進相機在主要通風機電機節(jié)電運行中的應用

進相機在主要通風機電機節(jié)電運行進相機在主要通風機電機節(jié)電運行 中的應用中的應用 針對我礦三井向斜北主要通風機距離配電所較遠 造成主要通 風機電機功率因較低 無功損耗過大 電能浪費嚴重 投入進 相機與主要通風機電機串級運行后 改善了功率因素 具有設 備投資少 經(jīng)久耐用 運行可靠 維護方便 減少線路損耗等 優(yōu)點 并創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟效益 1 進相機的結(jié)構(gòu) 進相機屬于三相整流子電機 它與異步繞線式電機串級運行 可以進行相位補償 故稱進相機 如圖 1 所示 它的基本結(jié)構(gòu) 是一種能產(chǎn)生三相引入電勢的特殊電機 它的主體只有一個如 同直流電機電樞的轉(zhuǎn)子 整流子上每對磁極裝三組電刷 按 120 度電角度均勻分布 與直流電不同的是 它完全取消了定 子磁路 電樞槽是深埋的封閉槽 槽上封閉部分就作為電樞主 磁通的閉合回路 因此 進相機是沒有定子磁路的 其繞組通 過電刷與異步機轉(zhuǎn)子側(cè)繞組串聯(lián) 進相機的電樞由兩軸承座支 承 并由單獨的輔助電機拖動 輔助電機的功率一般為 1 1kw 圖 1 進相機結(jié)構(gòu)示意圖 2 進相機與主要通風串極運行如何改善功率因數(shù) cos 進相機與主電機 繞線式 串級運行的電路聯(lián)接如圖 2 所示 圖 2 進相機與主要通風機串級運行示意圖 進相機的電樞的輔助電機拖動而旋轉(zhuǎn) 從圖中可知 經(jīng)電刷輸 入到進相機電樞的電流 就是異步電機轉(zhuǎn)子的三相電流 i2 在轉(zhuǎn) 子上的旋轉(zhuǎn)磁場 其轉(zhuǎn)速為 n2 60 2 p 60s 1 p 式中 s 轉(zhuǎn)差率 1 公頻頻率 2 i2 所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場頻率 當進相機被輔助電機拖動 以順相序方向 nk n2 旋轉(zhuǎn)時 此 時旋轉(zhuǎn)磁場對實際電樞以 nk n2 逆相序反向切割 因電樞 繞組感應電勢的頻率為 k p nk n2 60 2 由于此時旋轉(zhuǎn)磁場對電樞的相對切割方向反向 ek 的有效值為 4 44 p nk n2 60 kw w m 式中 ek 進相機所產(chǎn)生的附加電勢 p 電樞繞組的極對數(shù) n2 電流 i2 所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場 k 繞組系數(shù) 每支路匝數(shù) nk n2 進相機產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速 m 每級主磁通 在相位上 ek 比 i2 超前 90 在這樣方式下 進相機的串級接 入相當于在主電機的轉(zhuǎn)子回路中串入一個三相容抗 這正是能 使主電機 cos 得到改善的運行狀態(tài) 3 現(xiàn)場測試及其經(jīng)濟效益 在我礦三井向斜北應用進相機與主要通風機 280kw 電機進 行串級運行 現(xiàn)將進相機投入前后的測試結(jié)果比較如表 1 測 試是在主要通風機房進行的 表 1 進相機安裝前后測試結(jié)果 見表 上表直觀地反映出三井主要通風機在安裝進相機進行補償后各 項數(shù)字的變化 由于功率因數(shù)提高后 使線路有功損耗減少及 無功功率大幅度降低 因此其經(jīng)濟效益是顯著的 利用差值可 計算它的經(jīng)濟效益 1 有功功率減少 22 3kw 年節(jié)約電力為 195 348 度 2 線路損耗功率 線路長 4 0km 截面 120mm2 根據(jù)公式 w 線 3i2r 10 3 經(jīng)計算 進相后每 年線路損耗減少了 25 459 度電量 3 每年節(jié)約無功電量約 100 萬度 經(jīng)實測向斜北主要通風 機無功經(jīng)濟當量 k 為 0 185 折合有功電