無刷雙饋同步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

韶關(guān)市技師學(xué)院 陳燦明

無刷雙饋同步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

韶關(guān)市技師學(xué)院 陳燦明

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，節(jié)能越來越被人們重視，本文以無刷雙饋同步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用為題，對(duì)無刷雙饋同步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)展開詳細(xì)分析的同時(shí)對(duì)其應(yīng)用也進(jìn)行詳細(xì)的分析，無刷雙饋同步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)不僅能夠通過低壓小功率的變頻器對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，還能夠降低其成本的同時(shí)提高設(shè)備的使用效率。

無刷雙饋同步電機(jī)；變頻；調(diào)速系統(tǒng)；節(jié)能技術(shù)；應(yīng)用

前言

風(fēng)機(jī)和水泵在現(xiàn)代設(shè)備使用過程中數(shù)量逐漸增多，并且使用的范圍較廣，耗電量逐漸增大，在節(jié)流調(diào)節(jié)的過程中通過定速風(fēng)機(jī)來進(jìn)行節(jié)電操作，保證風(fēng)機(jī)以及水泵運(yùn)行的關(guān)鍵，其采用的主要驅(qū)動(dòng)方式是定速驅(qū)動(dòng)，在采用風(fēng)門調(diào)節(jié)流量的過程中便會(huì)發(fā)生耗損嚴(yán)重的情況。在機(jī)組變負(fù)荷時(shí)風(fēng)機(jī)和水泵運(yùn)行過程中就極出現(xiàn)偏離的現(xiàn)象，以此降低設(shè)備的使用效率。面對(duì)耗損嚴(yán)重的現(xiàn)象，無刷雙饋同步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)就成為變頻調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，以下便是詳細(xì)分析。

1.無刷雙饋同步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)概述

無刷雙饋同步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)是由高壓無刷雙饋電機(jī)以及低壓變頻器組成的，而其中定子功率繞組中供電設(shè)備包括高壓電源以及低壓電源，在改變電機(jī)轉(zhuǎn)速的過程中，需調(diào)節(jié)低壓電源，通過電源中的調(diào)節(jié)裝置來控制高壓電源的電機(jī)，實(shí)現(xiàn)用小容量的調(diào)速器來控制大容量電機(jī)的目的。在風(fēng)機(jī)、水泵以及壓縮機(jī)等設(shè)備中常使用此方式，在負(fù)載變頻過程中也有所應(yīng)用，節(jié)約成本的同時(shí)還能夠充分發(fā)揮其節(jié)能效能。

無刷雙饋同步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的原理：傳統(tǒng)的電機(jī)變頻調(diào)速是由電機(jī)的變頻器控制的，變頻器不但要承受系統(tǒng)的電壓并且還要將傳輸電動(dòng)機(jī)的全部功率。無刷雙饋同步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)不同，只需承擔(dān)部分電功率即可，而電動(dòng)機(jī)所需的電功率是由功頻電源中電動(dòng)機(jī)提供的，不論功頻繞組的電壓等級(jí)是多少，無刷雙饋同步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)都能夠最大限度的低壓供電，以此實(shí)現(xiàn)低壓小功率變頻器對(duì)高壓電動(dòng)機(jī)的控制功能。

變頻控制系統(tǒng)運(yùn)行是需要無刷雙饋電動(dòng)機(jī)的配合，是一種全新的變頻調(diào)控裝置，利用功頻繞組與變頻套組之間的磁場(chǎng)來運(yùn)行，經(jīng)過對(duì)無刷雙饋電動(dòng)機(jī)中定子繞組過程中產(chǎn)生的電壓電流的檢驗(yàn)，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分解以及運(yùn)算，對(duì)變頻繞組的變頻變壓功能進(jìn)行控制，同時(shí)達(dá)到設(shè)備變頻調(diào)速運(yùn)作的目的。無刷雙饋同步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)包含兩套定子套組，其功能是為變頻調(diào)速系統(tǒng)提供不同的電壓以及電源。

2.無刷雙饋同步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

2.1 在系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用

在900kw的無刷雙饋的同步電動(dòng)機(jī)變頻系統(tǒng)中運(yùn)用無刷雙饋同步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)能夠最大程度的實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的，經(jīng)調(diào)查顯示每年的節(jié)能高達(dá)60萬元以上，節(jié)能的費(fèi)用與投資設(shè)備的成本相比只多不少，可見將無刷雙饋同步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)運(yùn)用到900kw的無刷雙饋的同步電動(dòng)機(jī)變頻系統(tǒng)中，不但能夠達(dá)到節(jié)能的目的，還能夠?yàn)槠髽I(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 節(jié)能過程中的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的變頻調(diào)速系統(tǒng)運(yùn)作中，變頻器的效能達(dá)到90%多，變頻器在運(yùn)作的過程中自身會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的消耗，并且在運(yùn)作的過程中還會(huì)承擔(dān)相應(yīng)的電壓，每臺(tái)900kw的無刷雙饋的電機(jī)中只有300kw的電壓能夠經(jīng)過變頻繞組中低壓變頻器的控制，其效能是95%，產(chǎn)生的相應(yīng)耗損在12kw。經(jīng)過上述分析得知，無刷雙饋電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)通過成本較低的變壓器完成供電工作，不但能夠最大程度的節(jié)省電能，與其它設(shè)備相比其節(jié)能量較高，說明無刷雙饋同步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)在變頻調(diào)速系統(tǒng)中充分發(fā)揮節(jié)能的功效。

2.3 投資過程中的應(yīng)用

傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速系統(tǒng)所使用的電源都是通過變頻器，也因此變頻器在提供使用電源的過程中所承受電網(wǎng)的電壓過大，并且還要傳輸所有電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中所需的功率。無刷雙饋同步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的出現(xiàn)成功解決此類問題，在系統(tǒng)運(yùn)作的過程中，只承擔(dān)一部分的電工率，并且改變以往變頻器承受全部傳輸功率的現(xiàn)象，轉(zhuǎn)換由固定的高壓工頻電源進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的傳送功率環(huán)節(jié)，且在不分等級(jí)的情況下通過相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)完成低壓供電，能夠完全實(shí)現(xiàn)通過小功率的變頻器控制大容量電動(dòng)機(jī)的控制功能。高壓變頻器在使用過程中產(chǎn)生的費(fèi)用較高，在大容量電機(jī)的調(diào)速中更是需要較高的費(fèi)用，而在現(xiàn)代系統(tǒng)變頻調(diào)速的過程中采用低壓變頻器能夠降低其費(fèi)用的同時(shí)節(jié)約投資成本。

2.4 系統(tǒng)可靠性中的應(yīng)用

高壓變頻器與低壓變頻器相比可靠性較低，在以往高壓變頻器的系統(tǒng)受到高壓變頻器的控制，而無刷雙饋同步電機(jī)的變頻系統(tǒng)則是由工頻電源以及低壓變頻器共同控制的。在變頻器出現(xiàn)故障的過程中，傳統(tǒng)高壓變頻器的控制系統(tǒng)將停止運(yùn)行，而現(xiàn)代的無刷雙饋同步電機(jī)的變頻系統(tǒng)能夠繼續(xù)運(yùn)行的同時(shí)保證設(shè)備的可靠性。

2.5 維護(hù)中的應(yīng)用

高壓變頻系統(tǒng)的控制過于復(fù)雜，在控制過程中產(chǎn)生的費(fèi)用也相對(duì)過高，無刷雙饋同步電機(jī)的變頻系統(tǒng)中小功率變頻器控制高壓大容量變頻器的操作在控制的過程中操作方法簡(jiǎn)單的同時(shí)操控的技術(shù)也相對(duì)成熟，對(duì)系統(tǒng)而言大大的增加了可靠性同時(shí)還能夠利于設(shè)備維護(hù)，降低維護(hù)過程中產(chǎn)生的成本。同時(shí)具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固的特點(diǎn)，在運(yùn)行的過程中，由于撤銷了原本設(shè)備上的電刷以及滑環(huán)裝置，運(yùn)行更加可靠的同時(shí)大大節(jié)省了維護(hù)過程中產(chǎn)生的費(fèi)用，在系統(tǒng)運(yùn)行與啟動(dòng)的過程中都能夠發(fā)揮自身的性能，更好地實(shí)現(xiàn)變頻啟動(dòng)以及運(yùn)行的功能。

2.6 改造過程中的應(yīng)用

無刷雙饋同步電機(jī)的變頻系統(tǒng)是由低壓變頻器控制的，與高壓變頻器相比，低壓變頻器的體積較小，同時(shí)占地面積較小，更加利于改造，只需要在原有的地點(diǎn)改造即可并不需要重新更換廠房，節(jié)約了投資的成本。

2.7 電網(wǎng)使用中的應(yīng)用

在變頻系統(tǒng)的改造后，電機(jī)能夠具備軟起軟停的功能，并且在啟動(dòng)的過程中所產(chǎn)生的電流不超過相關(guān)電流的要求，對(duì)電網(wǎng)本身沒有任何沖突，以此延長(zhǎng)電機(jī)原本的使用壽命。在設(shè)備運(yùn)行的過程中，能夠保證電機(jī)的穩(wěn)定性，減少耗損的同時(shí)還能夠在正常的環(huán)境下完成溫升操作，不會(huì)產(chǎn)生異常的震動(dòng)或是異常的噪音。

2.8 功率中的應(yīng)用

在變頻調(diào)速的過程中滿載時(shí)所產(chǎn)生的功率符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，電流也相對(duì)要低，主要是通過無刷雙饋同步電機(jī)的變頻系統(tǒng)的改善而達(dá)到的，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的節(jié)能作用。

2.9 電機(jī)保護(hù)過程中的應(yīng)用

在電機(jī)的保護(hù)過程中，無刷雙饋同步電機(jī)的變頻系統(tǒng)能夠?qū)㈦娏鬟M(jìn)行過流，并且還能夠?qū)崿F(xiàn)短路、欠壓、缺相等較多設(shè)備的保護(hù)功能，保護(hù)電機(jī)的同時(shí)還增電機(jī)的使用壽命。

2.1 0 自動(dòng)化應(yīng)用

變頻調(diào)速系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的相互控制功能，系統(tǒng)具備自動(dòng)運(yùn)行以及自動(dòng)保護(hù)的功能，在發(fā)生故障時(shí)能夠自動(dòng)報(bào)警，由過去的手動(dòng)操作變?yōu)楝F(xiàn)代的自動(dòng)化操作，能夠?qū)崿F(xiàn)無人操作的目標(biāo)，在降低人員成本的同時(shí)還能夠降低以往的勞動(dòng)強(qiáng)度，促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)，保證企業(yè)的運(yùn)行，并且提高其可靠性、安全性。無刷雙饋同步電機(jī)的變頻系統(tǒng)在自動(dòng)化的應(yīng)用能夠更加有效的促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展，以及現(xiàn)代化科技的發(fā)展。

3.結(jié)語(yǔ)

采用無刷雙饋同步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)能夠結(jié)合實(shí)際的運(yùn)行運(yùn)行情況進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行方式的改造以及節(jié)能。無刷雙饋同步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)自身具備較強(qiáng)的節(jié)電特點(diǎn)，作為有效的調(diào)節(jié)控制技術(shù)在提高設(shè)備的使用效率時(shí)還能夠滿足工藝的需求，在一定程度上還能夠減少設(shè)備維修產(chǎn)生的相應(yīng)費(fèi)用，就電網(wǎng)而言無刷雙饋同步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)能夠有效的節(jié)約容量，為企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]孫明奇,劉紫玉．無刷雙饋同步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用[J]．防爆電機(jī),2016,(03)：26-28+35．