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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 同步電動機(jī)勵磁控制系統(tǒng)改造
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 新型同步電動機(jī)勵磁裝置具有技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、使用方便、調(diào)試過程簡單等優(yōu)點(diǎn)，在化工企業(yè)同步電動機(jī)勵磁調(diào)節(jié)中，可以提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，降低企業(yè)的用電成本，符合國家節(jié)能減排政策，并提高了同步電動機(jī)運(yùn)行的安全性、可靠性，使企業(yè)的運(yùn)行成本下降，提高經(jīng)濟(jì)效益，必將得到大力的推廣。
- 詳細(xì)介紹：
- 1.作品設(shè)計的目的 高壓同步電動機(jī)能發(fā)送無功功率，支持電網(wǎng)電壓，有助于充分利用電能，因而在化工行業(yè)廣泛應(yīng)用。它的運(yùn)行安全性和連續(xù)性對生產(chǎn)具有重要的影響，因此對它的工作可靠性提出了很高的要求。早期使用的同步電動機(jī)勵磁裝置，一般均由分立元器件組成，由于控制電路復(fù)雜，元器件多，因此故障率較高。所以采用新技術(shù)設(shè)計新型同步電動機(jī)勵磁裝置來提高生產(chǎn)的安全性、可靠性就十分必要，該項(xiàng)目是采用新型同步電動機(jī)勵磁裝置來改造老式的勵磁系統(tǒng)，使同步電動機(jī)能安全、長周期穩(wěn)定運(yùn)行。 2.基本思路以及創(chuàng)新點(diǎn) 同步電動機(jī)定子接入6KV電源，全壓起動后，進(jìn)入異步狀態(tài)，通過滅磁環(huán)節(jié)自行滅磁。在此期間，觸發(fā)脈沖電路被封鎖，半控整流橋不工作。當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到一定值時，電動機(jī)按滑差轉(zhuǎn)全壓起動，當(dāng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到亞同步速時，通過投磁環(huán)節(jié)，觸發(fā)電路開啟，輸出脈沖至晶閘管控制極，半控橋輸出直流電壓，施加于電動機(jī)的勵磁繞組，同步電動機(jī)被牽入同步運(yùn)行，起動完畢。改變勵磁給定值，可使同步電動機(jī)在要求的功率因數(shù)下運(yùn)行。當(dāng)電網(wǎng)電壓變化時，通過電壓反饋電路和調(diào)節(jié)器的作用，使電動機(jī)勵磁繞組端電壓保持恒定。當(dāng)電網(wǎng)電壓下降到80％以下時，通過欠壓繼電器元件的作用，給出強(qiáng)勵磁信號，并與勵磁給定值疊加，使電動機(jī)勵磁電流（或電壓）上升。
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 同步電動機(jī)定子接入6KV電源，全壓起動后，進(jìn)入異步狀態(tài)，通過滅磁環(huán)節(jié)自行滅磁。在此期間，觸發(fā)脈沖電路被封鎖，半控整流橋不工作。當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到一定值時，電動機(jī)按滑差轉(zhuǎn)全壓起動，當(dāng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到亞同步速時，通過投磁環(huán)節(jié)，觸發(fā)電路開啟，輸出脈沖至晶閘管控制極，半控橋輸出直流電壓，施加于電動機(jī)的勵磁繞組，同步電動機(jī)被牽入同步運(yùn)行，起動完畢。改變勵磁給定值，可使同步電動機(jī)在要求的功率因數(shù)下運(yùn)行。當(dāng)電網(wǎng)電壓變化時，通過電壓反饋電路和調(diào)節(jié)器的作用，使電動機(jī)勵磁繞組端電壓保持恒定。當(dāng)電網(wǎng)電壓下降到80％以下時，通過欠壓繼電器元件的作用，給出強(qiáng)勵磁信號，并與勵磁給定值疊加，使電動機(jī)勵磁電流（或電壓）上升。一旦電壓恢復(fù)，強(qiáng)勵切除，系統(tǒng)又恢復(fù)到原來的穩(wěn)定狀態(tài)。電動機(jī)定子回路斷電后，由于延時電路的作用，使觸發(fā)電路延時封鎖脈沖。在此延時時間內(nèi)，三相半控橋進(jìn)入逆變狀態(tài)，使儲藏于勵磁繞組中的能量回輸電網(wǎng)，保證硅元件不受過電壓的影響。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- （一）研究主要內(nèi)容 1、新型勵磁裝置主回路設(shè)計; 2、脈沖觸發(fā)電路設(shè)計 3、保護(hù)電路設(shè)計; 4、現(xiàn)場調(diào)試、應(yīng)用。 （二）技術(shù)難題 1、勵磁控制器的開發(fā) 2、應(yīng)用程序開發(fā) 3、現(xiàn)場波形的測試 （三）主要技術(shù)指標(biāo)和預(yù)期成果 1、完成基于PLC的勵磁裝置的開發(fā)應(yīng)用 2、新、舊勵磁裝置的技術(shù)參數(shù)采集 3、通過使用完善勵磁裝置的功能 （四）擬采用研究方法 主電路采用無續(xù)流二極管的新型三相橋式半控整流電路及先進(jìn)的自冷式熱管散熱技術(shù)，取消了冷卻風(fēng)機(jī)；采用新型的勵磁控制器為裝置的控制核心，可任意設(shè)定為閉環(huán)可調(diào)的恒功率因數(shù)、恒電流、恒電壓或恒觸發(fā)角度運(yùn)行方式，且四種運(yùn)行方式自動跟蹤工作點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)無擾動切換。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- （ ）A．實(shí)驗(yàn)室階段 B．中試階段 C．生產(chǎn)階段 D． 已投入使用 （自填）
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 以圖紙、設(shè)計方案形式轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 圖紙 、現(xiàn)場演示
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 新型同步電動機(jī)勵磁裝置具有技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、使用方便、調(diào)試過程簡單等優(yōu)點(diǎn)，在化工企業(yè)同步電動機(jī)勵磁調(diào)節(jié)中，可以提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，降低企業(yè)的用電成本，符合國家節(jié)能減排政策，并提高了同步電動機(jī)運(yùn)行的安全性、可靠性，使企業(yè)的運(yùn)行成本下降，提高經(jīng)濟(jì)效益，必將得到大力的推廣。
同類課題研究水平概述
- 目前同步電動機(jī)勵磁控制系統(tǒng)改造的方法有很多，在實(shí)際應(yīng)用中主要有下面幾種： 1.利用微機(jī)對勵磁控制系統(tǒng)進(jìn)行改造 利用微機(jī)勵磁控制系統(tǒng)進(jìn)行改造常見的有三種方式，第一種方式為主回路電路采用三相全控橋可控硅整流，主要完成整流和滅磁兩個功能。主控單元采用二片87C51單片機(jī)控制系統(tǒng)，主要完成頻率測量、脈沖形成、故障處理等功能。第二種方式為硬件主要由主橋電路、綜合控制器、繼電器單元、輔助電路等組成，核心部分是由單片機(jī)系統(tǒng)組成的微機(jī)綜合控制器。第三種方式為整流變壓器、可控硅整流橋和滅磁裝置均采用常規(guī)電路控制，而對于自動勵磁調(diào)節(jié)器，采用計算機(jī)控制，組成一個典型的DDC(直接數(shù)字控制)單速率系統(tǒng)。采用功率因數(shù)閉環(huán)控制方案，使同步電機(jī)運(yùn)行時的功率因數(shù)保持恒定。 2.利用同步電機(jī)新型勵磁裝置進(jìn)行改造 在同步電機(jī)勵磁控制系統(tǒng)的改造中，利用成熟的、相對先進(jìn)的同步電機(jī)勵磁裝置對原有的落后的同步電機(jī)勵磁裝置進(jìn)行改造也是一種常用的方法。 3.基于PLC控制技術(shù)的同步電機(jī)勵磁控制系統(tǒng)改造 采用PLC作為邏輯控制，通過采集一系列模擬量信號，按一定的控制規(guī)律和控制方式實(shí)現(xiàn)對投勵環(huán)節(jié)的自動控制，同時具有滑差投勵和時間投勵兩種功能。也可應(yīng)用PLC與整流器、現(xiàn)場總線技術(shù)等對同步電機(jī)直流勵磁控制系統(tǒng)進(jìn)行改造。采用整流器來實(shí)現(xiàn)同步電機(jī)直流勵磁給定的電樞輸出，通過PLC控制整流器對同步電動機(jī)直流勵磁自動投入，通過分布式I/O從站對勵磁控制系統(tǒng)相關(guān)的I/O信號進(jìn)行連接與控制，以實(shí)現(xiàn)電氣保護(hù)和故障報警等功能。 在上述同步電機(jī)勵磁控制系統(tǒng)的改造方法中，利用同步電機(jī)新型勵磁裝置進(jìn)行改造可較好解決同步電動機(jī)勵磁控制系統(tǒng)的控制，目前技術(shù)非常成熟和先進(jìn)，實(shí)施可靠。在同步電動機(jī)勵磁控制系統(tǒng)的改造中，采用新型勵磁裝置不失為一種較好的方法?；谖C(jī)的同步電機(jī)勵磁控制系統(tǒng)改造目前應(yīng)用較廣，但具體實(shí)施時存在一些不足。在基于PLC控制技術(shù)的同步電機(jī)勵磁控制系統(tǒng)改造中，利用西門子PLC與6RA70直流調(diào)速裝置改造勵磁控制系統(tǒng)是目前較好的方法，也是今后同步電機(jī)勵磁控制系統(tǒng)改造的發(fā)展方向。
