降補(bǔ)產(chǎn)品介紹

降補(bǔ)產(chǎn)品介紹
一、產(chǎn)品描述
公司研發(fā)投入生產(chǎn)的電能質(zhì)量優(yōu)化控制軟啟動裝置設(shè)備，采用了
電機(jī)軟啟動過程隨機(jī)補(bǔ)償，即直接采樣電壓電流轉(zhuǎn)速的比值，反饋至
數(shù)字處理器單元（智能控制器），適時的滿足靜態(tài)和動態(tài)情況下的因
系統(tǒng)無功功率損失而造成的啟動困難，自動投切電容器組（至少 3 組）
完成電動機(jī)啟動電流的下降，電壓的穩(wěn)定運(yùn)行。正因?yàn)椤皠討B(tài)”那是
因?yàn)椋?.軟起動方面，設(shè)備根據(jù)主回路的電流、電壓等采樣信號動態(tài)
調(diào)節(jié)軟起動裝置的分壓大小，實(shí)現(xiàn)限壓、恒流的效果。2.動態(tài)無功補(bǔ)
償方面，根據(jù)電機(jī)起動時的功率因數(shù)及電網(wǎng)質(zhì)量的變化，動態(tài)調(diào)節(jié)裝
置投切電容器大小，實(shí)時改變電機(jī)功率因數(shù)，結(jié)合軟起動控制器的信
號采樣，實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩、小電流、超強(qiáng)過載能力的效果。
（2）電能質(zhì)量優(yōu)化控制軟啟動裝置的特別設(shè)計，解決電流小與
力矩大之間的矛盾
衡量電機(jī)起動性能的好壞，主要看起動電流和起動轉(zhuǎn)矩兩項。希
望電機(jī)具有足夠大的起動轉(zhuǎn)矩，使機(jī)械能很快地達(dá)到額定轉(zhuǎn)數(shù)而正常
工作；又希望電動機(jī)起動電流不要太大，以免電網(wǎng)產(chǎn)生過大的電壓降
落而影響同電網(wǎng)上的其他設(shè)備的正常運(yùn)行。
1）實(shí)現(xiàn)對電機(jī)負(fù)載進(jìn)行降壓限流啟動，同時實(shí)時靜態(tài)補(bǔ)償電機(jī)
負(fù)載瞬間啟動損耗的無功功率；精補(bǔ)、細(xì)補(bǔ)，節(jié)能降損達(dá)到最佳目的；2）實(shí)現(xiàn)電機(jī)負(fù)載節(jié)能啟動無功補(bǔ)償?shù)闹悄芑?，使用更加方便。
它的應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)殡娏ο到y(tǒng)的配電網(wǎng)絡(luò)，重負(fù)載電機(jī)所有需要啟動及無
功補(bǔ)償?shù)牡胤健u003Cbr/>電機(jī)在不采取任何措施直接投入電網(wǎng)時，起動電流倍數(shù) Ist/IN
值一般為 4~7，起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù) Mst/MN 值一般為 0.9~1.3，即起動電流
大而起動轉(zhuǎn)矩不大，起動性能較差。
為什么起動電流大而起動轉(zhuǎn)矩不大？原因是：起動時 n=0,s=1,
旋轉(zhuǎn)磁場以同步轉(zhuǎn)數(shù)切割轉(zhuǎn)子繞組，產(chǎn)生很大的轉(zhuǎn)子電動勢 E2 和電
流 I2，因而定子起動電流很大。由轉(zhuǎn)矩公式 Mem=CMΦmI2cosφ2 可
知，起動時，由于定子起動電流大，定子阻抗壓降大，是定子電動勢
E1 變小，則磁通Φm 變?。挥钟捎诖藭r轉(zhuǎn)子功率因數(shù)φ2=tg-1sx2σ
/R2= tg-1x2σ/R2(x2σ漏抗)，而 R2《x2σ,所以φ2≈900，即 cos
φ2 很小，代入轉(zhuǎn)矩公式 Mst 不大。
因此，為了改善電動機(jī)的起動特性在電網(wǎng)容量不夠大時，則采有(zhòng)u003Cbr/>降壓起動。降壓起動對電網(wǎng)電壓波動在 5%，直接起動對電網(wǎng)電壓波
動在 10%。損失的是系統(tǒng)的無功功率，改善適時的有效的無功功率分
級補(bǔ)償，就從根本上解決電壓損失過大電機(jī)啟動困難
（3）無功功率補(bǔ)償?shù)膬?yōu)化設(shè)計
由于電機(jī)起動時負(fù)載電動機(jī)負(fù)荷變化較快，采用投切電容型無
功補(bǔ)償裝置進(jìn)行無功補(bǔ)償時，必然 要頻繁地進(jìn)行電容投切，智能型電
能質(zhì)量優(yōu)化動態(tài)無功補(bǔ)償裝置采用零電流投入的新技術(shù)，解決了 電容投入時的過電壓和過電流的問題，同時具有響應(yīng)時間快（可以在
20ms 內(nèi)完成電容器的 投切），使得電容器和裝置的壽命大大延長，
同時具有極高的補(bǔ)償效果。因此，電容在投入和 切除的過程中，對
裝置本身和負(fù)載不會造成任何影響。
二、產(chǎn)品的創(chuàng)新性、先進(jìn)性和獨(dú)特性
（1）理論創(chuàng)新
電機(jī)在啟動的瞬間因電機(jī)阻抗和啟動慣量很大，導(dǎo)致供電電網(wǎng)的
壓降急速下降，電流急速上升，而此時損失的是無功，為使電壓質(zhì)量
在啟動的過程中保持一個平穩(wěn)，我們采用與軟啟動裝置配合完成的分
級補(bǔ)償?shù)难b置，達(dá)到穩(wěn)定電網(wǎng)電壓，降低起始電流，提升無功的節(jié)能
效果，電機(jī)功率越大（萬千瓦以上），社會節(jié)能效果越明顯。
磁放大器的鐵芯伏安特性，電流與電壓的變化關(guān)系。
隨著磁放大器的電壓增大，在 a 點(diǎn)以前，I 和 V 成線性關(guān)系，在
a點(diǎn)以后，電流急需增加，磁放大器的電壓增加很少?！鱒/ △I=r+jXL,
因?yàn)?x>>r，所以︱△V/ △I ︱=XL，也就是說，磁放大器的輸出值 X
變得很小，這種情況主要是磁放大器磁通飽和造成的。這就是磁放大
器的基本原理。
在放大器的原理基礎(chǔ)上增加電壓電流判據(jù)信號，該信號針對的是
系統(tǒng)和設(shè)備的運(yùn)行過程，適時的進(jìn)行電容的投切，該投切時易形成事
故，這也是該項目分級、過零 、延遲切換的關(guān)鍵控制所在。
調(diào)節(jié)電能質(zhì)量優(yōu)化控制軟啟動裝置交流繞組（工作繞組）電感或電抗的方法是通過改變鐵芯的直流勵磁改變鐵芯的導(dǎo)磁率實(shí)現(xiàn)的，同
時與電容器組的投切技術(shù)相關(guān)。
利用電能質(zhì)量優(yōu)化控制軟啟動裝置的可調(diào)節(jié)性，進(jìn)行分級投切電
容器組，最終完善電機(jī)啟動成功，發(fā)出指令，電容器組全部退出，啟
動成功。
電機(jī)起動開始時，只要在控制器上預(yù)先設(shè)置起動參數(shù)，控制器內(nèi)
的計算機(jī)就可以按照設(shè)置進(jìn)行運(yùn)行，根據(jù)電壓、電流傳感器采集的信
號控制直流回路電流的大小和電流的變化的速率，從而改變電能質(zhì)量
優(yōu)化控制軟啟動裝置的輸出值和變化速率，起動的同時，電容器補(bǔ)償
系統(tǒng)可根據(jù)系統(tǒng)實(shí)時的功率因數(shù)值動態(tài)調(diào)節(jié)電機(jī)側(cè)應(yīng)補(bǔ)無功的大小，
從而增大電能利用率提高電機(jī)起動轉(zhuǎn)矩。起動成功后，控制器發(fā)出信
號由旁路開關(guān)短接電能質(zhì)量優(yōu)化控制軟啟動裝置兩端。這時，外電壓
全部加在電機(jī)上，電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。起動成功后亦可將電容補(bǔ)償系統(tǒng)投
入整系統(tǒng)，提供無功就地補(bǔ)償功能達(dá)到有效、實(shí)時節(jié)能的目的。
（2）應(yīng)用創(chuàng)新
電能質(zhì)量優(yōu)化控制軟啟動裝置突出特點(diǎn)：
1）起動回路電流一般小于 1.5 倍電機(jī)額定電流（2 系列一般小
于 2 倍），最小可達(dá)到額定電流；
2）起動時電網(wǎng)的壓降一般在在 5%-12%之間；
3）對電網(wǎng)容量要求很低，顯著減小變壓器安裝容量，大幅降低
一次設(shè)備投資；
4）起動轉(zhuǎn)矩大，可滿足不同負(fù)載的要求；5）可連續(xù)起動，重復(fù)精度高；
6）無諧波，電網(wǎng)波動小，基本不影響電能質(zhì)量；無附加有功損
耗；
7）全密封，不受環(huán)境限制，安全可靠，壽命長，基本免維護(hù)。
陜西英強(qiáng)電氣自動控制技術(shù)有限公司
技術(shù)部
2013-9-2