恒流节能进相器动补技术
襄樊金恒电气有限公司技术部
恒流节能进器是专为大功率绕线式异步电动机设计的就地式无功功率补偿装置，它串接于交流绕线式异步电动机的转子回路，用以提高电动机的功率因数和效率，降低电机的能量损耗，从而达到节能降耗的效果，提高企业的经济效益。
恒流节能进相器是公司的科研小组在公司的上一代产品----无环流静止式进相器---的基础上自行研发的新型智能化机电一体化产品，除具备上一代产品的全部功能外，新功能增加了适应变负载应用的电流大范围调节及稳恒电流输出控制功能，其跟踪能力、反应灵敏度极强，对于负载的大范围变动本机型仍能保证负载正常运行且维持电机转子电流恒定不变，以保证和电动机最大程度的匹配。
异步电动机无功补偿方式种类及特点
交流异步电动机无功补偿方式大致可分为两大类
a、 定子侧并联电容补偿；b、转子侧进相补偿
1） 比较两种无功补偿方式的特点
a、 定子侧并联电容补偿：定子侧并联电容补偿可以是集中补偿，也可以是就地补偿。无论哪种补偿，其无功补偿总是在定子侧的电网上进行，只是提高了电网的功率因数，减小了供电线损，而对电动机本身工作状态没有任何改善。
b、 转子侧进相补偿：此类补偿方式针对绕线式电动机，在转子绕组上进相补偿。除了具有定子侧电容器补偿提高电网功率因数，降低电网线损的优点以外，这还真正的提高了电动机本身的功率因数、效率和过载能力，并降低了电动机的工作电流和温升。常见的有旋转式进相机和静止式进相机，近年来，静止式进相装置得到越来越广泛的应用,而我公司研制的恒流节能进相器则是一种针对电机的高效节能实用新型的设备，对频繁变化的负载具有极佳的适配性。
2） 绕线式电机转子侧进相补偿装置种类及特点
绕线式电机转子侧进相补偿装置可分为两大类：旋转式进相机及静止式进相机。比较两类进相机的特点如下：
a、 旋转式进相机：为国外三十年代的技术国内八十年代的产品，有明显的无功功率补偿效果，但由于它是整流子旋转电动机，所以它特别怕灰尘，故障率较高、维修频繁、寿命短。
b、 无环流静止式进相机：是国内九十年代初期开发研制的新产品，国外无同类产品报道。其采用晶闸管组成的交—交变频器替代了旋转式进相机中的整流子旋转电动机，降低了故障率，提高了运行可靠性，延长了使用寿命。
3） 本公司恒流节能进相机的特点
1、 显著降低转子工作电流，并相应降低定子电流，从而降低电机能耗和温升，提高电机效率。
2、 及时跟踪适应负载的变化，对负载的频繁变化具备很强的适应能力。
3、 智能化芯片设计，保证转子电流恒定，提高电机的使用寿命。
4、 优良的电器选件，产品长期工作稳定、安全、可靠。
二、工作原理
1） 绕线式电机转子侧进相补偿原理
异步电机负载运行时的电路分析
异步电机带负载运行时的等效电路图及各物理参数的相量关系图如图（1）、（2a）所示：
图（1） 异步电动机等效电路图
由异步电动机等效电路图（1）和相量关系图（2a）可知，电机功率因数cosφ1决定于电网电压U1与电机定子电流I1之间的夹角φ1，电机定子电流的大小决定于电机转子电流I2及空耗电流I0（I1=I2+I0）。由此可见，提高转子电流I2或减小I2与E2的夹角φ2，均可使定子电流I1向逆时针方向转移，亦即φ1减小，电机的功率因数得以提高。
图（2a）异步电动机等效电路的相量关系图
2） 绕线式电机转子进相补偿的数学模型
根据异步电动机等效电路的相量关系图分析可知，若在转子回路附加一个与转子电流I2同频而相位滞后90°的附加电压U3（相当于电容补偿），如图（2b）所示。则合成转子电压为E3=（E2+U3），因转子功率因数cosφ2只与转差率s有关，s基本不变，则I2与E3夹角不变，故而I2与E2的夹角φ2变小，因此可以达到提高功率因数的效果。
若附加电压适当，从向量图可知不仅可以提高电机功率因数，同时可以减小定子侧电流。
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