高压变频、斩波内馈、转子电阻等方案的比较.doc

高压变频、斩波内馈、转子电阻等方案的比较高压变频、斩波内馈、转子电阻等方案的比较高压变频调速、斩波内馈调速、转子电阻调速三种方法，是近年来用于高压电机节能调速的几种主要方案，其特点、原理、应用范围、环境要求、价格费用等各有千秋。下面分别对这几种方案进行简单的介绍，最后给出一个综合表格以分项目形式进行比较。1 高压变频调速方案1.1 原理简介：由三相异步电机的转差率定义：s=(n1 n)/n1 （n为电动机转速， n1为同步转速）以及 n1=60f/p （p为电机的极对数，f为电源频率）得电动机的转速为：n = 60 f/p (1s)从此式可见，改变电动机供电频率f可以达到改变电机转速的目的，这就是变频调速法的最基本原理。图1 变频调速的原理图1.2 选用变频调速的优点1.2.1 变频调速方案适用于电厂常用的鼠笼式电动机，不用更换或改造原用的电机即可实现调速节能的目的。1.2.2 其调速范围大、效率高，转速控制精确，调速幅度可达1:10 1:1000。1.2.3 兼作电动机软起动之用途，不必另外安装起动装置。1.2.4 在电力系统知名度大，已应用较多。1.3 缺点1.3.1 高压变频（又称变频控制柜）初其投入费用高（但适用于低压电机的变频器价格性能就很合适）。1.3.2 变频后所产生的谐波、低转速下所带来的散热问题会影响电机寿命。因此，在调速改造几年后，往往会出现烧电机、烧瓦问题。现在已有电机厂专门制造适用于变频的电动机。1.3.3 从已投运的高压变频器看（包括进口产品如ABB），大部分存在着经常跳闸，运行不可靠的问题。1.3.4 占地面积大，而且对环境要求高，需要清洁的专用房间，而且房间内应有高功率空调设备。1.3.5 电子元器件如高压晶闸管等易损坏，供货周期长且费用高。技术复杂，不易维护。1.3.6 现场调试周期长。2 斩波调速方案2.1 原理简介这是号称中国首创的一种新型交流调速技术，它强烈地批判了以电机转速公式：n=60f/p(1s)为依据建立的交流调速技术如变频技术等，提出了“交流调速的功率控制原理”（P理论）。该理论表明，包括异步机在内的所有电动机，调速的实质在于功率控制。通过近二十年的理论研究和实践探索，斩波内馈调速在技术和理论上都取得了很大发展斩波内馈调速是融斩波控制和内馈电机两项专利技术于一体的交流调速，其“内馈”和“斩波”功能分别由电机和与电机相联的控制柜完成，二者浑然一体，构成“斩波调速方案”，电机是专用的绕线式内馈电机， 控制柜就是斩波器。2.2 优点2.2.1 与变频相比投资少，包括电机改造费用大约只是变频调速价格的1/2。2.2.2 调速效率高。它扬言在相同条件下，变频比它多节0.1度电，则分文不取。2.2.3 与变频相比运行可靠性高，特别是电源瞬时停电也不会损坏晶闸管，这是目前国内外其它调速产品均未能解决的难题。2.2.4 谐波污染小，电流畸变率小于5%，而且由于转子的隔离作用不会反馈至电网，无污染，是绿色环保产品。变频调速的谐波较高且直接污染电网，有时需加装滤波装置才允许运行。2.3 缺点2.3.1 必须更换成专用的绕线式电机。2.3.2 虽然具有软起动功能，但起动性能不如变频和下面的转子电阻方案。2.3.3 调速范围小于变频，但对电力行业特点而言也已足够。2.3.4 虽然在电力系统已大量应用，但没有变频调速名气大，用户比变频调速少。3 转子电阻调速方案3.1 原理简介由电机的转速 n = 60f/p (1s)可见，改变转差率s也可以达到改变电机转速n 的目的。由于绕线式电机转子线圈串电阻后，不同的电阻，其对应的转差率不同，这就是转子电阻调速法的最基本原理。转子电阻调速是通过平滑地调整转子电阻中两极板间的距离，来改变串入绕线式电机转子回路中的电阻，达到调整电机转速的目的。电阻越大，电机转速越低；电阻为零，电机达到全速。3.2 优点3.2.1 投资少，大约为变频调速的13，斩波内馈的12。3.2.2 运行可靠，而且基本上没有维护工作量。3.2.3 由于转子电阻调速属于纯电阻性质，没有变频技术的谐波问题。3.2.4 兼作电动机软起动之用途，不必另外安装起动装置。3.2.5 安装调试简单。3.3 缺点3.3.1 必须更换或者改造成绕线式电机。3.3.2 由于串入转子回路中的电阻发热浪费能量，所以调速效率较低。我公司工程技术人员通过多年的研究，采用更先进的IGBT控制技术结合多年矿用机车的生产经验，自主开发了直交变频调速系列电机车。变频调速电机车是将从受电弓（或蓄电池）取得的直流电通过变频器变成三相交流电，去驱动三相交流异步电动机。通过改变变频器的输出频率达到调速的目的，（直流机车采用电阻启动和调速）减少了电能消耗，可节能30%。减少了蓄电池的充放电次数，相应延长了蓄电池寿命。机车的前进后退，加速减速都通过电子器件进行控制，取消了易损的大电流触点，又由于三相异步电动机结构简单，工作可靠，降低了故障率，提高了机车的运行效率。变频式电机车采用速度控制方式，机车运行速度决定于主手柄的位置，手柄在高速位置时，机车高速运行，放低速位置时，机车在几秒内就会进入低速运行。放在0位，机车就会很快停车。不需要手轮减速和制动，从而减少了闸瓦的磨损。机车的加速度具有5秒的常数，即使司机错误地把手柄由0位直接转到高速，也不会使机械部件受到过大冲击损坏。由于采用了BTC控制，比别的方式有更大的启动牵引力，重载上坡时也能正常启动。变频调速机车是既节能降耗，又安全可靠的新型产品，值得用户信赖，欢迎用户选用。2.5T电机车，有一般型、安全型、防爆特殊型三种。主要特点：外形尺寸小、轴距短、涨闸制动快而可靠，结构简单，易于维修，适用于支巷道和小矿运输和中小型矿调车用。5T防爆特殊型电机车，分无级和有级调速两种。在无级调速机车上首先采用晶闸管斩波调速新技术。主要特点：整机结构合理，防爆性能可靠，起动平滑，节约能耗。有级调速机车是采用蓄电池串并联、电机串并联加磁场削弱。调速级数为7级，该车起动较平滑，无明显冲击。防爆性能可靠，质量良好，结构简单，易于维修，深受用户欢迎。8T双端司机室机车8T电机车多种型号和多种电压等级，并有安全和防爆特殊型两种。8T110V和8T132V电机车为一级传动，属于第一代产品，它具有结构简单、运行可靠的特点。8T 144V电机车是为解决第一代机车后暸望而设计的产品。具有蓄电池容量大，机车重心低，后暸望好的特点。它结构设计合理，可靠性高，运行可靠。8T 140V电机车是新一代节能型产品，它运用现代斩波技术，采用二级变速，橡胶减振器，具有节能、运行可靠的特点，是替代电阻调速车理想的节能的节能产品。以上8T机车