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1. 概述

SPB系列變負載進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機設(shè)計制作的就地無功功率補償裝置。它串接于電機轉(zhuǎn)子回路，用以提高電機的功率因數(shù)，降低定子電流，降低電機溫升，降低電機及電網(wǎng)的無功及有功損耗，改善電機的運行狀況，延長電機的使用壽命，對節(jié)約能源、降低單位產(chǎn)品成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益具有重要意義。

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

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

SPB系列變負載進相器可廣泛應(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。

2.   SPB系列變負載進相器的工作原理

變負載進相器采用變頻技術(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)生一個超前于轉(zhuǎn)子電勢近90° 的附加電勢E_K，進而改善電機的功率因數(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，采樣信號回路根據(jù)電機轉(zhuǎn)子電流信號和附加電勢信號進行處理，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），由于保持勵磁電流I_m不變、轉(zhuǎn)差率不變，進而保證電機出軸力矩不變、電機轉(zhuǎn)速不變。

隨著補償電壓的逐步升高，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。當補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 電容式補償?shù)氖噶糠治觯ㄒ妶D1）

圖1

2.2  SPB系列變負載進相器的矢量分析（見圖2）

     圖2

3.  原理框圖（見圖3）

圖3

4.  性能特點

4.1 可使電機的功率因數(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. 電機溫升顯著降低，過載能力和效率大大提高，電機使用壽命延長。

4.4 具有故障自動保護功能，保障設(shè)備長期安全運行。

4.5 操作簡單，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. 型號命名

6. 使用條件

注：SPB系列變負載進相器應(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）的變負載進相器（但用戶須事先特別申明）。

7. 外形圖及安裝尺寸（常規(guī)）     

SPB系列變負載進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，外形及安裝尺寸會有所變化，請以具體的產(chǎn)品為準。

8. 安裝調(diào)試

因SPB系列變負載進相器有些地方需現(xiàn)場調(diào)測，故其安裝調(diào)試須有我方技術(shù)人員現(xiàn)場指導(dǎo)。

但在我方人員抵達前，用戶應(yīng)做好以下準備工作：

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

8.2 準備好 “主電機轉(zhuǎn)子至進相器”（三根）、“進相器至主電機起動器”（三根）的連接導(dǎo)線，線徑應(yīng)按主電機轉(zhuǎn)子額定電流選擇。

8.3 進相器上的電流表、功率因數(shù)表是直接從電機定子回路上的電流互感器、電壓互感器取信號，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。對低壓電機，進相器電壓信號直接從定子回路取。）

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

9. 操作步驟

9.1 送電：

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

（2）主機起動，一直到起動完畢、主機正常運轉(zhuǎn)為止。

9.2 按下“進相”按鈕（綠色）：

用力按一下綠色按鈕（SB2，“進相”按鈕），進相器面板上的紅燈滅、綠燈亮（HL2），開始進相。進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，進相器即退出進相狀態(tài)。

【有關(guān)說明】：

（1）主電機起動前必須“合上”進相器內(nèi)的微型斷路器，使進相器通電，否則主機無法起動（按起動按鈕無效）。

（2）進相器出故障時會自動切除進相。

（3）電機運行中，進相器斷電或進相器內(nèi)空開跳閘或KM1、KM2損壞，均會使主機一次跳閘、停車。

（4）本說明書文字敘述中所涉及的電器文字符號請參閱所附圖紙及進相器內(nèi)的器件編號。

10. 注意事項

為確保SPB系列變負載進相器長期安全、可靠地運行，請操作人員特別注意以下事項：

11.1 嚴禁在主機運行期間切斷進相器電源——斷開進相器內(nèi)的空開或切斷進相器所接的380V電源。否則，會使主機停車。

11.2 當設(shè)備大修后或進相器停用一段時間又重新啟用時，第一次進相前應(yīng)觀察柜內(nèi)控制單元上各指示燈是否正常。電機起動并正常運轉(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：此指電機在運轉(zhuǎn)時的狀態(tài)，若電機未轉(zhuǎn)，該三燈為隨機狀態(tài)），其它各燈均亮。

（2）驅(qū)動扳（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 當電機定子電流出現(xiàn)異常大幅擺動時，應(yīng)立即退相，查出原因并檢修后再投入使用。

11.4 要經(jīng)常檢查進相器冷卻風機運轉(zhuǎn)是否正常。如不正常，應(yīng)及時退相。

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. 簡單故障處理

【注意事項】

1、進相器檢修不得在進相狀態(tài)下進行，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，請及時與本公司聯(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，電機轉(zhuǎn)子三相電流信號指示

● L4，+5V電源指示

● L5，熱故障指示（無熱故障L5亮）

● L6，缺相及自動故障保護指示（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)動板（兩邊兩塊）分別代表12個可控硅的觸發(fā)信號

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，電機運轉(zhuǎn)時為循環(huán)顯示狀態(tài)；電機沒轉(zhuǎn)時為隨機狀態(tài)：或亮、或滅。

● L4、L5、L6、L7、L8均保持亮的狀態(tài)。

（2）驅(qū)動板（兩塊）

所有指示燈均處于亮的狀態(tài)，但仔細觀察，這12個燈有輕微閃亮的現(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 當進相器出現(xiàn)故障------“不能投入進相”或“可投入但無進相效果”時，請按下述步驟檢查：

A. “無法投入進相”

（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講）

（2）控制板沒問題,則應(yīng)按說明書所附原理圖檢查強電部分。

B. “可投入但無進相效果”

（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)動板，最好是切斷控制板的電源）,方法如下：（測可控硅各極間電阻）

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，在柜體上直接檢測，則可能會顯示出同一層的四個可控硅均擊穿。此時應(yīng)把該組可控硅間的聯(lián)接母排檢測〗

（4）若可控硅及控制單元、強電部分均無故障，且進相后電機電流反而增大，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.若進行a.步后檢修更換仍不正常，則說明電流傳感器損壞：

          L1-------對應(yīng)TA1            

L2-------對應(yīng)TA2  

          L3-------對應(yīng)TA3

哪一個燈不正常，即更換相對應(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，此時顯示正常，則需更換IC210；若仍然不正常，則需更換IC211。

b.若進行a.步后仍然不正常，則須更換IC205或IC207。

（3）L4、L7、L8有一個不亮，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)動板

（1）一個板子上有部分燈亮，則說明有一個2004壞，應(yīng)換。

（2）一個板子上全部燈不亮，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)動板上的555都換掉。

【注意】：

（1）檢修控制板時，必須把QF3斷開。

（2）嚴禁隨意帶電插拔控制板。

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