绕线式异步电机的变频器改造

张奇伟

华东勘测设计研究院浙江杭州310000

摘要：本文介绍了变频器在三相绕线式异步电机的改造应用，对变频器的选择、参数设置、调试作了分析。

关键词：绕线式异步电机变频器改造

引言：

随着电力电子和电子技术的发展，变频调速技术日趋成熟，作为一种高效节能技术在矿山、冶金、发电、供水等领域中应用越来越广泛[1][2][3][4]。为了实现节能降耗以及设备安全可靠的运行，对某电厂的下库事故门启闭机控制系统进行了变频器改造

1系统简介

电站的下库事故闸门启闭机动力由绕线式异步电机提供，采用串电阻调速。

启闭机系统最大扬程达60m，启门速度2.31m/min，启门力是2000KN，传动比是195.8。电动机参数：功率85KW，频率50HZ，极对数4，额定转速722r/min，定子电压380V、电流164.8A。启闭机通过转子串电阻的形式分4级调速。

2存在的不足

该调速系统存在不足之处如下：接触器投切频繁，使用寿命较低，维修成本较高；能耗较大；有级调速的平滑性较差；不能够准确定位；电流冲击较大，中高速运行振动大，制动可靠性较差。

3改造方案

综合实际情况以及成本，对系统控制回路和动力回路进行了改造，将85KW绕线式电动机转子三根引线短接以适用变频器驱动，通过变频器给电机供电和调速。由于该启闭机下降不频繁，改造采用了的能耗制动方式。变频调速系统结构图如下图所示。

5.2变频器的调试

变频器安装后，在投入运行前还要进行必要的调试，主要检查变频器性能和功能是否达到设计要求和生产需求。

（1）条件具备

相关的系统一次、二次设备安装、组态完毕；检查接线正确、牢固；变频器参数设置正确；卷扬机、安全制动器、工作制动器等设备具备试车条件。

（2）试验项目

开关试验：不带负载，上电后检查断路器、接触器功能；

静态调试：讲变频器控制电源送上，检查现地控制、远方控制时开关动作状态、变频器状态、触摸屏画面中的各状态是否正确对应。

动态试验：在变频拖动系统中，变频器参数辨识含有静态辨识和旋转辨识两种，在调试过程中不能脱开负载，采取静态辨识的方式自动测量并计算定子和转子电阻及相对基本频率的漏感抗，同时将测量的参数写入[6]。本系统机械固定无法脱开负载，采用静态辨识。

带负载试验：主要是了解正常运行条件下变频器的电压、电流、频率；检查变频器给定频率时启闭机上升、下降速度。确定启闭机上下限位置，检查能否正确定位。

5.3调试、运行结果

改造后系统运行良好。

手动提升阶段：电机定子电流从0→70A，变频器给定频率从0→45HZ，转子电流从0→10A，稳定后电机定子电流70A，转子5A~19.5A；

手动下降阶段：电机定子电流从0→60A，变频器给定频率从0→45HZ，转子电流从0→7.2A，稳定后，电机定子电流70A，转子5A~14.5A；

自动提升阶段：电机定子电流从0→68A，变频器给定频率从0→44HZ，转子电流从0→10A，稳定后电机定子电流70A，转子5A~15A；

自动下降阶段：电机定子电流从0→68A，变频器给定频率从0→44HZ，转子电流从0→10A，稳定后电机定子电流70A，转子电流7A~16A；

低速下降阶段：最后2m时候，系统进入低速阶段，给定15HZ，电机定子电流68A，转子电流2A~11.2A。

从实际运行参数可以分析得到：转子短接后的绕线式异步电机容量满足正常的提升下降需求，而且小于转子额定电流；通过变频器的软启动功能，使得电机启动电流缓慢增加，在10S内到达稳定，小于额定电流。

6总结

随着现代化需要以及设备老化，国内有很多异步电机控制系统需要改造，希望通过本案例能够给以后的改造提供一些经验。

参考文献：

[1]宁华，张孝明.变频器在灰浆泵中的应用[J].电气技术，2007（8）.

[2]胡冬梅，变频器、软启动器在东湖水厂的应用效果[J].黑龙江水利科技，2008（3）.

[3]刘小伟，陈晶岩东方1-1气田闭排泵变频器调速改造[J].石油与化工设备，2010（1）.

[4]张振宇，锅炉给煤机调速系统改造[J].河北工业大学成人教育学院学报，2007（3）.

[5]李方园，变频器应用与维护[M].北京市：中国电力出版社，2009.04（41）.

[6]李练兵，岳大为变频器应用实践[M].北京市：化学工业出版社，2009.09（17）