[01130799]数字式大绕线异步电动机无功补偿及节能装置的研究

1.任务来源 江西省科技厅工业攻关项目，项目编号：CB200608133。2.应用领域本系统可替代其它传统的无功补偿装置，广泛的应用于水泥、化工、矿山、冶金、钢铁、造纸、制药等行业中大中型绕线式异步电动机。3.技术原理本系统改善功率因数的原理是基于在绕线式异步电动机转子回路内串联一大小可调的相位超前转子回路内主电动势90´的附加电势，以改变电动机转子电流的大小和相位。经磁耦合后，可改变电动机定子电流的大小和相位，即可改变定子电流与电压的相位关系，从而达到功率因数补偿的目的。4.性能指标（1）电机功率因数提高到0.96以上；（2）定子侧电流下降10％以上；（3）补偿量可随负荷的变化自动调节。5.成果的创造性、先进性（1）本项目提出采用单片机进行负荷监测，使系统能根据所检测负荷大小，通过研究出的数学模型及软件编程，实现大功率绕线式异步电动机无功补偿的闭环控制，使整机性能达到国内先进水平。（2）为简化主电路，减小变压器的容量，主电路采用单相至三相交交变频电路。该电路使流过变压器i的幅值是转子电流的一半，三相公用一个50Hz的电源后，不但使变压器的结构大为简化（三相有中心抽头的变压器变为单相无中心抽头的变压器），而且使变压器的总容量大为缩小，是三相变压器的六分之一。（3）采用了检测范围宽、精度高、线性好的霍耳电流传感器检测电机转子电流。（4）设计出了一种高可靠性的电流过零检测电路。6.推广应用的范围本系统可替代其它传统的无功补偿装置，广泛的应用于水泥、化工、矿山、冶金、钢铁、造纸、制药等行业中大中型绕线式异步电动机，应用前景是十分乐观的。7.应用情况及存在问题本系统于2007年11月用于一台1.8×7.0球磨机上，电机型号JRl38-8，电机功率为245kw。经过一年多的反复调试与试用，现使用情况良好。