靜止式進相器的開發及應用始于90年代，隨著工業的快速發展，在我國，電機所耗電能占整個工業用電的60%～68%，電機等感性負載所引起的無功損耗是電網無功損耗的主要來源，而大中型電機又是許多工礦企業的主要用電設備，因此，如何減少大中型電機造成的無功損耗成為許多工業企業節能降耗的關鍵。而靜止式進相器應用范圍極為廣泛，可在水泥、化工、鋼鐵、冶金、礦山等行業中，用作各種負載的繞線式異步電機的無功就地補償，它采用先進的交變頻技術和微機控制技術。通過在球磨機配套主電機(型號YRl600-8、功率：l600kW、電壓：l0kV)上使用靜止式進相器，其能夠將電機效率提高而且節能效果顯著，同時使電機溫升降低，使用壽命延長。
一、HP靜止式進相器工作原理
電機在某一負載下運行時，其轉子電流為l2e，定子電流為Ile，向量圖如圖l所示，圖中：U：電壓向量；Il：定子電流向量；I2：
圖1 向量圖
轉子電流向量；Im：激磁電流向量；Ile：定子電流額定向量；l2e：轉子電流額定向量；Ф1：電機額定功率因數角；Ф2：補償后功率因數角。激磁電流Im由關系式Im=Ile-I2e，從向量圖可得出Im。當在轉子回路串接靜止式進相器附加電勢后，轉子電流的相位變為圖中的12。由于負載不變，激磁電流Im不變。此時定子電流Il由關系式Il=Im+I2，從向量圖中可以看出Il功率因數角和幅值都比I le小，說明電機的功率因數有所提高，定子電流有所下降，達到對電機補償的目的。
圖2 靜止式進相器原理框圖
HP系列靜止式進相器是串接在電機轉子回路中的，原理框圖如圖2。當電機運行時采集轉子電流和同步電壓信號，經微處理器CPU處理后給可控硅發出觸發信號，由可控硅組成的交-交變頻器降工頻電源變為和轉子電流同頻率的電勢疊加在電機轉子回路中，改變轉子電流與轉子電壓的相位關系，通過磁場進而改變電機定子電流與定子電壓相位關系，減小功率因數角，最終使電機本身的功率因數得以提高，定子電流得以下降。大大改善了電機的運行狀況。顯著降低了電機自身的損耗。
二、 靜止式進相器的優越性
靜止式進相器對電機的 補償與電機定子側并聯電容器補償有本質的不同。電容補償和進相器補償的原理圖分別如圖3和圖4，圖中將電機進行了等效簡化，Rl、Xl為電機定子等效電路的電阻和電感，R2、X2為電機轉子等效電路的電阻和電感，C為就地補償的電容，Uf為進相器的等效電路，M為電機的接線點。可以看出：電容補償所起的作用是向電機提供無功功率，減少電機從電網中吸收的無功功率，從而減少電網的無功輸入，電網的功率因數得到提高。但是電機的無功消耗并沒有減少，電機定子電流及其功率因數沒有變化，即電機的運行狀況沒有任何變化。進相器的補償作用是在轉子回路中加入一個附加電勢，改變轉子電流有轉子電壓的相位關系，通過磁場進而改變定子電流與定子電壓的相位關系，減少電機的無功消耗。這樣，電機的溫升也隨著降低，過載能力相應提高，臺時產量提高，能耗下降。
圖3 電容補償原理圖 圖4 靜止式進相器補償圖
靜止式進相器與自激(旋轉)式進相機也不同。靜止式進相器是機電一體化的產物，采用先進的交-交變頻技術和微機、可控硅控制技術，可自動跟蹤電機運行狀態的變化并自動調整相關參數以達到最佳的補償效果。而且靜止式進相器從根本上克服了自激式進相機“整流子”結構特別怕塵埃、壽命短、維修頻繁的缺點，其進相機構無轉動部件，沒有換向器，不怕灰塵，可靠性高，使用壽命長，維修方便。
三、進相器安裝使用注意事項：
靜止式進相器在安裝使用過程中應該注意的是：
(1)進相器柜體必須要有良好的散熱條件，經常檢查軸流風機的運行情況，發現異常及時維修或更換。
(2)進相器上的電流表、功率因數表應該直接從電機定子回路上的電流互感器、電壓互感器上取信號，要求所用電流互感器副邊的額定電流為 5A、電壓互感器副邊的額定電壓為1OOV。
(3)電動機帶負荷起動結束后，進相器控制單元指示燈正常后才能投入進相器。投入運行后，如果發現電機定子電流波動較大，應立即退相，檢修正常后才能再次投入使用。
(4)定期檢查進相器內部元器件的情況，發現問題及時處理。
(5)嚴禁頻繁進相、退相，每次重復操作時間間隔不少于2min。
四、靜止式進相器使用經濟效益分析
使用進相器前，電機實際定子平均電流 100A，功率因數0.85左右，使用后，電機實際定子平均電流下降到85A，降幅達l5％，功率因數由0.85提高到0.96，提高了l3％。
通過試驗測量，使用進相器后每小時可節電50kWh。每月設備運轉率按75％，地方工業用電按0.6元／kWh計算。一年可節省電費為：365×24×0.75×50×0.6=19.71萬元，經濟效益非常可觀。
五、結束語
湖北正涵生產的HP靜止式進相器作為繞線式異步電機的無功就地補償設備，補償性能遠優于電容補償，不僅提高了線路的功率因數，更重要的是提高了電機本身的功率因數；綜合性能優于自激(旋轉)式進相機，微機控制可自動跟蹤電機運行狀態變化并自動調整相關參數使補償效果最佳，它無轉動部件因而適應環境的能力更強；具有故障自動保護功能，操作簡單，維修保養不影響生產。特別適合球磨機用的大中型繞線式異步電機，具有良好使用和推廣價值。
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