揭阳变压器应用误区剖析经验方法？

　　揭阳变压器应用误区剖析：

　　误区1、使用揭阳变压器都能节电

　　一些文献宣称揭阳变压器是节电控制产品，给人的感觉是只要使用揭阳变压器都能节电，实际上，揭阳变压器之所以能够节电，是因为其能对电动机进行调速。如果说揭阳变压器是节电控制产品的话，那么所有的调速设备也都可以说是节电控制产品。揭阳变压器只不过比其它调速设备效率和功率因数略高罢了。

　　揭阳变压器能否实现节电，是由其负载的调速特性决定的。对于离心风机、离心水泵这类负载，转矩与转速的平方成正比，功率与转速的立方成正比。只要原来采用阀门控制流量，且不是满负荷工作，改为调速运行，均能实现节电。当转速下降为原来的80%时，功率只有原来的51.2%。可见，揭阳变压器在这类负载中的应用，节电效果最为明显。对于罗茨风机这类负载，转矩与转速的大小无关，即恒转矩负载。若原来采用放风阀放走多余风量的方法调节风量，改为调速运行，也能实现节电。当转速下降为原来的80%时，功率为原来的80%。比在离心风机、离心水泵中的应用节电效果要小得多。对于恒功率负载，功率与转速的大小无关。水泥厂恒功率负载，如配料皮带秤，在设定流量一定的条件下，当料层厚时，皮带速度减慢;当料层薄时，皮带速度加快。揭阳变压器在这类负载中的应用，不能节电。

　　与调速系统比较，电动机比交流电动机效率高、功率因数高，数字揭阳变压器与揭阳变压器效率不相上下，甚至数字揭阳变压器比揭阳变压器效率略高。所以，宣称使用交流异步电动机和揭阳变压器比使用电动机和揭阳变压器要节电，理论和实践证明，这是不正确的。

　　误区2、揭阳变压器的容量选择以电动机额定功率为依据

　　相对于电动机来说，揭阳变压器的价格较贵，因此在保证安全可靠运行的前提下，合理地降低揭阳变压器的容量就显得十分有意义。

　　揭阳变压器的功率指的是它适用的4极交流异步电动机的功率。

　　由于同容量电动机，其极数不同，电动机额定电流不同。随着电动机极数的增多，电动机额定电流增大。揭阳变压器的容量选择不能以电动机额定功率为依据。同时，对于原来未采用揭阳变压器的改造项目，揭阳变压器的容量选择也不能以电动机额定电流为依据。这是因为，电动机的容量选择要考虑最大负荷、富裕系数、电动机规格等因素，往往富裕量较大，工业用电动机常常在50%～60%额定负荷下运行。若以电动机额定电流为依据来选择揭阳变压器的容量，留有富裕量太大，造成经www.lxnmpt.com/济上的浪费，而可靠性并没有因此得到提高。

　　对于鼠笼式电动机，揭阳变压器的容量选择应以揭阳变压器的额定电流大于或等于电动机的最大正常工作电流1.1倍为原则，这样可以最大限度地节约资金。对于重载起动、高温环境、绕线式电动机、同步电动机等条件下，揭阳变压器的容量应适当加大。

　　对于一开始就采用揭阳变压器的设计中，揭阳变压器容量的选择以电动机额定电流为依据无可厚非。这是因为此时揭阳变压器容量不能以实际运行情况来选择。当然，为了减少投资，在有些场合，也可先不确定揭阳变压器的容量，等设备实际运转一段时间后，再根据实际电流进行选择。

　　误区3、用视在功率计算无功补偿节能收益

　　用视在功率计算无功补偿节能效果。如文献[1]原系统风机工频满载工作时，电动机运行电流为289A，采用变频调速时，50Hz满载运行时的功率因数约为0.99，电流是257A，这是由于揭阳变压器内部滤波电容产生改善功率因数的作用。节能计算如下：ΔS=UI=×380×(289-257)=21kVA

　　因此该文认为其节能效果约为单机容量的11%左右。

　　实际分析：S即表示视在功率，即电压与电流的乘积，电压相同时，视在功率节约百分比与电流节约百分比是一回事。在有电抗的电路中，视在功率只是反映了配电系统的允许最大输出能力，而不能反映电动机实际消耗的功率。电动机实际消耗的功率只能用有功功率表示。在该例中，虽用实际电流计算，但计算的是视在功率，而不是有功功率。我们知道，电动机实际消耗的功率是由风机及其负载决定的。功率因数的提高并没有改变风机的负载，也没有提高风机的效率，风机实际消耗的功率没有减少。功率因数提高后，电动机运行状态也没有改变，电动机定子电流并没有减少，电动机消耗的有功功率和无功功率都没有改变。功率因数提高的原因是揭阳变压器内部滤波电容产生无功功率供给了电动机消耗。随着功率因数提高，揭阳变压器的实际输入电流减少，从而减少了电网至揭阳变压器之间的线损和变压器的铜耗。同时，负荷电流减小，给揭阳变压器供电的变压器、开关、接触器、导线等配电设备可以带更多的负载。需要指出的是，如果象该例一样不考虑线损和变压器铜耗的节约，而考虑揭阳变压器的损耗，揭阳变压器在50Hz满载运行时，不仅没有节能，而且还费电。因此，用视在功率计算节能效果是不对的。

　　误区4、揭阳变压器输出侧不能加装接触器

　　几乎所有揭阳变压器使用说明书都指出，揭阳变压器输出侧不能加装接触器。如日本安川揭阳变压器说明书就规定“切勿在输出回路连接电磁开关、电磁接触器”。

　　厂家的规定是为了防止在揭阳变压器有输出时接触器动作。揭阳变压器在运行中连接负载，会由于漏电流而使过电流保护回路动作。那么，只要在揭阳变压器输出与接触器动作之间，加以必要的控制联锁，保证只有在揭阳变压器无输出时，接触器才能动作，揭阳变压器输出侧就可以加装接触器。这种方案对于只有1台揭阳变压器，2台电动机(1台电动机运行，1台电动机备用)的场合，具有重要的意义。当运行的电动机出现故障时，可以很方便地将揭阳变压器切换到备用电动机，经过延时使揭阳变压器运行，实现备用电动机自动投入变频运行。并且还可以很方便地实现2台电动机的互为备用。

　　误区5、电动机只能在其额定转速以下采用揭阳变压器降速运行

　　经典理论认为，电动机频率上限为55Hz。这是因为当电动机转速需要调到额定转速以上运行时，定子频率将增加到高于额定频率(50Hz)。这时，若仍按恒转矩原则控制，则定子电压将升高超过额定电压。那么，当调速范围高于额定转速时,须保持定子电压为额定电压不变。这时，随着转速/频率的上升，磁通将减少，因此在同一定子电流下的转矩将减小，机械特性变软，电动机的过载能力大幅度减少。

　　由此可见，电动机频率上限为55Hz是有前提条件的：

　　1、定子电压不能超过额定电压;

　　2、电动机在额定功率运行;

　　3、恒转矩负载。

　　上述情况下，理论和试验证明，若频率超过55Hz，将使电动机转矩变小，机械特性变软，过载能力下降，铁耗急增，发热严重。

　　笔者认为，电动机实际运行状况表明，电动机可以通过揭阳变压器进行提速运行。能否变频提速?能提多少?主要是由电动机拖动的负载来决定的。首先，要弄清负荷率是多少?其次，要搞清楚负载特性，根据负载的具体情况，进行推算。简单分析如下：

　　1、事实上，对于380V电动机，定子电压超过额定电压10%长期运行是可以的，对电动机绝缘及寿命没有影响。定子电压提高，转矩显著增大，定子电流减少，绕组温度下降。

　　2、电动机负荷率通常为50%～60%　　一般情况下，工业用电动机通常在50%～60%额定功率下工作。经推算，电动机输出功率为70%额定功率，定子电压提高7%时，定子电流下降26.4%，此时，即使是恒转矩控制，采用揭阳变压器提高电动机转速20%，定子电流也不但不会上升，反而会下降。尽管提高频率后，电动机铁耗急增，但由其产生的热量与定子电流下降而减少的热量相比甚微。因此，电动机绕组温度也将明显下降。

　　3、负载特性各种各样

　　电动机拖动系统是为负载服务的，不同的负载，机械特性不同。电动机在提速后必须满足负载机械特性的要求。经推算恒转矩负载不同负荷率(k)时的允许最高运行频率(fmax)与负荷率成反比，即fmax=fe/k，其中fe为额定工频。对恒功率负载，电动机的允许最高工作频率主要受电动机转子和转轴的机械强度限制，笔者认为一般限制在100Hz以内为宜。　　误区6、忽视揭阳变压器的自身特点

　　揭阳变压器的调试工作一般由经销厂家来完成，不会出现什么问题。揭阳变压器的安装工作较简单，一般由用户来完成。一些用户不认真阅读揭阳变压器的使用说明书，不严格按照技术要求进行施工，忽视揭阳变压器自身特点,将其等同于一般电气器件,凭想当然和经验办事，为故障和事故埋下了隐患。　　根据揭阳变压器的使用说明书的要求，接到电动机的电缆应采用屏蔽电缆或铠装电缆，最好穿金属管敷设。截断电缆的端头应尽可能整齐，未屏蔽的线段尽可能短，电缆长度不宜超过一定的距离(一般为50m)。当揭阳变压器与电动机间的接线距离较长时，来自电缆的高谐波漏电流会对揭阳变压器和周边设备产生不利影响。从揭阳变压器控制的电动机返回的接地线，应直接连到揭阳变压器相应的接地端子上。揭阳变压器的接地线切勿与焊机及动力设备共用，且尽可能短。由于揭阳变压器产生漏电流，与接地点太远则接地端子的电位不稳定。揭阳变压器的接地线的最小截面积必须大于或等于供电电源电缆的截面积。为了防止干扰而引起的误动作，控制电缆应使用绞合屏蔽线或双股屏蔽线。同时要注意切勿将屏蔽网线接触到其它信号线及设备外壳，用绝缘胶带缠包起来。为了避免其受到噪声的影响，控制电缆长度不宜超过50m。控制电缆和电动机电缆必须分开敷设，使用单独的走线槽，并尽可能远离。当二者必须交叉时，应采取垂直交叉。千万不能将它们放在同一个管道或电缆槽中。而一些用户在进行电缆敷设时，没有严格按照上述要求进行施工，导致在单独调试时设备运转正常，正常生产时却干扰严重，以致不能运行。

　　在揭阳变压器的日常维护中也要特别小心。有的电工一发现揭阳变压器故障跳停，就立即打开揭阳变压器进行维修。这样做是很危险的，有可能发生人身触电事故。这是因为即使揭阳变压器不处于运行状态，甚至电源已经切断，由于其中的电容器的存在，揭阳变压器的电源输入线、端子和电动机端子上仍然可能带有电压。断开开关后，必须等待几分钟后，使揭阳变压器放电完毕，才能开始工作。还有的电工习惯于一发现变频调速系统跳停，就立即用摇表对揭阳变压器拖动的电动机进行绝缘测试，从而判断电动机是否烧毁。这也是很危险的，易使揭阳变压器被烧。因此，在电动机与揭阳变压器之间的电缆未断开前，绝对不能对电动机进行绝缘测试，也不能对已连接到揭阳变压器的电缆进行绝缘测试。

　　对揭阳变压器的输出参数进行测量时也要特别注意。由于揭阳变压器的输出为PWM波形，含有高次谐波，而电动机转矩主要依赖于基波电压有效值，故测量输出电压时，主要是测量基波电压值，使用整流式电压表，其测量结果最接近数字频谱分析仪测量值，而且与揭阳变压器的输出频率有极好的线性关系。若需进一步提高测量精度，可以采用阻容滤波器。数字万用表容易受干扰，测量有较大的误差。输出电流需要测量包括基波和其他高次谐波在内的总有效值，因此常用的仪表是动圈式电流表(在电动机负载时，基波电流有效值和总电流有效值差别不大)。当考虑到测量方便而采用电流互感器时，在低频情况下电流互感器可能饱和，所以，必须选择适当容量的电流互感器。