SP型静止式进相器的分析应用
静止式进相器和电容对电机无功补偿的比较
静止式进相器和电容对电机无功补偿的比较(2003-4-11 1:56:39 , 点击:1581)作者：万州电气技术工程师罗亚斌静止式进相器是一种专用于绕线电机的新型无功功率补偿装置，采用先进的交-交变频技术和单片机技术，是机电一体化的产物。
静止式进相器已被国家经贸委认定为2001年度国家重点新产品，经在几千家企业应用，受到了用户的好评。
一、静止式进相器工作原理静止式进相器的原理框图如下：静止式进相器是串接在转子回路中对电机起作用的。
电机运行时，进相器采集电机转子电流信号和同步电压信号，经微处理器CPU进行数据和相位处理，控制和调整可控硅的触发信号，使可控硅组成的交—交变频器将降压后的工频电源变为和转子电流同频率，相位滞后90°的附加电势加在电机转子回路中。
转子的电流和电压相位因此改变，通过磁场进而改变电机定子的电流与电压的相位角，使电机的功率因数提高，得到补偿。
二、静止式进相器补偿原理电机在某一负载下运行时，其转子电流为I2e、定子电流为I1e,向量图如下所示。
激磁电流Im由关系式Im=I1e-I2e，从向量图可得出Im。
当在转子回路串接静止式进相器的附加电势后，转子电流的相位变为图中的I2。
由于负载不变，激磁电流Im不变。
此时的电子电流I1由关系式I1=Im+I2，从向量图可得出I1，如图所示。
从图中可以看出I1的功率因数角和幅值都比I2e小，说明电机的功率因数有所提高，定子电流有所下降。
这正是静止式进相器所要达到的对电机补偿的目的。
三、静止式进相器和电容器对电机补偿的比较回路不同静止式进相器的补偿回路和电容的补偿回路分别如下：从图中可以看出：静止式进相器和电容补偿对电机的作用点不同，电容是在电机的前端定子侧进行补偿；静止式进相器是从电机的末端转子侧进行补偿。
各自的回路等效的原理图分别如下：补偿方式不同电容补偿是通过提供无功功率给电机，使电机减少对电网的无功功率的吸收，本身的无功消耗并没有减少；静止式进相器补偿是通过在电机转子回路串联和转子电流同频率的电源，改变转子电流和电压的相位关系，进而通过磁场减小定子电流和电压的相位角，使电机的无功功率损耗减少。
静止式进相器工作原理
静止式进相器工作原理【摘要】本文介绍一种新式智能型电机无功补偿装置，这种补偿器采用单片机控制，能够实现自动跟踪，自动补偿以达到提高电机功率因数，降低电机定子电流、电机温升等目的。
关键词：测量跟踪补偿相位1．概述众所周知，静止式进相器是一种智能型无功功率补偿装置，它具有自动跟踪补偿、静止无环流、操作简单、免维护等许多优点，是当代替代旋转式进相机的理想产品。
它的补偿原理和电容补偿相比有着本质上的区别。
电容补偿是在电机定子的前端并联电容器C，以吸收电机感性电阻造成的无功功率。
它只能改变电容至电网等线路上的电流与电压的功率因数角，也就是说只能提高线路上的功率因数。
而进相器却是一种能够改变电机本身功率因数的补偿装置。
它是由单片机控制把50HZ交流电通过交交变频给电机转子中附加一个与转子同频率的电势Uf来改变转子的功率因数，从而达到改变电机定子的功率因数。
等效电路如图一所示：图一2．控制原理图二从图二可以看出ＷＰ系列静止式进相器是串接在电机转子回路中的。
当电机运行时采集转子电流和同步电压信号，经微处理器CPU处理后给可控硅发出触发信号，由可控硅组成的交—交变频器将工频电源变为和转子电流同频率的电势叠加在电机转子回路中，改变转子电流与转子电压的相位关系，通过磁场进而改变电机定子电流与定子电压的相位关系，减小功率因数角，最终使电机本身的功率因数得以提高，定子电流得以下降。
这种方式，可使电机功率因数提高到0.98以上，无功功率降低60%以上；降低电机定子电流10%～20%，降低线损、铜损20%-30%；电机温升显著降低，效率及过载能力大大提高，电机使用寿命延长。
它的工作过程如下：当电机起动前，先给进相器送上控制电源，通过转换接触器把电机转子接到起动器上，当电机起动完毕，给进相器一个信号此时微控制单元开始工作，此时按下进相按钮，转换机构把电机转子接入到可控硅变频器，通过附加电势的叠加来改变电机的功率因数。
为了保护可控硅，吸收通断时的峰值电压，可控硅的阳极A和阴极K之间并联有阻容串联保护元件。
静止式进相器在我公司使用及改进措施
的 目的。采用 微计算 机技术 和交 一 变频技 术 ， 过 交 通 电力 电子器 件 生成 电动 机转 子 同频 ， 位超 前 ９ 。 相 ０， 幅值 相 当的一个 三相 电源 ， 串接在 电机转 子 回路 中 ，
成 功 的基 础上 ，０ ７年 ｌ 又 引入进 相 器 对 １ ２０ ２月 线 的 １ ０ 的磨 主机也进 行 了无 功补偿 改造 。 过 ０Ｗ ６ ｋ 通
为 电压 相 量 ；１ 为 定 子 电 流相 量 ； 为 转 子 电 流 ， 一 Ｊ 厂 相 量 ； 为 激磁 电流 相 量 ；ｌ 为 定 子 电流 额 定相 量 ； Ｊ ， ｒ
菏泽中联水泥有限公 司（ 以下简称 “ 我公 司”是 ） 鲁南中联水泥有 限公司投资新建的年产 ５ ０万 ｔ 粉
磨 站 ，０５年 我公 司 又建 设 了年 产 １０万 ｔ ２０ ０ 的第 二 条生 产线 。为 了解 决 ＃ 线大 中型 电机造成 的无 功损 ＝ ！ 耗 问题 ， 司 于 ２０ 我公 ０ ５年 ７月 引进 了静 止式 进相 器 对 ３ ５ 的磨 主 电机进 行无 功补偿 。在 应用获 得 ０＿＿ ≯ ■
中 图分 类 号 ： Ｑ１２６ Ｔ ７．
文 献 标 识码 ： Ｂ
文章 编 号 ： ０ ７ ０ ８ （０ ８ ０ — ６ ０ １０ — ３９ ２ ０ ）５ ７ － ２
静 止 式 进 相 器 在 我 司 使 用 改 进 措 旋
林存平 ， 东旭 ， 刘 崔坤 忠 ， 虎 （ 泽中 水 有限 司， 东菏泽２ ０ ） 刘 菏 联 泥 公 山 ７３ ４２
通过 改变转 子 电流与 转子 电压 的相 位关 系 ，进 而 改
什么是静止式进相器？工作原理是什么？
什么是静止式进相器？工作原理是什么？简介静止式进相器，英文名称为Static Mixer，是一种将两种以上的流体混合并均匀的设备，通常应用于化学、食品、制药等工业领域，很多流体在通过静止式进相器后，具有更好的性能和更高的效率。
静止式进相器的种类很多，根据不同的形状和工作原理，可以分为许多不同的类型。
工作原理静止式进相器通常是由多种不同材质的螺旋形叶片束整体组成的，其中叶片的数量、大小和密度会影响到混合效果。
通常情况下，流体会通过这些螺旋形叶片束，其中每个螺旋形叶片都会将液体或气体割切并引导其旋转。
这样，流体分子将被割开并重新组合，从而实现混合的目的。
这一过程会不断重复，直到达到所需的混合程度。
静止式进相器的种类静止式进相器的种类很多，下面列举一些主要的类型：1. 螺旋静态混合器该类型进相器是由一对相反方向的折叠式叶片组成的，具有高效、简单的特点。
流体通过叶片时，液体被折叠成数层，并被混合在一起的同时，也向前推动，最终形成均匀的混合物。
2. 吸式静态混合器该类型进相器主要通过外部进水口，将液体吸入进相器内部。
流体在进入过程中，会被叶片的中心部分加速旋转，并向外流动，最终形成均匀的混合物。
3. 波形静态混合器该类型进相器是由波形板组成的，可以形成多个涡流和旋涡，通过反复旋转和混合，最终形成均匀的混合物。
静止式进相器的优点1.静止式进相器具有高效、均匀混合和低能量消耗的优点。
2.与传统机械式涡轮、推进式、涡流等混合器相比，静止式进相器更加可靠，使用寿命更长。
3.静止式进相器不需要电力驱动，可以直接靠流体的动量进行混合，或采用额外的阀门等装置进行控制。
总结静止式进相器是一种高效且低能耗的混合设备，现已被广泛应用于制药、食品和化学等领域。
它的工作原理是利用螺旋形、波形等叶片将流体割切引导旋转，从而实现混合。
静止式进相器的种类很多，常见的有螺旋静态混合器、吸式静态混合器和波形静态混合器。
除了高效、均匀混合的优点外，它同时也更加可靠、使用寿命更长，对于流体混合方面有一定需求的行业，使用静止式进相器是个不错的选择。
静止式进相器智能控制算法研究
静止式进相器智能控制算法研究
1 静止式进相器智能控制算法
静止式进相器是指电动机或发电机在变速时，不断调节电动机的负载，以使其能够高效、节能的工作。
静止式进相器的控制算法关键在于精确控制电动机的变速，从而达到节能减排的效果。
静止式进相器智能控制算法主要是基于PID（比例积分微分）数字控制算法。
首先，计算PID数字控制算法的三个参数：比例系数，积分系数和微分系数。
其次，根据所需的转速进行在线调节调节这三个系数，以改变电动机的变速。
最后，根据电动机转速和实际负载，动态调整电动机的负载达到节能减排目的。
静止式进相器智能控制算法还具备保护电动机的功能，可以监测电动机的运行状态，并及时发现故障、异常，以便及时采取措施进行保护，防止故障引起损坏。
另外，静止式进相器智能控制算法还可以通过先进的智能技术，对电动机的运行模式进行分析，提取出有关电动机运行状况的信息和特征，以更精细的控制电动机的变速，达到最大的节能效果。
总之，静止式进相器智能控制算法是一种能有效节能的调速控制系统，还具有保护电动机的作用，能够及时发现故障、异常，有效防止电动机损坏，使用起来更加安全和稳定。
基于交交变频的静止进相器研究
绕 线转 子异 步 电动机 是一种感 性 负载 ， 额定工 况运行 时 ， 在 功率 因数 一般 小 于 ０ ９ 而且 在 实 际运 作 中 ， ．，
电机往往不在额定负载下工作 ， 致使功率因数更为降低 ， 电机能量损耗增大， 因此必须进行无功功率 的补偿。 目前 ， 交流绕线式异步 电动机 的无功功率补偿方法主要有 ３ ： 种 ①电动机定子侧并联 电容器 ； ②电动机 转子 回路串接 自激式进相器 ； ③电动机转子回路串接静止进相器。电容补偿是在电机定子的前端并联 电容 器 Ｃ 以吸收电机感性负载造成的无功功率。它只能改变电容至电网等线路上的电流与电压的功率因数角 ， ， 也就是说只能提高线路上的功率因数 ， 而不能提高异步电动机的自然功率因数 ， 尤其是对高压 电容器的安装 场所 ， 控制方式都有特殊要求 ， 其投资往往高于一般进相场所。电动机转子回路 串接 自激式（ 旋转式 ） 进相 机 是一种 整 流子旋 转 电机 ， 自身有一 定 的功耗 ， 特别 怕尘 埃 ， 用 寿命 短 ， 格 少 ， 于与 异 步 电动 机 达 到 且 使 规 难 最佳匹配。静止式进相器是 ９ 年代初发展起来的一种新型节能装置¨ ， ０ Ｊ它采用了交交变频技术 ， 不怕尘埃 ， 使用寿命长 ， 维护方便等优点， 但由于 目 国内系统大都采用的是普通的数字触发电路来控制 交交变频器 ， 前 且均只采用 了开环控制 ， 在变负荷电机 中难 以应用， 因而限制了其推广应用 的范围 。本文介绍一种我们 】 设 计 的可用 于变 负荷情 况 的静止进 相器 。
１ 电 动机 无功 补 偿 原 理
根据电机统一理论 ， 异步电动机的基本方程可表示为：
ｃ ｎ ｒ ａｉ ｕｏ ｔ ａ ｉ ｇａ ｄ ａ ｔｍａ ｉ ｏ ｅ ｎａ ｏ Ｏ ａ ｃ ｅ ｓ ｏ ｒ ａ ｔｒｏ ｔ ｅｍｏ ｏ ，ｒｄ ｃ ｔｔｒｃ ｒｅ ｔａ ｄ ｔｍｐ ｒ － ａ ｅ ｌ ｅ ａ ｔｍａ ｃ ｔ ｃ ｎ ｕｏ ｔ ｃ ｍｐ ｓ ｔ ｎ Ｓ ｓｔ ｉ ｒａ ｅｐ ｗｅ ｆｃ ｏ ｆ ｔ ｒ ｅ ｕ ｅｓａｏ ｕ ｒ ｎ ｅ ａ ｚ ｉ ｒ ｎ ｃ ｉ ｏｎ ｈ ｎ ｅ
静止式进相器在球磨机电机上的应用
静止式进相器在球磨机电机上的应用静止式进相器目前应用范围极为广泛，可在水泥、化工、钢铁、冶金、矿山等行业中，用作各种负载的绕线式异步电机的无功就地补偿，它采用先进的交变频技术和微机控制技术，可靠性高。
通过在Ф 3.2m×13m球磨机配套主电机(型号YRl600-8、功率：l600kW、电压：l0kV)上使用SP5 -800G型进相器，说明其能够将电机效率提高而且节能效果显著，同时使电机温升降低，使用寿命延长。
1、工作原理电机在某一负载下运行时，其转子电流为l2e，定子电流为Ile，向量图如图l所示，图中：U：电压向量；Il：定子电流向量；I2：图1 向量图转子电流向量；Im：激磁电流向量；Ile：定子电流额定向量；l2e：转子电流额定向量；Ф1：电机额定功率因数角；Ф2：补偿后功率因数角。
激磁电流Im由关系式Im=Ile-I2e，从向量图可得出Im。
当在转子回路串接静止式进相器附加电势后，转子电流的相位变为图中的12。
由于负载不变，激磁电流Im不变。
此时定子电流Il由关系式Il=Im+I2，从向量图中可以看出Il功率因数角和幅值都比I le小，说明电机的功率因数有所提高，定子电流有所下降，达到对电机补偿的目的。
图2 静止式进相器原理框图静止式进相器是串接在电机转子回路中的，原理框图如图2。
当电机运行时采集转子电流和同步电压信号，经微处理器CPU处理后给可控硅发出触发信号，由可控硅组成的交-交变频器降工频电源变为和转子电流同频率的电势叠加在电机转子回路中，改变转子电流与转子电压的相位关系，通过磁场进而改变电机定子电流与定子电压相位关系，减小功率因数角，最终使电机本身的功率因数得以提高，定子电流得以下降。
大大改善了电机的运行状况。
显著降低了电机自身的损耗。
2 静止式进相器的优越性静止式进相器对电机的无功功率补偿与电机定子侧并联电容器补偿有本质的不同。
电容补偿和进相器补偿的原理图分别如图3和图4，图中将电机进行了等效简化，Rl、Xl为电机定子等效电路的电阻和电感，R2、X2为电机转子等效电路的电阻和电感，C为就地补偿的电容，Uf为进相器的等效电路，M为电机的接线点。
进相器工作原理
进相器工作原理一、引言进相器是一种常见的工业设备，广泛应用于化工、石油、制药等行业。
本文将详细介绍进相器的工作原理，包括进相器的定义、结构组成、工作原理及应用领域。
二、定义进相器是一种用于分离液体和固体颗粒的设备，通过重力作用和液体的动力来实现液固分离的过程。
它通常由进料管、旋转体、分离室和排渣管等组成。
三、结构组成1. 进料管：将混合物引入进相器的管道，通常位于进相器的顶部。
2. 旋转体：进相器内部的旋转部件，用于产生离心力，促使液体和固体颗粒分离。
3. 分离室：进相器内部的空间，用于分离液体和固体颗粒。
4. 排渣管：用于排出固体颗粒的管道，通常位于进相器的底部。
四、工作原理进相器的工作原理基于离心力的作用。
当混合物通过进料管进入进相器时，由于进料管的位置通常位于进相器的顶部，液体和固体颗粒会被引入进相器的分离室。
在进相器内部，旋转体会快速旋转，产生大量的离心力。
由于离心力的作用，固体颗粒会受到向外的离心力，被推向进相器的壁面。
而液体则被离心力推向进相器的中心。
固体颗粒在进相器的壁面上形成一个固体层，称为沉积层。
沉积层的厚度会随着固体颗粒的沉积而增加。
液体则从进相器的中心流出，通过排渣管排出进相器。
由于离心力的作用，液体会带走一部分固体颗粒，但大部分固体颗粒会留在进相器的沉积层中。
五、应用领域进相器广泛应用于化工、石油、制药等行业。
它可以用于分离悬浮液中的固体颗粒，如去除废水中的污泥、提取石油中的杂质等。
此外，进相器还可以用于分离液体中的油水混合物。
通过调整进相器的参数，如旋转速度、进料流量等，可以实现高效的油水分离，提高液体的质量。
六、总结进相器是一种用于分离液体和固体颗粒的设备，通过离心力的作用实现液固分离。
它由进料管、旋转体、分离室和排渣管等组成。
进相器广泛应用于化工、石油、制药等行业，可用于处理废水、提取石油等。
通过调整进相器的参数，可以实现高效的分离过程。
以上是关于进相器工作原理的详细介绍，希望对您有所帮助。
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SP 系列静止式进相器
分析应用
SP 型静止式进相器的分析应用
目前，在水泥企业中，球磨机的用电量占企业总用电量的 70%，而异步电机的无功 功率一般都在 10%以上，功率因数在 0.80-0.85，所以它的用电质量直接影响到企业的电 耗，因此对于异步电机目前大多数企业均采用就地无功功率补偿以提高用电质量、减少电 能浪费、以此降低水泥生产生成。 1，就地补偿的作用 1.1 发送功率及减少电费 采用就地补偿后，可使电机 COSΦ 达到 0.95-0.98，对电网 COSΦ 有很大的提 高，根据水电部、国家物价局会同以（83）水电财字第 215 号文件颁发的“功 率因数调整电费办法”的规定，COSΦ 越高则电价越低，这样有利于节约电费 以及罚款。 1.2 减少电能损耗 电能损耗主要有线路损耗和电机损耗，电机损耗主要有铜损、铁损，而这些损 耗都与电流的二次方有正比的关系： 线损 P11=I2L1 RL 电机损耗∑P=Pcu1+Pcu2+Pfe1+Pfe2+PΩ+P△ 铜损 Pcu=3 I02 R1 铁损 Pfe=Pfe1+Pfe2=3 I o2 Rm 采用就地补偿后，电流减少，则损耗降低，相应电耗下降，节约电能。 1.3 增加供电功率和减少电气投资 采用就地补偿后，COSΦ 上升电流下降，则降低了对绕组的要求及相应用电贴 费，同时降低了电机的视在功率，如视在功率。 1.4 对设备及电网的影响 因采用就地补偿设备后，电机定子电流下降 10%-20%，则对电机温升下降 10%-20%，对线路及电机内绕组的绝缘影响，延长电机使用寿命，同时变相增 加了变压器的容量及变压器的损耗。 2，就地补偿的各类及特点
电 机 起 动 时 KM1 吸 合 ，电 机 转 子 接 入 起 动 器 内 ，电 机 正 常 起 动 ，当 电机起动完毕星点接触器短接后方能进相，进相接触器把转子切换到变 频器输出端，通过转子电流传感器检测转子电流的变化，经过控制器的 自 动 跟 踪 处 理 ， 再 通 过 单 片 机 控 制 晶 闸 管 ， 把 50HZ 交 流 电 通 过 交 － 交 变 频 ，给 转 子 附 加 一 个 同 频 率 的 电 势 EF，以 改 变 电 机 转 子 和 定 子 电 流 的 相 位 ，使 异 步 电 机 的 COSФ 明 显 提 高 。从 电 网 吸 取 的 无 功 大 大 减 少 ，定 子 电 流 大 幅 降 低 ， 如 图 2， 它 的 补 偿 特 性 如 图 3。
10kV，选 配 进 相 器 为 SP－ 1600G，设 备 于 2006 年 5 月 上 旬 由 动 力 处 和我厂技术人员共同安装完成并投入使用，至 8 月份止通过跟踪观察测 试，各元件温度正常，控制系统比较稳定，进退相实现中控自动控制， 一旦进相器出现故障，保护系统自动退相并有故障指示报警，且不影响 主 机 运 行 。 投 入 进 相 器 前 后 数 据 如 表 1。
前 后 相 比 电 机 定 子 电 流 下 降 12%， 功 率 因 数 上 升 0.08。 同 期 相 比 节 约 电 能 609600kWh,如 按 每 度 0.37 元 计 ， 同 期 相 比 节 约 电 费 约 225552 元 。
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5596213）0170（ 务服术技 ：
司公限有气电科帅北湖
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5507213）0170（ 务服术技 ：
司公限有气电科帅北湖
SP 系列静止式进相器 2.1 种类
分析应用
（1） 电容器补偿：它是七十年代普遍采用的一种功率补偿装置，但是它的补 偿是靠电容吸收电机的无功功率，它只降低了线路上的损耗，对电机本 身没有直接改善。 （2） 旋转式进相机：它是八十年代推出的一种自激式旋转进相机，它的原理 是向转子施加一个同频率的附加电势来影响定子的电流与电压的相位， 降低的损耗是从电机绕组到电网电源之间，效果比较显著，但是它的缺 点是故障率高，滑环、碳刷定期要更换，怕灰尘，没有自动跟踪检测。 （3） 静止式进相器：它是九十年代开发并已在市场上推广使用的新一代智能 化的高新技术产品。 2.2 静止式进相器的特点 （1） 不怕灰尘，参数易调节，无易损件，故障率低，克服了旋转机的缺点， 维护费用低； （2） 功率因数能提高到 0.95-0.98，电流下降 10%-20%，有效降低损耗； （3） 直接改善电机的运行状况，显著降低电机绕组的温度； （4） 由于采用交-交变频及单片机跟踪控制技术，可自动跟踪电机运行色镜 状态的变化，自动调整相关参数，以达到最佳补偿效果，使得系统无环 流，损耗降到最小； （5） 具有故障保护、缺相及故障自动退相、断电自动联锁跳闸，保护电机； （6） 由于采用两台接触器转换，可以在不停机的情况下检修设备。它的原理 如图：
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分析应用
随着补偿电压的逐步升高，定子侧无功逐步减小，COS 不断上升，定子电流 就不断下降，当补偿电压提高到一定值后，定子侧无功减小到接近零，COS 上升到 接近于 1，而电机输出功率基本不变。 3
使用实例 吉 林 亚 泰 水 泥 有 限 公 司 一 号 原 料 磨 电 机 PN = 2800Kw、 UN =