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1. 概述

SPB系列變負(fù)載進(jìn)相器是本公司自行研制開發(fā)的新一代高新技術(shù)產(chǎn)品，是一種專為大中型繞線式異步電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)制作的就地?zé)o功功率補(bǔ)償裝置。它串接于電機(jī)轉(zhuǎn)子回路，用以提高電機(jī)的功率因數(shù)，降低定子電流，降低電機(jī)溫升，降低電機(jī)及電網(wǎng)的無功及有功損耗，改善電機(jī)的運(yùn)行狀況，延長(zhǎng)電機(jī)的使用壽命，對(duì)節(jié)約能源、降低單位產(chǎn)品成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。

SPB系列變負(fù)載進(jìn)相器對(duì)無功功率的補(bǔ)償與電機(jī)定子側(cè)并聯(lián)電容器的補(bǔ)償有著本質(zhì)的區(qū)別。電容補(bǔ)償只是在電機(jī)之外的電網(wǎng)上對(duì)電機(jī)的無功進(jìn)行補(bǔ)償，無法改善電機(jī)本身的運(yùn)行狀況；而SPB系列變負(fù)載進(jìn)相器是串接在電機(jī)轉(zhuǎn)子回路中，不僅可顯著提高功率因數(shù)，使電機(jī)定子電流大幅度降低，而且電機(jī)溫升明顯降低，電機(jī)的效率和過載能力提高。

SPB系列變負(fù)載進(jìn)相器與自激（旋轉(zhuǎn)）式進(jìn)相機(jī)也不同。SPB系列變負(fù)載進(jìn)相器采用了先進(jìn)的交-交變頻技術(shù)和微機(jī)、可控硅控制技術(shù)，可自動(dòng)跟蹤電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的變化并自動(dòng)調(diào)整相關(guān)參數(shù)以達(dá)到最佳的補(bǔ)償效果，這是自激式進(jìn)相機(jī)無法做到的。而且，SPB系列變負(fù)載進(jìn)相器從根本上克服了自激式進(jìn)相機(jī)“整流子”結(jié)構(gòu)特別怕塵埃、壽命短、維修頻繁的缺點(diǎn)，其進(jìn)相器結(jié)構(gòu)無轉(zhuǎn)動(dòng)部件，不怕灰塵、可靠性高、使用壽命長(zhǎng)、維護(hù)方便，是理想的取代自激式進(jìn)相機(jī)的新型高科技產(chǎn)品。

SPB系列變負(fù)載進(jìn)相器可廣泛應(yīng)用于水泥、化工、礦山、冶金、鋼鐵、造紙、制藥等行業(yè)的大中型繞線式異步電機(jī)。

2.   SPB系列變負(fù)載進(jìn)相器的工作原理

變負(fù)載進(jìn)相器采用變頻技術(shù)，將單相380V交流電，通過12只晶閘管和6只平衡電抗器，變換成與電機(jī)轉(zhuǎn)子頻率相同（f₁.s≈1H_Z）的三相交流電。該電流通入轉(zhuǎn)子回路，從而在轉(zhuǎn)子回路中產(chǎn)生一個(gè)超前于轉(zhuǎn)子電勢(shì)近90° 的附加電勢(shì)E_K，進(jìn)而改善電機(jī)的功率因數(shù)。E_K的大小取決于變頻器電源U₂的大小和晶閘管觸發(fā)角的大小。從原理框圖（圖3）看，采樣信號(hào)回路根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流信號(hào)和附加電勢(shì)信號(hào)進(jìn)行處理，把結(jié)果送給邏輯判別回路；邏輯判別回路根據(jù)保護(hù)指令控制觸發(fā)器，觸發(fā)晶閘管的觸發(fā)角，從而在轉(zhuǎn)子回路得到一個(gè)附加激磁電流I＇mo。為了保持I₁+I₂=I_m不變，I₂增加，I₁就要減少；所以可降低定子電流，減少功率因數(shù)角φ₁ ,提高功率因數(shù)cosφ₁ （見圖2），由于保持勵(lì)磁電流I_m不變、轉(zhuǎn)差率不變，進(jìn)而保證電機(jī)出軸力矩不變、電機(jī)轉(zhuǎn)速不變。

隨著補(bǔ)償電壓的逐步升高，定子側(cè)的無功功率逐漸下降，功率因數(shù)逐步上升，定子電流逐漸減小。當(dāng)補(bǔ)償電壓升高到一定值后，定子側(cè)的無功功率減小到接近于零，功率因數(shù)上升到近似于1（見圖2）。

2.1 電容式補(bǔ)償?shù)氖噶糠治觯ㄒ妶D1）

圖1

2.2  SPB系列變負(fù)載進(jìn)相器的矢量分析（見圖2）

     圖2

3.  原理框圖（見圖3）

圖3

4.  性能特點(diǎn)

4.1 可使電機(jī)的功率因數(shù)提高到0.95以上，無功功率降低60%以上。

4.2 降低定子電流10%-20%，降低線損、銅損20%-30%。

4.3. 電機(jī)溫升顯著降低，過載能力和效率大大提高，電機(jī)使用壽命延長(zhǎng)。

4.4 具有故障自動(dòng)保護(hù)功能，保障設(shè)備長(zhǎng)期安全運(yùn)行。

4.5 操作簡(jiǎn)單，安裝調(diào)試和維修保養(yǎng)均不影響正常生產(chǎn)，半年內(nèi)可收回成本。

5. 型號(hào)命名

6. 使用條件

注：SPB系列變負(fù)載進(jìn)相器應(yīng)滿足上表要求的使用條件，本公司還可提供適用于高原地區(qū)（海拔超過1500米）的變負(fù)載進(jìn)相器（但用戶須事先特別申明）。

7. 外形圖及安裝尺寸（常規(guī)）     

SPB系列變負(fù)載進(jìn)相器外形示意圖如下： 

安裝尺寸：

注：隨著產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代，外形及安裝尺寸會(huì)有所變化，請(qǐng)以具體的產(chǎn)品為準(zhǔn)。

8. 安裝調(diào)試

因SPB系列變負(fù)載進(jìn)相器有些地方需現(xiàn)場(chǎng)調(diào)測(cè)，故其安裝調(diào)試須有我方技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)。

但在我方人員抵達(dá)前，用戶應(yīng)做好以下準(zhǔn)備工作：

8.1 將進(jìn)相器就位。注意進(jìn)相器柜體底部應(yīng)與地溝相通或架空（見“使用條件”）。

8.2 準(zhǔn)備好 “主電機(jī)轉(zhuǎn)子至進(jìn)相器”（三根）、“進(jìn)相器至主電機(jī)起動(dòng)器”（三根）的連接導(dǎo)線，線徑應(yīng)按主電機(jī)轉(zhuǎn)子額定電流選擇。

8.3 進(jìn)相器上的電流表、功率因數(shù)表是直接從電機(jī)定子回路上的電流互感器、電壓互感器取信號(hào)，要求所用電流互感器副邊的額定電流為5A、電壓互感器副邊的額定電壓為100V。若用戶現(xiàn)用的不滿足該要求，則須另行準(zhǔn)備符合上述要求的互感器。（注：電壓互感器僅適用于高壓電機(jī)。對(duì)低壓電機(jī)，進(jìn)相器電壓信號(hào)直接從定子回路取。）

8.4 只有電機(jī)帶上負(fù)載并正常運(yùn)轉(zhuǎn)后才可調(diào)試進(jìn)相器。用戶在通知我方調(diào)試前，應(yīng)調(diào)試好電機(jī)、減速機(jī)、磨機(jī)等其它設(shè)備，使其能帶上負(fù)載正常運(yùn)轉(zhuǎn)（新磨至少要加入鋼球），以免延誤進(jìn)相器調(diào)試時(shí)間。

9. 操作步驟

9.1 送電：

（1）打開進(jìn)相器前柜門，合上微型斷路器（QF1~QF3），進(jìn)相器電源接通，柜體面板上的紅色指示燈亮（HL1），等待主機(jī)起動(dòng)，關(guān)閉柜門。

（2）主機(jī)起動(dòng)，一直到起動(dòng)完畢、主機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)為止。

9.2 按下“進(jìn)相”按鈕（綠色）：

用力按一下綠色按鈕（SB2，“進(jìn)相”按鈕），進(jìn)相器面板上的紅燈滅、綠燈亮（HL2），開始進(jìn)相。進(jìn)相器上的電流表指針快速下跌并穩(wěn)定、功率因數(shù)表指針快速上升并穩(wěn)定（指針位于“滯后”區(qū)域）。

9.3 按下“退相”按鈕（紅色）：

按一下紅色按鈕（SB1，“退相”按鈕），紅燈亮、綠燈滅，進(jìn)相器即退出進(jìn)相狀態(tài)。

【有關(guān)說明】：

（1）主電機(jī)起動(dòng)前必須“合上”進(jìn)相器內(nèi)的微型斷路器，使進(jìn)相器通電，否則主機(jī)無法起動(dòng)（按起動(dòng)按鈕無效）。

（2）進(jìn)相器出故障時(shí)會(huì)自動(dòng)切除進(jìn)相。

（3）電機(jī)運(yùn)行中，進(jìn)相器斷電或進(jìn)相器內(nèi)空開跳閘或KM1、KM2損壞，均會(huì)使主機(jī)一次跳閘、停車。

（4）本說明書文字?jǐn)⑹鲋兴婕暗碾娖魑淖址?hào)請(qǐng)參閱所附圖紙及進(jìn)相器內(nèi)的器件編號(hào)。

10. 注意事項(xiàng)

為確保SPB系列變負(fù)載進(jìn)相器長(zhǎng)期安全、可靠地運(yùn)行，請(qǐng)操作人員特別注意以下事項(xiàng)：

11.1 嚴(yán)禁在主機(jī)運(yùn)行期間切斷進(jìn)相器電源——斷開進(jìn)相器內(nèi)的空開或切斷進(jìn)相器所接的380V電源。否則，會(huì)使主機(jī)停車。

11.2 當(dāng)設(shè)備大修后或進(jìn)相器停用一段時(shí)間又重新啟用時(shí)，第一次進(jìn)相前應(yīng)觀察柜內(nèi)控制單元上各指示燈是否正常。電機(jī)起動(dòng)并正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，各指示燈顯示如下：

（1）主板(中間一塊)。除L1、L2、L3周期性循環(huán)顯示外（注意：此指電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的狀態(tài)，若電機(jī)未轉(zhuǎn)，該三燈為隨機(jī)狀態(tài)），其它各燈均亮。

（2）驅(qū)動(dòng)扳（兩邊的兩塊）。其上各指示燈均亮并有輕微閃亮。若有任一指示燈不符合上述狀態(tài)，則表明控制單元有故障。

11.3 當(dāng)電機(jī)定子電流出現(xiàn)異常大幅擺動(dòng)時(shí)，應(yīng)立即退相，查出原因并檢修后再投入使用。

11.4 要經(jīng)常檢查進(jìn)相器冷卻風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。如不正常，應(yīng)及時(shí)退相。

11.5 要定期清掃變壓器及電抗器上面的灰塵，以免影響其散熱。

11. 簡(jiǎn)單故障處理

【注意事項(xiàng)】

1、進(jìn)相器檢修不得在進(jìn)相狀態(tài)下進(jìn)行，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)立即退相。

      2、用戶若遇到無法解決的故障，請(qǐng)及時(shí)與本公司聯(lián)系。

12. 控制單元檢修指南

12.1 為便于判斷故障，現(xiàn)將控制單元所有指示燈的含義說明如下：

（1）主板(中間一塊)的指示燈(從上往下數(shù))

● L1、L2、L3，電機(jī)轉(zhuǎn)子三相電流信號(hào)指示

● L4，+5V電源指示

● L5，熱故障指示（無熱故障L5亮）

● L6，缺相及自動(dòng)故障保護(hù)指示（有缺相故障及熱故障L6燈滅）

● L7，+15V電源指示

● L8，-15V電源指示

（2）驅(qū)動(dòng)板（兩邊兩塊）分別代表12個(gè)可控硅的觸發(fā)信號(hào)

12.2 在正常情況下，各指示燈顯示狀態(tài)如下：

（1）主板

● L1、L2、L3，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)為循環(huán)顯示狀態(tài)；電機(jī)沒轉(zhuǎn)時(shí)為隨機(jī)狀態(tài)：或亮、或滅。

● L4、L5、L6、L7、L8均保持亮的狀態(tài)。

（2）驅(qū)動(dòng)板（兩塊）

所有指示燈均處于亮的狀態(tài)，但仔細(xì)觀察，這12個(gè)燈有輕微閃亮的現(xiàn)象。

上述各燈有一指示燈不滿足以上所述，即表明弱電部分有故障。

12.3 當(dāng)進(jìn)相器出現(xiàn)故障------“不能投入進(jìn)相”或“可投入但無進(jìn)相效果”時(shí)，請(qǐng)按下述步驟檢查：

A. “無法投入進(jìn)相”

（1）觀察控制板上的指示燈,若均滿足前面的“正常狀態(tài)”，則表明控制單元沒問題。（控制板的問題后面單獨(dú)講）

（2）控制板沒問題,則應(yīng)按說明書所附原理圖檢查強(qiáng)電部分。

B. “可投入但無進(jìn)相效果”

（1）觀察控制板上的指示燈，若均滿足“正常狀態(tài)”，則說明控制單元沒問題。

（2）控制板沒問題，則檢查可控硅（在“退相”情況下并抽出兩塊驅(qū)動(dòng)板，最好是切斷控制板的電源）,方法如下：（測(cè)可控硅各極間電阻）

觸發(fā)極(G)與陰極(K)間電阻----------10～40Ω

觸發(fā)極(G)與陽極(A)間電阻----------大于100kΩ

陰極(K)與陽極(A)間電阻-------------大于100kΩ

不滿足這些情況，即表明可控硅壞。

（3）更換可控硅時(shí)應(yīng)注意其在柜子上的方向，并應(yīng)壓緊散熱器（但壓力也不要過大）。裝上柜體后母排螺絲需上緊。裝完后要再檢測(cè)下可控硅各極間的電阻情況。

〖注意：若出現(xiàn)一只可控硅擊穿時(shí)，在柜體上直接檢測(cè)，則可能會(huì)顯示出同一層的四個(gè)可控硅均擊穿。此時(shí)應(yīng)把該組可控硅間的聯(lián)接母排檢測(cè)〗

（4）若可控硅及控制單元、強(qiáng)電部分均無故障，且進(jìn)相后電機(jī)電流反而增大，則很可能檢修中電源電壓相序發(fā)生了變化，應(yīng)調(diào)換進(jìn)相器內(nèi)元件板上控制變壓器（TC）上輸出6V電壓的兩線的位置。

12.4 控制板故障檢修

當(dāng)控制板上的指示燈不正常，則表明控制單元有故障。解決方法如下：

A. 主板

（1）L1、L2、L3不是循環(huán)顯示，若有某一個(gè)指示燈一直不亮或一直亮著。

a.把主板上的四位撥碼開關(guān)全部撥到“ON”的位置，接通電源，此時(shí)顯示正常，則需更換IC210；若仍不正常，則需更換IC211。換好后，撥碼開關(guān)一定要撥回到原來的位置。

b.若進(jìn)行a.步后檢修更換仍不正常，則說明電流傳感器損壞：

          L1-------對(duì)應(yīng)TA1            

L2-------對(duì)應(yīng)TA2  

          L3-------對(duì)應(yīng)TA3

哪一個(gè)燈不正常，即更換相對(duì)應(yīng)的傳感器。

（2）L1、L2、L3均不周期性地閃亮，而其它各燈均正常。

a.把主板上的四位撥碼開關(guān)全部撥到“ON”的位置，接通電源，此時(shí)顯示正常，則需更換IC210；若仍然不正常，則需更換IC211。

b.若進(jìn)行a.步后仍然不正常，則須更換IC205或IC207。

（3）L4、L7、L8有一個(gè)不亮，則表明電源有問題，須更換相應(yīng)的7805、7815或7915。

（4）若L1、L2、L3正常而L6滅，則更換IC207或IC209（4N35）。

B. 驅(qū)動(dòng)板

（1）一個(gè)板子上有部分燈亮，則說明有一個(gè)2004壞，應(yīng)換。

（2）一個(gè)板子上全部燈不亮，則須更換555。

C. 若三塊板上的指示燈均不正常，則首先應(yīng)把兩塊驅(qū)動(dòng)板上的555都換掉。

【注意】：

（1）檢修控制板時(shí)，必須把QF3斷開。

（2）嚴(yán)禁隨意帶電插拔控制板。

（3）若檢修有困難，請(qǐng)及時(shí)來電話與我們聯(lián)系：（0710）3703229