虑第二种杂散电容的影响，并以电容的对地电流影响为例，图4为存在对地电容电流的三相电路。

iiA1AAiA0iGiBiB1BB0iNiCiC1CC0

图4存在对地电容电流的三相电路

图4中。iA1，iB1，iC1为杂散电容引起的泄漏电流。iA0，iB0，iC0为电机绕组实际相电流，iA，iB，iC为总电流，有：

iAiA0iA1 iBiB0iB(6)iCiC0iC1

T(7)P((uANiA0uBNiB0uCNiC0)dt0T(uAGiA1uBGiB1uCGiC1)dt）/T0 由于电容不消耗功率，式（7）的第二项为零，即： TP(uANiA0uBNiB0uCNiC0)dt /T

(8)0 式(8)说明了两个问题，首先，功率与电容电流无关，其次，从测量角度看，除非电机三相绕组的始端和末端均引出，否则，iA0、iB0、iC0不易直接通过测量获得。为了方便测量，我们对P进行下述变换: TTP((uANiA0uBNiB0uCNiC0)dt(uAGiA1uBGiB1uCGiC1)dt)/T00TT((uANiAuBNiBuCNiC)dt(uANiA1uBNiB1uCNiC1)dt)/T00TT((uANiA1uBNiB1uCNiC1)dt(uNGiA1uNGiB1uNGiC1)dt)/T00 TT(uANiAuBNiBuCNiC)dt/TuNG(iA1iB1i)dt/T

(9)C100 电机试验中，对于较大功率的电机，往往只引出三根线，式（9）中，第一项可直接测量，第二项不易测量，其值取决于电容电流和负载中性点电位。在电容电流不能忽略的情况下，如何准确测量三相电机的功率，尤其是如何采用两表法准确测量功率，对电机试验功率测量具有现实指导意义。2.2存在电容电流时的三表法测量误差

采用三表法测量的功率为：

T P3(uANiAuBNiBuCNiC)dt/T0

(10)TPuNG(iA1iB1iC1)dt/T0可见，三表法测量功率，并不能完全消除电容电流的影响，假设电容电流带来的附加误差为EP3，则有：

TEP3uNG(iA1iB1iC1)dt/T

(11)

0当中性点接地时，uNG0，P3P。

2.3 存在电容电流时的两表法测量误差

以B相为公共端，采用两表法测量的功率为：

TP2B(uABiAuCBiC)dt/T0T

(uANiAuBNiAuCNiCuBNiC)dt/T

0TT(uANiAuBNiBuCNiC）dt/T0uBN(iAiBiC)dt/T0T(uANiAuBNiBuCNiC）dt/T0TuNG(iAiBiC)dt/T0TuBG(iAiBiC)dt/T0

TPu

(12)

BG(iAiBiC)dt/T

0 TEPuBG(iAiBiC)dt/T

(13)0由于 iA0iB0iC00，所以 iAiBiCiA1iB1iC1。

TEPuBG(iA1iB1iC1)dt/T

(14)

0同理，有：

TP2APuAG(iA1iB1iC1)dt/T

(15)0

T

(16)

P2CPuCG(iA1iB1iC1)dt/T0 对于电机试验，一般而言，电机的三相绕组基

本对称，分布电容也存在一定的对称性。即：uNGuAG,uNGuBG,uNGuCG。故三表法测量结果较为准确。两表法测量的改进

电机试验中，中线通常没有引出，导致无法采

用三表法进行测量。如何提高两表法的测量精度，具有积极的现实意义。将分别以A、B、C为同名端的三次两表法测量结果进行平均

PP2BP2C2P2A(17)TPAGuBGuCG)(iA1iB1iC1)dt/3T0(uTP(uANuBNuCN3uNG)(iA1iB1iC1)dt/3T0 由于电机试验时，试验电源一般具有较好的对称性，当电源完全对称时，有uANuBNuCN0，即 TP

(18)2PuNG(iA1iB1iC1)dt/T

0 此时，测量结果与三表法测量结果相等，图5为测量原理图，图中采用能测量瞬时值的两个电压表和三个电流表，由于uCAuCBuAB，功率可按照式（17）求取。改进后的两表法的优点是适合三相三线制的功率测量。

AAVBAVCA 图5：改进后两表法测量原理图 分析与探讨

4.1电容电流对功率测量的影响

不论是三表法、两表法还是改进后的两表法，功率测量结果均受漏电流大小的影响。且其附加的绝对误差均与iA1iB1iC1成正比，iA1iB1iC1与电源电压有关，电压越高，尤其是高次谐波电压越高，iA1iB1iC1越大。其相对误差与功率P有关，当P越小，相对误差越大。即：电源电压固定时，负载电流越小，相对误差越大；功率因素越低，相对误差越大。就电机试验而言，同样的变频器，对于同一台电机而言，负载试验时，误差较小；空载试验时，误差较大。

4.2 分离负载电流与电容电流

不论是三表法、两表法还是改进后的三表法，功率测量结果均受电容电流大小的影响。在了解测

量方法和误差后，更重要的是如何分离负载电流和电容电流，实现用两表法或三表法准确测量功率。

不论是三表法还是两表法，测量到的线电流为负载电流与电容电流之和，我们称为总电流。电容电流的大小与载波频率有关，载波频率越高，电容电流越大，由于分布电容的容量较小，电容电流主要由高次谐波构成。由于电机负载呈感性，负载电流主要由基波和低次谐波构成。

理论上，我们可以通过对总电流的谐波成分进行分析估计电容电流的大小，较高次的谐波电流，主要是电容电流，基波电流及较低次的谐波电流，主要是负载电流。而实际上，不同特性的电机，对谐波的截止频率不同，我们很难用一个通用的，确切的频率值来衡量这个界限，从而不能有效地指导实际测量。实际测量时，更有效的办法应该是尽量减小电容电流。首先，对于线路电容电流，其大小与载波频率，脉冲上升时间，电缆长度有关，实际测量时，只要将测试设备尽可能靠近电机端，完全可以忽略电容电流的影响，还可减小线路电压降对功率测试的影响。其次，电容电流由高次电压谐波造成，而高次电压谐波除了增加功率测量误差外，还有诸多的危害，如：

1.在电缆传输环节，高次谐波会造成过冲电压，损

坏电机绝缘。2.在电机内部，高次谐波导致的轴承电流会损害电

机轴承。

3.高次谐波产生很强的电磁干扰，影响其它设备运

行。

因此，不论是电机试验还是工业运行的变频电源，都应该尽可能减小这种高次谐波。对于变频电机试验而言，若要求试验电源是正谐波电源，需要在变频器的输出加装正谐波滤波器。若要求模拟用户运行环境，可采用诸如dv/dt滤波器等低通滤波器以保护电机。只要采取了上述两种方式中的任意一种，均可大大减小电容电流，提高功率测试精度。

对于载波频率较高，而输出又未加装任何滤波器的变频器，可通过下述方法判断电容电流的大小。不引出中线或将中线悬空，采用三个宽频带的电流传感器，由于iAiBiCiA1iB1iC1，通过对三相电流的高速采样，运算其向量和，该向量和即为电容电流的向量和。结论

电容电流存在，输入电流向量和可能不为零，对两表法或三表法测量均会造成附加误差。改进后的两表法测试误差与三表法基本相当。就电机试验而言，可通过就近测量和附加滤波器等方式减小电容电流，提高测试精度。

【参考文献】

[1]GB/T 22670-2008 变频器供电三相笼型感应电动机试验

方法[ S].[2].邱关源.《电路(第五版)》[M].北京:高等教育出版

社,2006.[3] 龚立娇,吴延祥,李玲.三相功率的测量方法[J],石河子大

浅谈变频电机试验的功率测量 篇2

1 集成运放

由于电子电路集成化的最大优点是能使复杂电路小型轻便, 所以随着便携式仪器应用范围的扩大, 必须使用低电压供电、低功率消耗的运算放大器。而在精密仪器、弱信号检测等自动控制仪表中, 总是希望运算放大器的失调电压要小且不随温度的变化而变化。所以低漂移低功耗的集成运放得到广泛应用, 如0P07CP, 使用很方便, 只要双电源供电, 合理使用两个输入端和同向输出端即可。

1.1 集成运放的特性

集成运放具有高输入阻抗特性, 可以得出集成运放两输入端的输入电流为零, i+=i-, 简述为“虚断”。在分析放大电路时, 可以断开运放的输入端。

集成运放运放具有高增益特性, 运放两输入端的电位差近似为零, u+=u-, 简述为“虚短”。在分析放大电路时, 可以将运放的输入端用虚线连接。

集成运放具有输出低阻抗特性, 使得经过放大的信号负载能力强。

对集成运放来说, 输入端电压差、输入电流构成的输入特性, 即“虚短”和“虚断”, 在伏安特性坐标系中, 在第一象限, 当Uid→0时, Iid→0就是指向坐标原点;在第三象限, 当Uid→0时, Iid→0也是指向坐标原点, 如图1所示。

1.2 集成运放的基本应用电路

1.2.1 反相比例运算

集成运放可以实现反向比例运算, 构成的电路如图2所示, 途中R1=R2||Rf, 根据运放的虚短虚断特性简化, A点电位等于0, R2和Rf流过相同的电流, 则Ku=-R f/R 2。

实际应用时, 如果Ui不超出VCC和VSS的范围, 运放将工作在线性范围内。当Ui超出电源电压范围, 该电路作为衰减器使用, 在两个输入端间必须加二极管保护, 使得电路仍具有运放的虚短虚断特性, 维持线性放大。

1.2.2 同相比例运算

集成运放可以实现同向比例运算, 构成的电路如图3所示, 根据运放的虚短虚断特性简化, Ku=1+Rf/R2, 不管Rf和R2阻值如何, 总有Ku≥1。

实际应用中, 通常是放大小信号, 当R2开路时, Ku=1, Uo=Ui, 即同相跟随器。

1.3 集成运放输入端保护

当运放用于衰减高电压信号时, 运放的两个输入端等电位就有可能瞬间遭到破坏, 通常用两个二极管反向并联在输入端口上对交流限幅加以保护。

两个二极管反向并联及伏安特性曲线如图4, 由于硅二极管处于死区电压时电流为0, 对外仍然等效为高阻抗, 分析电路时同样理解为虚断;两个二极管并到运放输入端不影响运放两输入端常处于虚短状态[3] (见图4) 。

2 集成运放在电功率测量方面的应用

测量电功率时, 主要是通过测电压电流值来计算的。

2.1 电流的测量

电流的测量可以采用测量电流互感器或钳形表来完成, 电流互感器根据需要将被测大电流线性变换为小电流, 后接精密电阻转换为小电压, 用线性运放放大, 供后续电路处理。需要说明的是:互感器输出与输入, 幅值基本成线性关系, 但是相位滞后, 相位差随电流大小而不同, 只能补偿处理, 这样测量很不方便。所以采用取样电阻直接测量电流的方法, 测量电路如图5所示。

图5中, R0为取样电阻, 其负端被选作参考地电位。假如取样电阻R0为5毫欧且最大允许通入20A电流, 现通入5A电流, 取样电阻两端电压为25毫伏, 采用Ku=-10的反相放大器, 输出电压就被放大到250毫伏。目前的数字式单相电能表均如此, 取样电阻电损耗很小, 成本低廉, 没有相位偏差, 电能计量精确 (见图5) 。

2.2 电压的测量

在测量电压时, 根据电压等级不同采用的方法也不同。

2.2.1 高电压的测量

对于高电压的测量, 通常采用降压互感器, 降压互感器将大电压信号变换成小电压信号, 这样输出小信号与高电压同步变化, 一般电压变化动态范围小, 在组合功率或电能测量时, 相位偏差可以近似认为是定值, 依照经验值处理即可。

将小电压信号线性放大后, 可以作为电压测量处理电路使用, 也可以同时作为功率或电能测量处理用信号。

2.2.2 0V~500V交流电压的测量

(1) 参考电位选在火 (相) 线上的电压测量。

参考电位选在火线上, 电流按照参考方向流入, 电压的参考方向指向Un, Un相对于参考点是反相。由于图5电流采样是反相放大, 为使电压放大输出信号与之同相位, 先将Un衰减, 然后同相放大。电路如图6所示, 图6中R4是R 5的1 0 0 0倍, 电压衰减1 00 1倍, R 3是R 6的1 0 0 0倍, 电压同相放大1.001倍, 整个放大电路衰减1000倍, 这样输入500V时, 输出500mV (见图6) 。

R4是R5的1000倍, 电压衰减1001倍, 输入500V时, R5上电压约500mV。D5~D8四只二极管组成的过压保护电路能够限制R5上电压, 使峰值1000mV以下的交流信号得以线性放大, 也就是限制了外部输入电压。这样允许直接测量0V~500V交流电压, 有效防止高电压输入导致放大电路损坏或者后续电路过输入。

(2) 参考电位选在零线上的电压测量。

参考电位选在零线上, 电流按照参考方向流入, 电压的参考方向指向Un, Up相对于参考点是同相。由于图5电流采样是反相放大, 为使电压放大输出信号与之同相位, 将Up反相衰减1000倍。电路如图7所示, R3是R6的1000倍, 电压反相衰减1000倍, 整个放大电路衰减1000倍 (见图7) 。

图5、图6和图7是针对单相交流电的测量电路, 图5是电流测量端, 图6图7中的Up、Un是电压测量端。单相交流电功率、电能测量方案中, 将电压Up、Un和电流I+、I-四端引出, 加入测量的电压电流信号即可。运放输出的小电压信号与电流和电压线性相关, 便于后续电路处理。

由于参考地是随电流回路负端而确定的, 运放电路的供电电源地只能是浮置的, 这就决定了以上电路适用于单相交流电功率测量, 对三相交流电功率测量只能分开进行, 不能合并到一个地上。

3 结语

电工仪表的模拟时代给人们留下深刻的印记, 集成电路工艺的创新促使运放诞生、发展, 采用运放使得信号采样简便易行, 加上模数转换器的贡献, 使得电功率测量已经逐渐步入数字化时代, 测量数据更加准确。

参考文献

[1]陈键.电工仪表与测量[M].北京:北京理工大学出版社, 2009.

[2]蔡锦福.运算放大器原理与应用[M].北京:科学出版社, 2005.

[3]周志敏, 周纪海.纪爱华电工电子实用电路[M].北京:电子工业出版社, 2005.

浅谈变频电机试验的功率测量 篇3

【关键词】浅谈；大功率；电机；变频调速

随着科技的不断进步，电子产业更新换代频率越来越高，在大功率调速传动领域已出现交流传动取代直流传动的趋势。对于大容量生产机械，如轧钢机、矿井提升机、船舶推进以及牵引传动，交流变频同步电机调速传动不仅具有与直流传动同样优越的调速性能，还具有过载能力大、效率高、体积小、重量轻、转动惯量小、维护简单和可靠性高等优点。同步电机与异步电机变频调速相比较，又具有功率因数高、变频器容量小、弱磁区转矩特性好等特点。由于交流变频同步电机调速传动具有上述优点，国内外工业界在大容量调速传动中已陆续采用并推广这一技术。

1.系统结构及类型

三电平变频调速系统基于数字化、自动化、网络化和信息化等先进技术，采用“交流同步变频电机+双三电平变频器+全数字DSP调节控制+多PLC网络控制+上位机诊断与监控+局域网信息互联”的控制模式，与其他一般型设备配套使用，完成大功率电力拖动系统调速控制。

内容主要包括以下内容：变压器、高压柜、低压配电系统、PLC控制系统、全数字同步机调速调节系统（包括定子变流柜；励磁整流柜；同步机交流系统调节柜）、操作台及上位机监控系统、其它部分外围设备，系统总图如下：

2.主要技术特点

2.1定子回路

定子变流采用背靠背双三电平结构，网侧为三电平全控整流系统，主要作用为直流电压调节和网侧功率因数控制，阀侧为三电平逆变系统，主要完成速度闭环、转矩控制、电流控制、功率因数调节等功能，中间为大容量电容器，主要起到滤波和无功缓冲作用。

三电平结构可大大减轻du/dt 对功率器件和电机绝缘的影响，降低功率设备的EMI水平，减小系统损耗。同时背靠背拓扑利于功率系统结构化设计，利于维护，使系统可靠性大大增强。

2.2谐波污染

由于晶闸管变流器采用相切控制方式调节直流电压或电流，使电网正弦波型受到切割，并由此产生谐波电流，致使电网电压波形畸变。危害是使设备发热，力矩不稳，甚至损坏。

而同步电机变频系统，采用了先进的SVPWM控制技术，抑制了谐波，系统谐波含量极小。满足国际和国内标准，不需要增加治理装置。

2.3功率因数

晶闸管装置基本上相对于一个感性负载，随着控制角的改变，其功率因数也发生变化。运行期间一般在0.02-0.7之间，即起动阶段功率因数很低，等速段功率因数较高，需要进行无功补偿。而且直流系统启动无功冲击大，引起电网电压发生波动，尤其对矿井提升机这类短时重复工作制的负荷，电压波动问题更加突出。

而采用全控整流变换器进行网侧接口的三电平交直交变换器 可实现功率因数为0.98以上，在轻载时还可对其他无功需求进行补偿，其网侧谐波含量可在不增加滤波器的前提下符合国际标准。

2.4调速性能

目前交流电机的调速技术已经非常成熟，同步机变频调试系统采用矢量控制技术，或称磁场定向控制技术，通过坐标变换，把交流电机的定子电流分解成转矩分量和励磁分量，用来分别控制电机的转矩和磁通，就可以获得和直流电机相仿的高动态性能。

（1）同直流系统相比，同步机变频系统具有更好的转矩响应，直流系统功率器件是晶闸管，控制周期是3.3ms，而同步机变频系统使用的是IGBT，控制频率一般是2KHZ，根本不是一个数量级的。

（2）直流系统在低速时，不可避免的要受电流纹波的影响（3.3ms），低速精度会有影响；而同步机变频系统低速控制精度要好于直流电机，可实现零速时全负载。

（3）基于电机的原因，由于同步机没有换向火花对过载能力的限制，同步机变频系统过载能力也大于直流电控系统。电控系统的过载能力只与功率器件有关系。

2.5单、双绕组同步电机变频控制系统

单绕组和双绕组同步电机价格相当。对电控系统来说，双绕组电控系统价格要高于单绕组电控系统约30%，但是双绕组同步电机电控系统是每个绕组配置一台变频器，当一台变频器回路出现故障时（例如高压柜、变压器、变频器等），当可实现半速全载运行。

3.技术应用

三电平高压变频器中同时应用SVPWM和SHEPWM，即低频时采用异步SVPWM，高频时采用SHEPWM，避免了高频时SVPWM谐波特性变差和SHEPWM在低频时存储量大的缺点，充分发挥了二者的优点，使变频器在整个工作范围内都可以有效抑制低次谐波，得到较好的输出波形。混合调制的难点在于衔接问题，文中分析了影响二者之间平滑切换的原因并提出了具体的解决方法，保证了切换过程中电压和电流没有跳变。采用PSIM软件对三电平SVPWM和SHEPWM进行了仿真研究，并在实际三电平变频器控制平台上进行了实验。在电力系统、轧钢、造纸、煤炭等领域对设备可靠性、安全性要求很高的应用场合，采用三电平变频调速系统，不但能降低能耗，而且可以改善工艺水平，提高生产效率。此变频调速系统结构简单，体积小。与两电平相比，采用同样电压等级，器件可以实现2倍的电压输出。降低电机的共模电压，降低对电网的共模干扰。能方便实现能量的双向流动，电机的四象限运行。与两电平相比，输出du/dt减小一半，相电压输出电平数增加，输出谐波减小。

浅谈变频电机试验的功率测量 篇4

国产大功率交流变频调速装置的研究

随着电力电子技术、微电子技术以及现代控制理论的发展,大功率交流变频调速得到长足的发展,并在国民经济各领域广泛应用.例如在国防与交通领域,大功率交流变频调速是大型舰船电力推进、高速机车牵引和磁悬浮列车的`核心设备.在能源工业中,采用交流调速来驱动矿井提升机,西气东输和南

作 者：李崇坚  作者单位：冶金自动化研究设计院 刊 名：电气时代 英文刊名：ELECTRIC AGE 年，卷(期)： “”(5) 分类号： 关键词： 

浅谈变频电机试验的功率测量 篇5

基于对数比率放大电路的光功率测量

光功率测量是光纤通信系统最基本的测试参数之一.本文提出一种基于对数比率放大电路的光功率测量方法,相对于线性放大电路具有控制简单、动态范围大和线性度好的优点,是光缆在线监测的`最佳选择.

作 者：杨家桂 钟跃明 YANG Jia-gui ZHONG Yue-ming  作者单位：杨家桂,YANG Jia-gui(安徽财经大学信息工程学院,安徽,蚌埠,233041)

钟跃明,ZHONG Yue-ming(中国电子科技集团第四十一所,安徽,蚌埠,233006)

刊 名：电光与控制  ISTIC PKU英文刊名：ELECTRONICS OPTICS & CONTROL 年，卷(期)： 13(1) 分类号：V24 TN72 关键词：光功率测量   线性放大   对数比率放大  

浅谈变频电机试验的功率测量 篇6

关键词：电机,变频器,电压降,热媒炉

太阳升输油站变电所始建于1984年9月, 2002年进行了自动化改造升级, 高低电气设备连续运行6年, 变电所供电系统由新阳线、葡阳线供电, 高压采用35kV双电源、单母线、分段供电方式, 主变容量为10000kVA, 高压设备电压等级为6kV, 该所主要设备包括4台高压电机2850kW和电容器等设备。380V低压主要有小型电机及附属设备等。

1 现象分析

本文由高压电机启动瞬间低压系统热媒炉风机变频器MM430频繁停运的现象, 作者和技术人员查阅MM430主要技术参数通过现象分析决定, 进行分工况定点测试, 采用日置HIOKI3169-21钳式电力计测量系统, 观察I、II段35kV、6kV、380V的电压变化情况进行测试。

2 数据测试

2009年1月7日10:30分新老线采用压力越站工艺运行方式, 电气技术人员进行了现场数据测试, 结果见表1-1、表1-2

2.1 I、II段电压测试情况

经过统计压力降低时间是9S, 电力线路长短不同。

2.2 低压380v现场测量数值表1-3

3 分析故障的原因

3.1 故障造成的影响

3.1.1 在启动高压电机瞬间, 出现运行的

热媒炉 (1#、2#、3#) 停运的现象, 需反复点炉增加了运行操作人员的工作量和劳动强度, 影响正常输油温度。

3.1.2 由反复点炉导致参数波动幅度大, 波动造成调节器疲劳, 以至仪表损坏, 直接影响正常生产运行。

3.2 对6kV I段测量值进行分析:

1#、2#、3#主机均属6kV I段负荷, 当启动主机的瞬间电流大、系统压降大, 难以满足热媒炉低电压保护的要求, 导致停炉。

3.3 对6kV II段测量值进行分析:

试验一:当II段启动电机是否引起低压变频器停运?

结果:启动电机不影响低压设备运行。

3.4 6kV I负荷启动现象分析

试验二:当I段启动电机是否引起低压变频器停运?

结果:低压变频器保护动作, 热媒炉停运。

试验三:将I段负荷的1#、2#、3#热媒炉负荷切换至II段, 启动II段2850kW电动机, 是否引起低压变频器停运?

结果:低压变频器保护动作, 热媒炉停运。

3.5 测试数据绘制曲线:

通过分别在35kV、6 kV、380V的二次侧测量, 采样周期为0.1秒/次。测量电压变化范围如下:

I段电压测试结果见表1-1, II段电压测试结果见表1-1。

根据380V、6 kV、35 kV电压变化范围绘出曲线图:

4 根据测试结果分析

4.1 35kV供电质量符合要求、6kV电机启动过程压降符合要求,

4.2 380V电压降幅 (-25%) , 电压降 (285v) 超过低压设备变频器的允许电压范围, 导致变频器停运, 引起热媒炉停炉。

4.3 停炉原因分析如下

4.3.1 热媒炉停炉的直接原因是大功率电机启动过程中, 380V电压降低幅度大, I段、II段最低降幅分别为28.492%、17.961%。西门子MICROMASTER 430变频器的技术要求:输入电压为AC 380 V-480 V±10%, 所以电压最低值已超出范围, 导致变频器停运。

4.3.2 只有当启动的高压电机和热媒炉、热水泵是同一段负荷时, 才发生低电压停炉, 这同我们I、II段分列运行的运行方式是符合的。

5 分析结果

5.1 压降时间:

测试采样周期精确到0.1S的精度, 经测试确定2850kW电机启动电压降低的时间是9-10S。

5.2 I段、II段电压降低幅度不同原因分析:

I段、II段35kV供电线路长度不同造成的 (I段5.2km、II段26.6km) , 并且I段线路上T接双榆变电所。

5.3 电压降幅是否合格:

根据GB/T12325-2003《电能质量供电电压允许偏差》第4条;35kV及以上供电电压正、负偏差绝对值之和不超过标称系统电压的10%;10kV及以下供电电压允许偏差为标称系统电压的±7%;220V单相供电电压允许偏差为标称系统电压的+7%-10%。

测试过程中电压降低超过标准要求, 但GB/T12325-2003中范围里说明:本标准不适用于瞬态和非正常运行情况 (启动属于瞬态) 。所以, 依据现有标准, 在正常运行情况下, 电能质量合格。高压电机启动压降是否合格:电机启动过程中6kV电压最低降到4.47kV, 参考《电机启动对厂用电系统电压的影响分析》中, 对6kV水泵电机仿真模型得出的数据6kV电压启动时最小为4.520kV, 与我分公司实测数据接近, 因此可判断高压电机的启动电压降符合要求。

6 解决问题办法和建议

改变高压电机的启动方式, 变为软启动, 此种资金投入较大, 不便实施。咨询变频器厂家, 针对此现象进行更改参数如下:P1210-4, P1200-3。保证电机电压恢复后低转速自启。采用UPS电源对变频器进行供电, 保证供电稳定性, 推荐使用。

综上所述处理问题有效办法, 笔者认为采用UPS电源对变频器进行供电, 解决低压变频器故障问题的有效方法。

参考文献

[1]顾伟.大功率异步电动机软启动性能的研究.电气传动杂志, 2008年.38卷, 第1期。

盘车电机功率计算 篇7

盘车装置作为汽轮机的一个重要组成部分, 在汽轮机启/停机的过程中都起到至关重要的作用。机组在冲转启动前、轴封供汽后和降速停机时, 为防止转子由于上下受热不均匀而造成的弯曲变形, 以及启动前检查机组动静部件间有无碰磨、大轴弯曲是否正常等, 需要盘车。而作为整个盘车装置的动力源——电动机的设计, 必须使其既满足整个发电机组的正常盘车需要, 又能使成本经济合理。笔者仅以某百万千瓦汽轮发电机组为例, 来说明盘车装置电动机的功率计算及选型。

2 设计要求

盘车电机的功率取决于以下几个因素:轴承载荷W, 轴承半径R, 转速NT和摩擦系数μ。根据功率的计算值, 再从标准电机中选取满足机组要求的电机。在电机的设计过程中还要考虑负载转矩曲线和电机轴的GD2, 通过所选电机的功率PR、转速NS、轴承负载W和轴承半径R来绘制负载转矩曲线;通过汽轮机组转子的GD2, 计算电机轴 (含汽轮机转子GD2) 上的GD2。

3 计算方法

3.1 盘车电机的计算功率PR′

通过下式可以得到盘车装置的计算功率PR′

NT:盘车转速, r/min;W:轴承载荷, kgf;R:轴承半径, m;μ:摩擦系数, μ=0.24。

注:顶轴油泵供油的轴承转矩WR设为0。

3.2 盘车电机的选取

从表1标准电机功率表中选取满足计算功率PR′的电机额定功率PR。因为在启机时需要更大的功率, 根据经验启机时电机功率为两倍的额定功率。

3.3 盘车电机负载转矩曲线

根据下式计算启机时和同步转速时电机轴的转矩启机时转矩=

注:启机时 (0r/min) 转矩是同步转速时转矩的325%。

注:有顶轴油的轴承转矩WR=0;

盘车装置转速比=电机转速/盘车转速。

根据上面的计算结果, 按如下所述可以绘制载荷转矩曲线:X轴为电机转速, Y轴为电机转矩。绘制第一条直线, 起点坐标[X:0, Y:启动转矩 (Ⅰ) ], 终点坐标[X:5%NS (Ⅱ) , Y:0];第二条直线坐标为[X:0, Y:0], [X:NS (Ⅲ) , Y:同步转速时转矩 (Ⅳ) ]。NS为同步转速。

根据下式计算电机轴的GD2 (但不包含盘车装置的转动惯量) :

4 案例分析

4.1 盘车电机计算功率

类型:侧装式;转速:1.5r/min;电机转速:1000r/min各轴承载荷、半径和转矩见表2。

4.2 盘车电机选择

根据盘车电机的计算结果, 从表1中选取满足要求的电机功率。连续运转和启机时的电机功率如下:

电机功率:11kW (连续运转时) , 22kW (启机时) , 即盘车电机为22kW。

盘车电机还需要满足如下特殊要求:

(1) 连续运行0.5h, 功率为11kW (22kW) ;

(2) 盘车电机需满足在22kW时输出的启动转矩是额定转矩的325%。

(3) 在22kW时具备8%~13%转差率 (高转差电机) , 满足图3性能。

(4) 具备手动盘车功能。

4.3 盘车电机GD2

5 结语

本文介绍了盘车装置电动机的功率计算, 并结合实际机组对计算过程进行了验证。通过该计算选取的电机既能满足机组的性能需要, 又能满足经济性要求。

摘要：电机功率计算是盘车装置设计中的主要内容之一, 是保证汽轮发电机组正常运行的重要因素。文中简述了盘车功率的计算方法及注意事项。

无刷直流电机的直接功率控制研究 篇8

目前无刷直流电机比较成熟的高性能控制方法主要包括直接转矩控制(Direct Torque Control ,DTC) 和磁场定向控制(Field Oriented Control ,FOC)[1]。 但DTC和FOC两种控制方式都存在一定的缺陷与不足:DTC在定子坐标系上进行积分运算,从而直接得到开关管的开关状态信号, 但是其低速时转矩脉动较大, 不能获得稳定的开关频率[2,3,4]。 FOC在运行过程中要求定子磁链和转子磁链始终垂直, 需要通过电流控制器对磁场电流进行控制,对电机转子参数具有很强的依赖性。

本文在对DTC和FOC两种控制策略研究的基础上,提出通过瞬时功率开关表对无刷直流电机进行直接功率控制(Direct Power Control ,DPC) 的策略, 对电机的瞬时有功功率、瞬时无功功率及磁链角度进行实时计算得到相应的电压开关矢量,通过改变开关管的开关状态对电机的瞬时功率进行直接控制[5,6,7]。 通过仿真和具体的实验验证了该控制策略的合理性,能够保证电机运行时的无功功率为零, 同时也可以减小系统的转矩脉动,使得系统具有节能性和高稳定性等优点。

1 瞬时功率理论

瞬时有功功率P和瞬时无功功率Q是瞬时功率理论的研究基础。 假定无刷直流电机的三相电压和三相电流的瞬时值分别为ua、 ub、 uc和ia、 ib、 ic, 并通过Clark变换将其从abc三相静止坐标系变换到 αβ 两相静止坐标系下。 如图1 所示, 电压uα、 uβ和电流iα、 iβ分别为电压矢量U和电流矢量I在 α 和 β 轴上的对应分量,φ 表示电压和电流之间的夹角。 瞬时有功电流id和瞬时无功电流iq分别为I在U及其法线上的投影。

定义三相瞬时有功功率为瞬时电压矢量与瞬时电流矢量的向量积,三相瞬时无功功率为瞬时电压矢量和瞬时电流矢量的叉乘,即:

由图1 和式(2) 可得有功功率和无功功率的表达式为:

2 无刷直流电机直接功率控制系统方案

2 . 1 直接功率控制方案原则

如图2 所示为无刷直流电机定子磁链 φs和转子磁链 φf矢量之间的关系。

无刷直流电机瞬时有功功率和瞬时无功功率的表达式如下所示:

式(4) 和式(5) 中, 下标s表示定子 α-β 坐标系,Ps表示有功功率、Qs表示无功功率、ωr表示转子角速度、φs表示定子磁链、φf表示转子磁链、θ 表示定子磁链与转子磁链之间的夹角,即负载角。

无刷直流电机的转子为永磁体,不需要励磁电流,若要求在工作电流最小的前提下,提高系统的功率因数,则无功功率Qs需维持为零, 则由式(5) 可知, 应有

系统实际控制时, 常常将无功功率的初始给定Qs*设定为0。但系统在实际运行过程中由于需要调节P,则会导致实际无功功率偏离给定值。 此时可通过调整负载角 θ 或的值来调节,但 θ 在调节有功功率时已有确定的值,故此时可通过调节定子磁链幅值来调节无功功率。

根据以上的公式及分析可得到无刷直流电机直接功率方案的基本原则:(1) 系统初始给定无功功率Qs*的值为0, 在系统运行过程中调节定子磁链的值来保证运行的实际值为0;(2)通过调节 θ 的大小来调节有功功率,从而控制实际运行的电磁转矩的大小。

2 . 2 直接功率控制系统方案

如图3 所示为DPC控制系统框图,变量ia、 ib、 ic为通过电流互感器检测到的三相电流值, 该值通过Clark变换后计算出瞬时有功P和瞬时无功功率Q,并与给定值P* 、 Q* 比较后送入滞环比较器, Sp、 Sq为滞环比较器的输出,通过查询功率开关表得到相应的电压开关状态量Sa、 Sb、 Sc。 其中n作为实时转速与给定转速n* 进行比较并送入PI调节器,得到瞬时给定功率P*。

根据逆变器给定直流电压Udc和电压开关状态量可得到如下所示定子电压矢量:

将变量从三相定子坐标系a-b-c变换到两相定子坐标系 αβ 坐标系,即Clark变换:

上式中,x表示电流或电压。

将式(6)代入式(7),可得

系统运行时, 将检测到的电机实时三相电流值ia、ib、 ic代入式(7),得到 αβ 坐标系下的相应电流分量iα、 iβ。然后将usα、 usβ、 isα、 isβ同时代入式(3)计算并得到瞬时有功功率和瞬时无功功率的估计值:

将计算得到的瞬时有功功率和瞬时无功功率与相应的给定值进行比较并通过滞环比较器进行比较,两个滞环比较器的环宽分别为pr和qr。 根据以下规则定义:

根据式(10) 和式(11) 可知,Sq= 1 表示在该周期内无功功率的给定值大于估计值,在下一个控制周期内需要增大输出转矩来增加无功功率输入;Sq= 0 表示在该周期内无功功率的给定值小于估计值,在下一个控制周期内需要减小输出转矩来降低无功功率输入。 有功功率的滞环比较输入与无功功率的类似。

3 仿真结果及实验分析

根据图3 所示BLDCM调速系统在Simulink环境下搭建了直接功率控制的具体仿真模型。 该模型主要包括Clark变换模块、 瞬时功率计算模块、 磁链角度计算模块、转速PI模块、滞环比较器模块和直接功率开关表模块。

考虑到实验室的具体情况, 为保证仿真和实验的一致性, 仿真所选用的无刷直流电机模型的参数如下: 额定功率PN= 200 W , 额定电压UN= 48 V , 极对数p = 4 , 额定转速nN= 3 000 r / min , 定子电阻Rs= 0 . 45 Ω , 定子电感Ls=0 . 5 m H 。

实验时, 电机从0~0.05 s内给定初始转矩2N·m条件下由静止运行到额定转速,在0.05 s时刻将转矩增加为4N·m, 由此验证电机在直接功率控制策略下的控制性能。 图4 所示为对应的转矩波形,如图5 和图6 所示分别为为电机运行时刻的abc三相电流波形和直轴、 交轴的电流波形。 图7 所示为定子磁链系统稳定时的定子磁链轨迹。 图8 所示为对应的转速波形,当0.15 s时增加负载, 通过直接功率控制可以很快使系统达到稳定,具有较强的抗干扰能力。

图9 和图10 所示为随着系统负载转矩变化, 瞬时有功功率和无功功率的实时波形,无功功率基本可维持在0 左右,有功功率也可以维持稳定。

搭建无刷直流电机无刷直流电机调速系统实验平台对仿真模型进行的实验进行实际验证。 实验所用电机参数和仿真一致, 采用STM32F407 作为系统的控制器。实验数据的测量主要通过示波器和转矩转速测量仪等工具实现,实时采集的数据通过计算机处理并呈现。

4 结论

本文将直接功率控制理论应用于无刷直流电机的调速系统中,系统结构简单并且易于实现。 通过对无刷直流电机直接功率控制策略的理论分析、Matlab仿真和实际实验验证,结论表明可以通过对电机定子磁场和磁链角度的控制改变电机输出的瞬时有功功率和瞬时无功功率,从而控制电机的转矩。 能够保证电机运行时的无功功率为零, 同时也可以减小系统的转矩脉动, 使得系统具有节能性和高稳定性等优点。 该方案应用于工业控制及其相关控制与应用场合,具有很好的应用前景。

参考文献

[1]赵方平,杨勇,阮毅,等.三相并网逆变器直接功率控制和直接功率预测控制的对比[J].电工技术学报,2012(7):212-220.

[2]周杨,江道灼,王玉芬.基于虚拟磁链的静止同步补偿器直接功率控制策略研究[J].电网技术,2012(11):205-210.

[3]张旭辉,温旭辉,赵峰.电机控制器直流侧前置双向Buck/Boost变换器的直接功率控制策略研究[J].中国电机工程学报,2012(33):15-22,170.

[4]李生民,何欢欢,张玉坤,等.基于滑模变结构的双馈风力发电机直接功率控制策略研究[J].电网技术,2013(7):2006-2010.

[5]李昆鹏,万健如,朱琳.永磁同步电机瞬时功率预测控制[J].电工技术学报,2015(1):38-44.

[6]杨国良,李惠光.垂直轴永磁同步风力发电系统建模及瞬时功率控制策略[J].电力自动化设备,2009(5):39-42.

浅谈变频电机试验的功率测量 篇9

在大型钢厂的生产系统中, 高炉部分是最重要的生产环节。高炉工程中, 电动鼓风站又是影响高炉生产的最重要生产部门。在通常的配置中, 大型电动鼓风站的电机、电机起动装置以及电机控制系统都是采用成套引进方式, 电机起动装置也都是采用变频器起动装置, 此方案沿用至今, 有它的时代背景。以前, 大功率异步电机用的还比较少, 即使有一些用户使用了大功率的电机, 也基本上都是从国外电机生产商进口的, 比较常见的生产厂家比如德国西门子和瑞士ABB。由于电机功率比较大, 使用传统的降压起动方式, 比如水电阻方式、串电抗起动方式等, 起动电流比较大, 电网往往难以承受。因此在进口电机的同时, 往往也向这些电机厂家购买他们生产的变频器, 比如用的比较多的西门子的变频器。而进口的变频器价格昂贵, 使用户不得不付出高昂的经济成本。

近年来, 用来拖动高炉鼓风机的大型电机的应用越来越多, 用户迫切需要一种在性能上与变频器相当同时在经济性上又具有优势的起动产品, 以代替目前还是比较昂贵的变频器。在国民经济迅猛发展后的今天, 无论是国产工艺设备或是电气设备都得到飞跃发展, 相关技术也达到了国际先进水平, 与进口变频器在技术水平上并无大的悬殊, 国产起动装置相反在价格上却具有很大优势, 在技术售后服务上也占地利优势。

2 大功率电机起动方式的对比

目前, 除了变频器起动方式外, 还有很多别的起动方式, 比如水电阻起动方式、电子相控调压方式、电抗降压方式、降压补偿方式等。

水电阻起动方式和电抗降压方式具有价格便宜、技术简单的特点, 在低成本的小功率电机的起动中还有应用, 不过随着电子相控调压起动装置的价格越来越低, 在这些应用场合正被电子相控调压方式所代替。

电子相控调压方式通过平滑调节晶闸管导通角的方式实现电压的平滑调节, 与水电阻起动性能相当, 但是在可靠性方面还不是很理想, 目前也只是在小功率电机上得到应用, 在大功率电机上应用较少。

降压补偿方式以襄阳大力电工的降补固态软起动装置为应用较多, 该装置通过在电机端并联无功发生器的方式, 减少从电网吸收的无功功率, 同时通过降压器进一步降压, 使网侧起动电流限制在一个较小的范围之内, 在大功率电机上应用较多。

经过对国内多家专业从事电机软起动装置的单位咨询、现场调查了解到, 目前各种软起动方式的应用大致如图1所示:

从图中可以看出, 在20000KW以下电机的软起动装置中, 以传统的水电阻、电子调压方式、降补固态软起动方式为多。在20000KW以上的应用中, 国内以变频器和降补固态软起动装置为多。目前所使用的变频器中, 进口品牌的还是居多, 国产品牌所占份额相当少。但国产的降补固态软起动装置在该领域占了一席之地, 得到了广泛的应用。

1) 性能对比

从技术性能上来说, 变频器无疑是最先进的, 代表着软起动的发展方向。其它的起动方式都是降压起动方式, 从起动性能上来说, 都要比变频器的起动电流大。降压起动方式中, 降补固态软起动装置的起动性能又是最好的, 仅次于变频器, 比电子固态、电抗器、电阻器的起动电流小, 对电网的影响也小。

从可靠性上来说, 变频器不如降压起动方式。由于其技术复杂, 在实际应用中故障率还是比较高的, 维护也极为不便。

2) 投资对比

进口变频器价格普遍较高, 对普通用户来说, 无疑是一种奢侈的方案。因为作为起动装置, 一年也就使用那么几次, 为了一年几次的起动, 花费一大笔费用购置昂贵的变频器, 而且在可靠性方面还不是很满意。

下面以我们实际做过的一个项目为例, 对其投资做个对比说明。

承德建龙钢铁有限公司1350m3高炉工程于2009年开始建设, 2010年建成投产, 该工程鼓风机电机采用国产异步电机, 电机功率21000k W, 电压等级为10k V。根据2010年对外商 (主要是西门子、GE等) 的询价, 该套起动装置的设备费约630万元人民币 (含现场服务费42万元人民币, 外商到国内来对设备的调试费) 。

同时对国内几大软起动装置厂家也逐一进行了询价, 现以北京大力厂家价格为例, 其余几家价格与此无大的悬殊。北京大力的设备费不到300万元人民币, 报价已含调试费。

从上可知, 采用国产设备可节约一次性投资330多万元人民币, 并且在设备备品备件及售后服务方面比外商更具优势, 备件价格便宜。

3) 其它对比

从售后服务方面来说, 进口变频器往往都是直接从国外生产的, 其售后服务也都要通过国外供应商进行, 其响应周期往往很长, 长达几周, 并且费用高昂。而用户现场由于生产的需要, 在起动装置出现故障的情况下, 对处理周期希望以小时计, 否则将造成巨大的损失。而国内供应商的服务响应时间一般都很快, 更能保证工厂的正常生产。

综上所述, 从性能、投资、售后服务等方面进行对比, 进口变频器相在大功率电机的应用中并不是最佳的选择, 更不是唯一的选择。电机在30000k W以下时, 其起动装置采用国产设备或进口设备均能满足现场要求, 现结合承德建龙钢铁有限公司1350m3高炉工程做具体分析。

3 降补固态软起动装置在承德建龙的实际应用

1) 工程概述

承德建龙鼓风站10k V电源引自上级变电所, 最小短路容量280MVA。鼓风站电机主要参数为额定功率21MW, 额定电流1396A, 直接全压起动电流倍数5倍。

承德建龙电动鼓风站10k V系统图如图2:

因为鼓风机为离心式压缩机, 电机功率和负载转矩比较大, 负载转动惯量和阻力矩相对较大。经计算, 要同时满足工艺及电气要求, 把风机顺利起动起来, 要求电机起动时, 起动电流不超过1.8倍, 鼓风站电气室10k V母线电压降不超过13%, 而电机端电压至少要达到母线电压65%以上。

2) 现场实际起动情况

2010年8月14日, 电机在完成单电机试车后带负荷起动, 一次起动成功。现场记录的数据为:起动时间57.6秒, 起动电流2200A (相当于额定电流的1.58倍) , 系统母线电压为8.98k V (相当于母线电压降为10.2%) , 电机端电压为7.7 k V (相当于电机额定电压的77%) , 起动完后母线功率因数为0.95, 达到并超过设计预期要求。

4 结束语

钢厂电动鼓风机站大型电动机起动方式的选择要从经济性、可靠性、售后服务等多方面综合考虑, 通过上述的分析对比, 进口变频器并不是最佳的选择, 相反, 国产的一些起动设备, 比如降补固态软起动装置, 倒是性价比比较高的一种最佳选择。到目前为止, 降补固态软起动装置在重钢、四川德钢、山西长治、新余钢厂、衡阳钢厂等都有实际应用, 且反映良好。在国家大力提倡发展民族工业, 推广使用自主产品的年代, 越来越多的民族产品在各行各业都涌现出来, 而且有所创新、有所发展, 也为国民经济做出了重要贡献, 建议在有条件的地方推广使用。

摘要：本文对电动鼓风机中大型电机采用进口变频器或国产软起动方式进行了比较分析, 并在实际应用中进行了举例说明。