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怎么提高永磁同步電機(jī)的功率因數(shù)
一、影響永磁同步電機(jī)功率因數(shù)的原因
抽油機(jī)上所用的永磁同步電動(dòng)機(jī)是一種異步發(fā)動(dòng)的同步電機(jī),由轉(zhuǎn)子交流啟動(dòng)后牽入同步運(yùn)轉(zhuǎn),類似于交流同步電動(dòng)機(jī)。其運(yùn)轉(zhuǎn)是靠定子線圈在氣隙中發(fā)生的旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子上磁鋼間的相互吸引,使轉(zhuǎn)子與定子氣隙磁場同步旋轉(zhuǎn)而做功。其轉(zhuǎn)子等效為電阻電路,故功率因數(shù)高。因無勵(lì)磁電流,其空載損耗小。電動(dòng)機(jī)功率可達(dá)96%左右,較三相異步電動(dòng)機(jī)高。
影響永磁同步電機(jī)功率因數(shù)的原因是電壓質(zhì)量(電壓幅值)和負(fù)載率。當(dāng)電網(wǎng)電壓高于電動(dòng)機(jī)的反電勢點(diǎn)時(shí),永磁電機(jī)呈感性負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn);反之,電動(dòng)機(jī)呈容性負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)。
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因此,電網(wǎng)電壓動(dòng)搖會(huì)形成電機(jī)的功率因數(shù)動(dòng)搖,補(bǔ)償困難。若電壓幅值與電動(dòng)機(jī)反電勢點(diǎn)接近,偏差在±2%電壓范圍內(nèi)時(shí),電機(jī)功率因數(shù)大于或等于0.9,否則,功率因數(shù)較低;另外,當(dāng)永磁同步電機(jī)的負(fù)載率低于25%時(shí),電機(jī)功率因數(shù)也偏低。
二、提高永磁電機(jī)功率因數(shù)的辦法
經(jīng)過以上的分析,我們可以采取以下辦法進(jìn)行調(diào)整:
1、依據(jù)實(shí)測負(fù)載率適當(dāng)?shù)卣{(diào)換電機(jī),以確保達(dá)到適當(dāng)?shù)呢?fù)載率。
2、穩(wěn)定系統(tǒng)電壓,尤其是重載線路末端,電壓普遍偏低。
3、穩(wěn)定單井電壓使其接近永磁同步電機(jī)的空載反電勢。
4、當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)電壓高于永磁電機(jī)的反電勢點(diǎn)時(shí),ec電機(jī)與dc電機(jī)區(qū)別,可依據(jù)感性無功功率的大小,ec電機(jī)應(yīng)用,加電容補(bǔ)償,以此來提升電機(jī)的功率因數(shù)。
5、當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)電壓低于永磁電機(jī)的反電勢點(diǎn)時(shí),可調(diào)理變壓器分接開關(guān),適當(dāng)?shù)靥嵘坞妷旱姆?,使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)電壓在反電勢點(diǎn)鄰近,從而提高其功率因數(shù)。
6、對于重負(fù)荷長線路,調(diào)節(jié)變壓器分接開關(guān)之后,變壓器二次電壓幅值仍低于永磁電機(jī)反電勢點(diǎn)時(shí),可替換永磁同步電機(jī),選用電容柜補(bǔ)償。
永磁同步電機(jī)特點(diǎn)
(1)本身的功率以及功率因數(shù)高
(2)發(fā)熱小,因此電機(jī)冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、體積小、噪聲小
(3)系統(tǒng)采用全封閉結(jié)構(gòu),無傳動(dòng)齒輪磨損、無傳動(dòng)齒輪噪聲,免潤滑油、免維護(hù)
(4)允許的過載電流大,可靠性顯著提高
(5)整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)重量輕,簧下重量也比傳統(tǒng)的輪軸傳動(dòng)的輕,單位重量的功率大
(6)由于沒有齒輪箱,可對轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)隨意設(shè)計(jì):如柔式轉(zhuǎn)向架、單軸轉(zhuǎn)向架,ec電機(jī)控制,使列車動(dòng)力性能大大提高。
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