进相器的作用及工作原理
作者：LIUFENG& 来源：& 发表时间： 17:21:30& 点击：618
一、工作原理
1）绕线式电机转子侧进相补偿原理
异步电机负载运行时的电路分析
异步电机带负载运行时的等效电路图及各物理参数的相量关系图如图（1）、（2a）所示：
图（1） 异步电动机等效电路图
由异步电动机等效电路图（1）和相量关系图（2a）可知，电机功率因数cosφ1决定于电网电压U1与电机定子电流I1之间的夹角φ1，电机定子电流的大小决定于电机转子电流I2及空耗电流I0（I1=I2+I0）。由此可见，提高转子电流I2或减小I2与E2的夹角φ2，均可使定子电流I1向逆时针方向转移，亦即φ1减小，电机的功率因数得以提高。
图（2a）异步电动机等效电路的相量关系图
2）绕线式电同转子进相补偿的数学模型
根据异步电动机等效电路的相量关系图分析可知，若在转子回路附加一个与转子电流I2同频而相位滞后90°的附加电压U3（相当于电容补偿），如图（2b）所示。则合成转子电压为E3=（E2+U3），因转子功率因数cosφ2只与转差率s有关，s基本不变，则I2与E3夹角不变，故而I2与E2的夹角φ2变小，因此可以达到提高功率因数的效果。
若附加电压适当，从向量图可知不仅可以提高电机功率因数，同时可以减小定子侧电流。
3）进相控制要求：
&& 静止式无环流进相器采用交-交变频器，将50HZ的工频电压转变为与电动机转子电流同频的低频电压附回电机的转子回路，并使该附加电压滞后转子电流90，达到电动机转子侧串接电容器的效果。这个附加电压是由50HZ的基波组成。图（3）为转子电流、附加电压的关系图。图（4）为矢量图。
图（3）转子电流、附加电压的相位关系图
图（4）转子电流、附加电压的矢量关系图
图（3）中，附加电压实际为两种幅值的矩形波又叠加而成，示意图如图
（5）所示，其中正弦波为矩形波的包络曲线。
&&&&&&&&&&&&&& 图（5）矩形波附加电压
4）进相器工作原理框图如图（6）所示：
&&&& 图（6）ZHP进相控制装置工作原理方框图
二、进相器型号说明
1）&产品型号说明
&&&&&三、进相器主要技术参数及使用环境条件
1）&可使电机的功率提高到0.95以上，降低无功功率60%以上。
2）&降低定子电流10%-20%，并显著提高降低定子的温升，从而提高了电机的使用寿命。
3） 进相后可提高电机的效率和过载能力。
4）&进相器具有故障自动保护功能，进、退相自动转换，不影响生产的正常运行。
5）&绕线式电动机转子侧附加补偿电压后的各电机参数物理特
进相器进相以后，随着补偿电压△U的逐步升高，定子侧的无功功率逐渐减小，功率因数逐步上升，定子电流逐渐减小。当补偿电压升高到一定值后，定子侧的无功功率减小到接近于0，功率因数上升到近似于1，电机转速上升1%左右，而电机的输出功率维持不变。
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进相器现场调试步骤
时间: 07:38
来源:电工之家
作者:编辑部
LP进相器现场调试步骤:
一、接线（断开一次电源）& 1、转子三相电缆接入进相器Ma、Mb、Mc三相铜排接线处（此三根铜排上均串有电流传感器），进相器Qa、Ｑb、Qc三相（KM1主触头接线端子）接入起动器主回路。（注意：转子一相电缆为多芯并接时，要注意相序）。
2、进相器电源线接入：需A、C两相及N线接入（最小选用4平方的铜芯线）
3、进相器电流信号线为01、03号，应串接在高压柜电流互感器二次回路中。
4、进相器所取电压信号线为04、05号，应并接在高压柜电压互感器二次回路中。(注意：进相柜所取一相电流信号与两相的相电压信号应不同相，即：电流取Ｃ相，电压就取Ａ、Ｂ两相)
5、进相柜LP两端子处，需接入起动柜星点接触器辅助常开点上。注意：检查电流表是否符合一次柜量程，功率因数表电压等级是否符合要求。
二、电机起动前的常规检查 1、可控硅联接情况检查& 把控制单元的两个驱动板抽出（抽离后接线插槽即可，拔插电路板时注意平行方向轻插轻拔以保护插槽的完好），用万用表的欧姆档检查：各可控硅极间正常电阻值：阴（K）与触发（G）DDD几十欧姆（通常在15~30&O之间）； 阴（K）与阳极（A）DDD开路（几十千欧）各可控硅之间，可控硅与柜体间有无短路情况。
2、铜排、接触器各螺丝有无松动现象，焊线有无脱焊现象，铜排与柜体不能太近。
3、大变压器TM的输入端是否接在合适的电压档位上并接牢。
4、检查三块板子各芯片插接是否到位。
5、前述各项检查完毕后，把控制板复位、插好。& 注意：主板的上拔码开关要全部打向&关断&位置DDD即&ON&相反位置。
三、给进相器供电，空试动作情况。
&1、连锁情况：进、退相是否正常，并试与一次柜的各个联锁情况，如开路或柜内停电时主机无法起动或跳停，起动完毕给入进相回路一个运行信号。
2、检测数据：控制变压器TC的输出电压是否符合标称值，固态继电器控制电压是否合乎要求（一般在10VDC左右）；各个可控硅触发电压是否符合要求，退相时触发电压一般在0.2~0.6V/DC之间，进相时一般在0.2~0.8V/DC之间变化。
四、电机带负荷运转后的调试与检查。（通常电机带够80%以上负荷才能投入）1、控制单元的检查：电机起动完毕后，控制单元开始得电，控制板上指示灯如下显示，则表明控制板正常（注意拨码开关必须打在合适的档位）：主板上L1、L2、L3（从上向下数）循环闪亮，主板上其它灯全亮L4~L8（其中，L1~L3分别是转子三相电流检测，L4是主板+5VDC电源指示，L5是热故障指示，L6是缺相及自动故障保护指示，L7是+15VDC电源指示，L8是-15VDC电源指示）。两块驱动板上的12个灯均显轻微闪动并一直亮着，分别代表十二只可控硅的触发信号。同时测量各路触发电压是否在0.2~0.6范围内）
2、功率因数表相序调试& a、设备带载80%开起后，功率因数表应处在&滞后0.8左右&区域，若功率因数表不动。如果电流表有电流指示，同时功率因数表B、C间电压等于电压互感器二次侧电压，则说明功率因表坏，需电机停机后检查检修或更换之。注意：电机未停的情况下，不得断开电流回路，即不得拆卸表。 b、若指针处于超前区域& 调换XT2端子上的&电压信号&两线的位置即可，若调换后指仍不对，则表明电流信号与电压信号有重相的情况，需停机后重新检查，联接电流、电压信号线。c、若进相功率因数后退的，(电工之家)则检查接线及用户计量线是否有误。五、进相调试& 在检查完控制单元正常，且功率因数表调试完后，才可进行进相调试。a、注意观察电流表，按一下&进相&按钮。电流减小，表明相序正确，进相器已可以进相。 b、若电流增大，则需立即&退相&，调换同步变压器（TC）上两根0V、6V信号线的位置，之后再进相则电流应减小，而功率因数则提高。c、若进相后，功率因数偏低，可在退相的情况下，换接TM大变压器的输入线，提高电压等级。注：进相器的所有调整和检修必须在退相状态下进行，电流互感器二次侧不得开路，电压互感器二次侧不得短路。故障排除方法：一、 强电故障维修：1、电机不能起动：① 确认柜内有无送电；② 检查KM1接触器是否通电细合；③ 检查KM1辅助触头的121及123是否闭合或接触良好；④ 检查其他设备的起动连锁。2、 按进相能够进相，但松手后立即退相：① 检查螺旋保险FU是否正常或接触良好；② 检查KM3是否完好，如线圈，辅助常闭触头是否粘连；③ 检查KM4是否完好，如线圈，辅助常开触头有无接触不好，辅助常闭触头有无粘连；④ 检查KM2是否通电后有反复细合现象，接入KM4线圈的KM1常闭点是否细合不好。3、进相后停主机：① 确认转子线有无动过，如接到KM1和KM2的电缆有无混淆，以及电源及转子电缆相序是否动过；② 确认电源电压是否正常；③ 停主机后，关断一次主回路电源进行连动试验：关断主板电源QF2并将主板拨码开关调至试验状态（再送上QF2主板应该正常显示），然后模拟开启一次柜至起动完毕后投入进相，如果进相仍然停主机一次柜则将跳闸联锁屏蔽（如从进相器接线端子上短接131-133或分断125-129号线）并再次起动完并投入进相，如果能正常投入且不再停主机则可判断为KM2辅助触头出现问题，如果不能进相则说明控制回路出现问题，此时应该根据故障现象按照上述&第一项&检查。④ 如果进相后KM2反复吸合（此现象一般存在与消声节能型线圈），则应检查接触器线圈回路所接分压电容容量是否下降，如是应该先用1-2цF/（&630VAC）的电容更换使用，该电容与辅助触头常闭点是并联的，如过换电容后仍然故障存在则应检查线圈整流回路。4、进相后电流大幅度摆动：①、确认电源电压是否正常，电机电流在退相时是否有大幅度摆动，如有则属于电源、电机或负载问题，否则请按照如下步骤进行；②、确认控制电源及转子相序是否动过，否则请还原； ③、检查控制板后面焊线是否有脱焊、漏焊、虚焊现象；④、检查KM2主触头及转子回路及电缆有无绝缘不良的现象；⑤、检查轴流风机是否运转正常，KM4及KM3触头有无接触不良现象；⑥、分别在退相和进相状态下观察主板L1，L2，L3指示灯是否有规律的循环闪亮，如不正常则应检查传感器输出电压是否有0～5ＶＤＣ的脉动电压，如正常则更换主板试试，更换后正常则检修主板；如果传感器输出电压异常则是传感器出现问题；⑦、在关断ＱＦ２空气开关时，测量十二只可控硅的阴阳极电阻是否偏小，阴极与触发极电阻是否合乎要求；⑧、检查主板C205电容容量有无过大或过小，一般在1.8～２.２&Ｆ之间；⑨、如上述检查均无问题，则应该询问现场有无变频器等干扰源，如有需要使电源避开干扰源或增加隔离装置。二、故障维修：（观察三块电路板的指示灯如有显示不正常则属于弱电故障） 1、三块板子均不正常& a、三块板均有部分灯不正常，则：①换主板上的IC210（LM324）；②如仍然不行则更换驱动板的2004。& B、三块板只有个别灯亮，则：& ①检查控制板是否插好，否则稍微用力插紧； ②如仍不行，更换两驱动板的555芯片。C、三块扳灯全不亮，则：①确认电机是否起动完毕，星点接触器及其辅助触点是否吸合良好； ②检查三块控制板是否完全插好； ①、检查主板上的四位拨码开关是否调在合适的档位； ②、 更换芯片ＩＣ２０９（４Ｎ３５）； ③、 更换主芯片ＩＣ２０７（２０５１）。 Ｄ、主板上Ｌ５、Ｌ６不亮，其他灯均正常：①、ＴＭ输出铜排温度是否低于７５℃，否则应检查：Ⅰ、轴流风机是否运转正常；Ⅱ、可控硅是否有接近击穿的。②、如低于７５℃，则检查温度开关是否开路（断开ＱＦ２时测量温度开关管脚是否相通）。３、主控板板正常，驱动板不正常：①、一块驱动板上部分灯不亮，其余灯正常，则则更换２００４；②、一块驱动板上的灯全不亮，则更换该板上的５５５；③、两块板上的等全亮，个别灯没有快速闪亮或灯非常微弱，则抽出该板，检查插针有无异常和氧 化现象，如无则重新插好，如仍有个别灯不闪，则驱动板坏。 上传我的文档
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& 晶闸管击穿是静止进相器的最常见的故障原因分析
晶闸管击穿是静止进相器的最常见的故障原因分析
信息来源：安徽华正电气有限公司&&
1晶闸管击穿是静止进相器的最常见的故障，我们认为主要有下列原因：
1.1晶闸管的本身质量问题：
厂家析晶闸管是一种电力电子器件，是晶体闸流管（Thyristor）的简称，又可称做可控硅，以前被简称为可控硅；1957年美国通用电气公司开发出世界上第一台晶闸管产品，并于1958年使其商业化；晶闸管是PNPN四层半导体结构，它有三个极：阳极，阴极和门极；晶闸管工作条件为：加正向电压且门极有触发电流；其派生器件有：快速晶闸管，双向晶闸管，逆导晶闸管，光控晶闸管等。它是一种大功率开关型半导体器件，在电路中用文字符号&V&、&VT&表示（旧标准中用字母&SCR&表示）。目前国内生产厂家很多，但各家质量又良莠不齐，因此选用优质的晶闸管是使用好静止进相器的关键。
1.2晶闸管的安装使用方法及使用细节不当：
晶闸管作为一种功率半导体器件，其使用时的合理散热至关重要，也是影响其使用寿命的重要因素。静止进相器的晶闸管一般是选用风冷散热器，很少使用水冷散热器，由静止进相器的生产厂家组合装配到静止进相器的晶闸管和散热器室内，上部或下部安装有冷却风机（风扇）。晶闸管和风冷散热器的组合装配要严格执行一定的技术要求，主要注意点有：
（1）晶闸管器件和风冷散热器台面是重要的导电和导热工作面，应保持清洁、平整，不能用手直接接触，并防止与异物触碰损伤，若发现台面被灰尘、汗渍、油脂等沾污，应用含有无水乙醇的清洁棉纱将其擦拭干净。
（2）晶闸管器件与风冷散热器接触表面不得涂抹导热硅脂、凡士林等介质，否则涂抹后，将会有损导电性能，并大大降低晶闸管器件与风冷散热器的正常使用寿命。
（3）晶闸管器件与风冷散热器接触表面应大小吻合，无碰伤、变形、氧化和沾污，若出现上述现象就应对风冷散热器接触台面进行精心打磨修复或予以更换风冷散热器（因为晶闸管器件的价值远高于风冷散热器），否则会严重降低晶闸管器件与风冷散热器的使用效能及使用寿命。
（4）晶闸管器件属于易碎器件，与风冷散热器的安装力应严格符合要求，最好在压力设备上进行装卸，紧固螺栓时应确保用力循环递进增加，放松紧固螺栓时应确保用力循环递进减少，以保证器件受力均匀，接触良好。
（5）晶闸管器件安装风冷散热器后，再用万用表进行相关测量与确认，进一步判定器件的三个极是否有短路或开路现象。
（6）将晶闸管器件、风冷散热器组合往静止进相器安装时，务必注意器件极性与电路的极性是否一致，及RC保护元件是否可靠连接。
总之，一般要确保晶闸管器件具备下列良好使用条件：环境温度-40℃～35℃& 湿度&80%& 风冷：进风温度&40℃& 风速&6m/s 。
1.3静止进相器本身电路设计有缺陷或使用投切方法不当：
过电压保护器厂家析个别静止进相器的生产厂家由于对静止进相器现场客观使用环境了解不够，在电路设计时只是简单地把绕线式电动机起动时转子回路短接接触器的闭合信号作为能投切条件，这是不恰当的，不准确的，异步电动机起动时，作用在电动机轴上的有两种转矩，一种是电动机产生的电磁转矩，另一种是所拖动机械作用在轴上的负载转矩和风阻、摩擦等所产生的反转矩，二者的相互关联作用体现了电动机的实际起动状况，而起动过程中两个转矩又是各自变化的，这就决定了异步电动机起动过程的复杂性即异步电动机起动过程中电流大小、变化是受到多种因素的影响和制约的，工作在现场的绕线式异步电动机，往往在其配备的起动器中用于短接转子回路的短接接触器闭合动作时、电动机还未真正达到额定工况运行转速，即还在加速起动过程中，这时如果进行投切静止进相器，由于异步电动机的电流还未下降回落到稳定的运行电流，就会对静止进相器的晶闸管产生较大的过负荷冲击，极易使其击穿损坏！
2 冷却风机（风扇）故障也是影响静止进相器能否安全正常使用的重要因素
冷却风机（风扇）是静止进相器为改善晶闸管器件的使用条件而配备的重要辅助设备，对其质量要求应该很高，不能认为只是辅助设备，暂时损坏后不会影响静止进相器的投切使用！其实晶闸管器件的使用条件要求是比较严格和苛刻的，冷却风机（风扇）一旦出现故障不能正常运转，将会给使用中的晶闸管器件带来散热条件急剧恶化的严重后果，必将大大降低晶闸管器件的使用效能及使用寿命。冷却风机（风扇）的最常见故障是电机烧坏、扇叶停转，主要原因多是制造质量缺陷、轴承进灰和日常维护不到等。
3 主控板、触发板等故障也是影响静止进相器能否安全正常使用的一个重要方面，主要原因多是电子线路设计不合理或选用电子元件质量不过关造成的。