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高壓變頻器在7100kW/6kV吸風機上的應用

作者: 時間:2016-12-21 來源:網絡 收藏
一、 現場情況概述

電機參數:

本文引用地址:http://cqxgywz.com/article/201612/332251.htm變頻器參數:

現場設計結構如圖(1)所示,由于電流比較大,回路切換均使用高壓斷路器,正常情況下依次合閘QF0-QF2-QF3,電機變頻主回路接通,QF1在檢查到變頻器帶高壓時延時自動合閘,抑制變頻器上電瞬間的勵磁涌流。

變頻器啟動后電機變頻運行,但當變頻器發生重故障跳閘時,自動分開QF2、QF3,變頻器判斷是否可以切工頻,如果非電機過流故障,非電機接地故障,發出合工頻允許信號,DCS根據鍋爐運行情況分析是否可以切工頻,如果允許就合QF4,電機切換至工頻運行。

做電機變頻切工頻轉換時大多會遇到過這樣的情況:電機由變頻運行狀態直接向工頻運行狀態切換時有時會產生特別大的沖擊電流,能達到其直接啟動電流的兩倍,約 為其額定電流的十四五倍,但有的時候卻幾乎沒有電流沖擊;而斷開變頻一段時間后再轉向工頻時就不會再出現太大的沖擊電流,延時的時間越長出現的沖擊電流的 峰值就會越小。但時間越長容易導致風機轉速下降,爐膛正壓造成危險,所以具體多長時間切是個關鍵問題。

二、問題的分析

三相電動機正常運行時,以同步轉速旋轉的主磁場在定子三相繞組內感應對稱的三相電動勢。若斷開電源后,主磁場消失,但曾經被主磁場磁化的轉子鐵芯依然存在剩 磁,與此同時由于慣性轉子依然高速旋轉,在定子線圈產生的感應電動勢并不會在極短的時間內消失,只是有所衰減。圖2是電機兩相之間,在斷開變頻器輸出前、后的的定子繞組的電壓波形,由此可看出,斷開電源后定子線圈的感應電動勢逐漸衰減的過程。圖3是圖2的展開,仔細觀察該圖可以看出,隨著轉速的降低,轉子繞組電壓頻率也在緩慢的下降。


圖2 定子電壓衰減波形1


圖3 定子電壓衰減波形2

由于變頻器輸出的是PWM波,其相位不易觀察,測得在工頻狀態下的電壓波形進行進一步的分析。因為變頻器50Hz時的輸出電壓與工頻電壓作用在電機上基本時等效的,并不影響分析結果。圖4是電機在工頻電源下突然斷開電源后的電壓波形圖,由該圖可以看出,電壓波形沒有跳變,所以斷開瞬間感應電動勢與電源電壓是 同相位的,其幅值也是基本相等的。隨著剩磁的慢慢消失,電壓幅值逐漸降低,同時伴隨著轉速的降低感應電動勢的頻率逐漸下降,其相位也逐漸與電源相位拉開。頻率越低,單位時間內拉開的相位差也就越大。

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