電機斬波內饋調速技術分析論文

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摘要：山東黃臺火力發電廠原10萬kV機組配套鍋爐的引、送風機投用后，一直采用風擋板手動節流調節方式經考察論證，確定對引、送風機實施斬波內饋調速技術改造，取得明顯的節能效果。本文介紹了該技術的原理和特性、節能和環境效益，具有廣闊的市場潛力。

關鍵詞：高壓電機；斬波內潰調速技術；應用；節能；市場

山東黃臺火力發電廠原10萬kW機組配套鍋爐的引、送風機投用后，一直采用風擋板手動節流調節方式。高壓電機調速項目于1999年下半年開始經多方考察論證后，確定對5#爐兩臺引風機和兩臺送風機實施斬波內饋調速技術改造，于2000年10月19日正式投用，至今運行狀況良好，取得了明顯的節能效果。

一、技術原理和特性

斬波內饋調速是融斬波控制和內饋電機兩項專利技術于一體的新型高壓電機調速技術。該技術可在高壓中、大容量的風機、泵類節能調速中應用。

斬波實際是變流主電路的數字控制，目的是克服移相控制存在的缺點。從根本上解決了有源逆變器可靠性問題。目前，斬波控制已被視為取代移相控制的發展方向。

內饋調速是一種基于轉子的電磁功率控制調速，其原理是把定子傳輸給轉子的電磁功率中的一部分功率移出去。這樣定子傳輸的電磁功率不變，但移出的電功率可任意控制，轉子總的電磁功率就被改變，電機轉速就可得到控制。

內饋調速巧妙地在異步機的定子上加設一個內饋繞組，專門用來接受轉子移出的電功率。內饋繞組此時工作在發電狀態，它把接受的電功率又通過電磁感應，反方向傳輸給定子原繞組，使定子的輸入功率減小，與機械功率平衡，實現了高效率的無級調速。

內饋調速最適合于高壓大容量電機，其特點如下。

1．回避了定子控制的高電壓問題，可實現高壓電機低壓控制；

2．控制裝置的容量可小于電機的容量，即為小容量控制大容量；

3．控制裝置和定子電源均為電磁隔離，有效地抑制了控制裝置產生的諧波電流對電源的干擾；

4．整個系統沒有外附變壓器，調速損耗小，效率高。

二、節能效益和環境效益

1．該項目年節電量618.9253萬kW•h，折標準煤2500.46t，可減排二氧化碳1812.83t。

2．按山東上網電價0.30元／kW•h計算，年節能效益185.68萬元。

3．投資回收期為1.59年。

三、未來市場潛力

我國目前各種電動機的在用總量已超過40萬MW。其中90％是交流電動機，且70％的應實施調速運行。中、高電壓（3～10kV）中、大容量電動機約為40%，已經成為工業企業主要的動力設備。這些電動機以保守的平均年運行1600h、節電率按20％計，其技術上的節電潛力至少為400億kW•h。按照目前我國高壓電機改造的速度估算，至少需要100年才能改造一遍。由此可見，中高壓電機調速市場潛力相當廣闊。