进相机在主要通风机电机节电运行中的应用

进相机在主要通风机电机节电运行进相机在主要通风机电机节电运行 中的应用中的应用 针对我矿三井向斜北主要通风机距离配电所较远 造成主要通 风机电机功率因较低 无功损耗过大 电能浪费严重 投入进 相机与主要通风机电机串级运行后 改善了功率因素 具有设 备投资少 经久耐用 运行可靠 维护方便 减少线路损耗等 优点 并创造了显著的经济效益 1 进相机的结构 进相机属于三相整流子电机 它与异步绕线式电机串级运行 可以进行相位补偿 故称进相机 如图 1 所示 它的基本结构 是一种能产生三相引入电势的特殊电机 它的主体只有一个如 同直流电机电枢的转子 整流子上每对磁极装三组电刷 按 120 度电角度均匀分布 与直流电不同的是 它完全取消了定 子磁路 电枢槽是深埋的封闭槽 槽上封闭部分就作为电枢主 磁通的闭合回路 因此 进相机是没有定子磁路的 其绕组通 过电刷与异步机转子侧绕组串联 进相机的电枢由两轴承座支 承 并由单独的辅助电机拖动 辅助电机的功率一般为 1 1kw 图 1 进相机结构示意图 2 进相机与主要通风串极运行如何改善功率因数 cos 进相机与主电机 绕线式 串级运行的电路联接如图 2 所示 图 2 进相机与主要通风机串级运行示意图 进相机的电枢的辅助电机拖动而旋转 从图中可知 经电刷输 入到进相机电枢的电流 就是异步电机转子的三相电流 i2 在转 子上的旋转磁场 其转速为 n2 60 2 p 60s 1 p 式中 s 转差率 1 公频频率 2 i2 所产生的旋转磁场频率 当进相机被辅助电机拖动 以顺相序方向 nk n2 旋转时 此 时旋转磁场对实际电枢以 nk n2 逆相序反向切割 因电枢 绕组感应电势的频率为 k p nk n2 60 2 由于此时旋转磁场对电枢的相对切割方向反向 ek 的有效值为 4 44 p nk n2 60 kw w m 式中 ek 进相机所产生的附加电势 p 电枢绕组的极对数 n2 电流 i2 所产生的旋转磁场 k 绕组系数 每支路匝数 nk n2 进相机产生的旋转磁场的转速 m 每级主磁通 在相位上 ek 比 i2 超前 90 在这样方式下 进相机的串级接 入相当于在主电机的转子回路中串入一个三相容抗 这正是能 使主电机 cos 得到改善的运行状态 3 现场测试及其经济效益 在我矿三井向斜北应用进相机与主要通风机 280kw 电机进 行串级运行 现将进相机投入前后的测试结果比较如表 1 测 试是在主要通风机房进行的 表 1 进相机安装前后测试结果 见表 上表直观地反映出三井主要通风机在安装进相机进行补偿后各 项数字的变化 由于功率因数提高后 使线路有功损耗减少及 无功功率大幅度降低 因此其经济效益是显著的 利用差值可 计算它的经济效益 1 有功功率减少 22 3kw 年节约电力为 195 348 度 2 线路损耗功率 线路长 4 0km 截面 120mm2 根据公式 w 线 3i2r 10 3 经计算 进相后每 年线路损耗减少了 25 459 度电量 3 每年节约无功电量约 100 万度 经实测向斜北主要通风 机无功经济当量 k 为 0 185 折合有功电