高壓電機(jī)是指額定電壓在1000V以上電動(dòng)機(jī).常使用用的是6000V和10000V電壓，由于國(guó)外的電網(wǎng)不同，也有3300V和6600V的電壓等級(jí)。

　　高壓電機(jī)優(yōu)點(diǎn)是功率大，承受沖擊能力強(qiáng)，但是缺點(diǎn)也很明顯，慣性大，啟動(dòng)和制動(dòng)都困難，所以在使用高壓電機(jī)時(shí)需要注意。

一高壓電機(jī)的用途

　　高壓電動(dòng)機(jī)可用于驅(qū)動(dòng)各種不同機(jī)械之用。如壓縮機(jī)、水泵、破碎機(jī)、切削機(jī)床、運(yùn)輸機(jī)械及其它設(shè)備，供礦山、機(jī)械工業(yè)、石油化工工業(yè)、發(fā)電機(jī)等各種工業(yè)中作原動(dòng)機(jī)用。 也可用于傳動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)、磨煤機(jī)、軋鋼機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)用， 由于電壓高，電流沖擊大，電機(jī)制造必須滿足過電壓的要求，絕緣等級(jí)要求較高。

二高壓電機(jī)調(diào)速技術(shù)簡(jiǎn)介

　　從現(xiàn)在市場(chǎng)情況看，高壓電機(jī)調(diào)速技術(shù)可分為： 液力耦合器、高低高型變頻器、高低型變頻器 、串級(jí)調(diào)速變頻器、電流源型直接高壓變頻器、電壓源型三電平變頻器、 功率模塊串聯(lián)多電平變頻器等。

01液力耦合器

　　在電機(jī)軸和負(fù)載軸之間加入葉輪，調(diào)節(jié)葉輪之間液體(一般為油)的壓力，達(dá)到調(diào)節(jié)負(fù)載轉(zhuǎn)速的目的。這種調(diào)速方法實(shí)質(zhì)上是轉(zhuǎn)差功率消耗型的做法，其主要缺點(diǎn)是隨著轉(zhuǎn)速下降效率越來越低、需要斷開電機(jī)與負(fù)載進(jìn)行安裝、維護(hù)工作量大，過一段時(shí)間就需要對(duì)軸封、軸承等部件進(jìn)行更換，現(xiàn)場(chǎng)一般較臟，顯得設(shè)備檔次低，屬淘汰技術(shù)。

02高低高型變頻器

　　變頻器為低壓變頻器，采用輸入降壓變壓器和輸出升壓變壓器實(shí)現(xiàn)與高壓電網(wǎng)和電機(jī)的接口，這是當(dāng)時(shí)高壓變頻技術(shù)未成熟時(shí)的一種過渡技術(shù)。由于低壓變頻器電壓低，電流卻不可能無限制的上升，限制了這種變頻器的容量。由于輸出變壓器的存在，使系統(tǒng)的效率降低，占地面積增大;另外，輸出變壓器在低頻時(shí)磁耦合能力減弱，使變頻器在啟動(dòng)時(shí)帶載能力減弱。對(duì)電網(wǎng)的諧波大。

03高低型變頻器

　　變頻器為低壓變頻器，輸入側(cè)采用變壓器將高壓變?yōu)榈蛪?，將高壓電機(jī)換掉，采用特殊的低壓電機(jī)，電機(jī)的電壓水平多種多樣，沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。 這種做法由于采用低壓變頻器，容量也比較小，對(duì)電網(wǎng)側(cè)的諧波較大，可以采用12脈沖整流減少諧波。

04串級(jí)調(diào)速變頻器

　　將異步電機(jī)部分轉(zhuǎn)子能量回饋至電網(wǎng)，從而改變轉(zhuǎn)子滑差實(shí)現(xiàn)調(diào)速，這種調(diào)速方式的調(diào)速范圍一般在70%-95%左右，調(diào)速范圍窄。可控硅技術(shù)容易造成對(duì)電網(wǎng)的諧波污染;隨著轉(zhuǎn)速的降低，電網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)也變低，需要采取措施補(bǔ)償。其優(yōu)點(diǎn)是變頻部分容量較小，比其他高壓交流變頻調(diào)速技術(shù)成本稍低。

05電流源型直接高壓變頻器

　　這種變頻器，輸入側(cè)采用可控硅進(jìn)行整流，采用電感儲(chǔ)能，逆變側(cè)用SGCT作為開關(guān)元件，為傳統(tǒng)的兩電平結(jié)構(gòu)。這種變頻器的主要優(yōu)點(diǎn)是不需要外加電路就可以將負(fù)載的慣性能量回饋到電網(wǎng)。 電流源型變頻器的主要缺點(diǎn)是電網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)低，諧波大，而且隨著工況的變化而變，不好補(bǔ)償。

06電壓源型三電平變頻器

　　這種變頻器采用二極管整流，電容儲(chǔ)能，IGBT或IGCT逆變。三電平的逆變形式，采用二極管鉗位的方式，解決了兩個(gè)器件串聯(lián)的難題，技術(shù)上比兩個(gè)器件簡(jiǎn)單直接串聯(lián)容易，同時(shí)，增加了一個(gè)輸出電平，使輸出波形比兩電平好。

　　這種變頻器的主要問題是：由于采用高壓器件，輸出側(cè)的dv/dt仍舊比較嚴(yán)重，需要采用輸出濾波器。由于受到器件耐壓水平的限制，最高電壓只能做到4160V，

07功率模塊串聯(lián)多電平變頻器

　　這種變頻器采用低壓變頻器串聯(lián)的方式實(shí)現(xiàn)高壓，是電壓源型變頻器。它的輸入側(cè)采用移相降壓型變壓器，實(shí)現(xiàn)18脈沖以上的整流方式，滿足國(guó)際上對(duì)電網(wǎng)諧波的最嚴(yán)格的要求。在帶負(fù)載時(shí)，電網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)可達(dá)到95%以上。在輸出側(cè)采用多級(jí)PWM技術(shù)，dv/dt小，諧波少，滿足普通異步電機(jī)的需要?？筛鶕?jù)負(fù)載的需要設(shè)計(jì)變頻器的輸出電壓，是解決6KV、10KV電機(jī)調(diào)速的較好辦法。功率電路采用標(biāo)準(zhǔn)模塊化設(shè)計(jì)，更換簡(jiǎn)單，所用器件在國(guó)內(nèi)采購(gòu)也比較容易。

　　這種變頻器采用低壓IGBT作為逆變?cè)?，與采用高壓IGBT的三電平變頻器相比，功率元件數(shù)目較多，但技術(shù)上較成熟。與采用高壓IGCT的三電平變頻器相比，功率元件數(shù)目較多，但總元件數(shù)目卻較少，因?yàn)镮GCT需要非常復(fù)雜的輔助關(guān)斷電路。 由于整流變壓器與功率模塊的連線較多，因此變壓器不能與變頻器分開放置，在空間有限的場(chǎng)合不是很靈活。

三高壓電機(jī)啟動(dòng)方式簡(jiǎn)介

　　高壓電機(jī)啟動(dòng)方式包括直接啟動(dòng)、串聯(lián)電抗器啟動(dòng)、自藕變壓器降壓?jiǎn)?dòng)、熱變電阻軟啟動(dòng)、磁控軟啟動(dòng)、變頻軟啟動(dòng)等

01直接啟動(dòng)

　　直接啟動(dòng)就是在全電壓條件下直接啟動(dòng)電機(jī)。如果電網(wǎng)條件允許, 可以采用直接啟動(dòng)。但在實(shí)際生產(chǎn)過程中往往由于電網(wǎng)容量有限, 很少采用直接啟動(dòng)。由于采用直接啟動(dòng)時(shí), 啟動(dòng)電流大, 使電壓下降幅度較大, 對(duì)于供電系統(tǒng)有較大的沖擊, 如果壓降超過一定值, 有可能導(dǎo)致上級(jí)變電所跳閘。故在實(shí)際運(yùn)行中很少采用這種直接啟動(dòng)方法。

02串聯(lián)電抗器啟動(dòng)

　　串聯(lián)電抗器啟動(dòng)就是在電機(jī)啟動(dòng)的時(shí)候串入電抗器, 以限制和降低電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)電流及電網(wǎng)壓降, 當(dāng)電機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定且電流達(dá)到一定值時(shí), 切除電抗器變?yōu)殡姍C(jī)直接啟動(dòng)模式。由于啟動(dòng)過程中電機(jī)端的電壓也下降, 容易導(dǎo)致啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不夠, 在啟動(dòng)過程中還會(huì)出現(xiàn)一個(gè)二次沖擊的過程。

03自耦變壓器啟動(dòng)

　　自耦變壓器啟動(dòng)是指電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)利用自耦變壓器來降低加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上的啟動(dòng)電壓。待電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，再使電動(dòng)機(jī)與自耦變壓器脫離，從而在全壓下正常運(yùn)行。優(yōu)點(diǎn)是可以按容許的啟動(dòng)電流和所需的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩來選擇自耦變壓器副邊的不同抽頭實(shí)現(xiàn)降壓?jiǎn)?dòng)，而且不論電動(dòng)機(jī)定子繞組采用星形接法或三角形接法都可以使用。缺點(diǎn)是設(shè)備的體積較大，因而成本較貴。

04變電阻軟啟動(dòng)

　　變電阻軟啟動(dòng)包括熱變電阻啟動(dòng)和液阻啟動(dòng),主要通過在回路中串入可變的液態(tài)電阻來分擔(dān)部分壓降。隨著啟動(dòng)時(shí)間的推移, 可變電阻上的壓降減少, 最終使高壓電機(jī)順利啟動(dòng)。變電阻啟動(dòng)方式在啟動(dòng)過程中的啟動(dòng)特性較好, 但不適宜頻繁啟動(dòng)。

05磁控式軟啟動(dòng)

　　磁控式軟啟動(dòng)是利用磁放大器原理制造的串聯(lián)在電源和電動(dòng)機(jī)之間的三相飽和電抗器，啟動(dòng)時(shí)通過數(shù)字控制板調(diào)節(jié)磁放大器控制繞組的激磁電流，改變飽和電抗器的電抗值調(diào)節(jié)啟動(dòng)電壓降，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)。

06變頻軟啟動(dòng)

　　變頻軟啟動(dòng)就是利用可控硅元件的通斷作用先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源, 然后再把直流電源遞變轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源, 供給電機(jī), 來達(dá)到平穩(wěn)啟動(dòng)的目的。現(xiàn)在, 矩陣交交變頻也在發(fā)展中。變頻軟啟動(dòng)與其他啟動(dòng)方式相比具有很大的優(yōu)越性, 隨著技術(shù)的發(fā)展, 是最具有發(fā)展前景的高壓電機(jī)啟動(dòng)方式。

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