對進口舊電機電源規格不符解決方法的探討

摘要：進口機電產品、特別是進口舊機電設備的電機，在使用過程中因電源規格不符而運轉異常或能耗增加的案例屢見不鮮，電源規格不符不僅嚴重影響了機器設備的使用，而且帶來嚴重的安全隱患。對舊電機的電源電壓、頻率匹配問題進行了分析，并就解決方法進行了探討。

關鍵詞：進口；舊電機；電源規格；解決方法

中圖分類號：F7 文獻標志碼： A 文章編號：1673-291X（2011）07-0195-02

近年來，伴隨著新一輪外商投資熱潮，中國進口舊機電產品數量大幅攀升。檢驗檢疫機構在現場檢驗中發現，這些進口的舊機電特別是制造日期較早的設備經常存在電源電壓、頻率與中國標準不符等問題。

一、世界各國家和地區電網

眾所周知，中國電網的的低壓供電系統中使用的是380/220V，50Hz電源，而世界上還有一些國家使用的是110V、120V、200V等多種電壓，頻率以50 Hz為主，也有部分國家使用的是60 Hz電源，如美國、加拿大、韓國、日本等，主要國家和地區的電網電壓如下：

電網電壓和頻率的不同給我們使用從這些國家進口的機電產品增加了障礙，在遇到此類情況時，運行可靠性、安全性、能耗指標都值得關注。

二、解決電源規格不符的幾個對策

大功率電機是大型工業設備中必不可少的，電源規格不符對電機的安全、能耗影響很大，現以電機為例討論電源制式不符的解決方法。

1.增加變壓、變頻裝置。因為部分電機使用60 Hz、380V和440V等電源，為了能完全匹配中國電網，需要為電機配備變頻、變壓設備，將中國50Hz/380V電源轉換成需要的電源頻率和電壓，變頻、變壓設備往往投入較大，有些中小公司盲目引進設備，后期投入大量財力改造的例子很多。但這種改造方法對設備的性能、安全性等基本沒有影響，唯一的能耗上的損耗都在變頻、變壓設備上。

2.忽略頻率問題直接使用。這種情況在生產現場是比較常見的，也是相對簡單的。例如將60Hz/380V電動機直接用于50Hz /380V電源時，其磁通密度要增加20％，空載電流將遠大于20％（與電動機極數及功率有關），極數多的電動機所占的比例要比同功率極數少的大；功率小的電動機所占比例要比功率大的為大。如果空載電流比原來的額定電流小而且尚有較大差距，這可以勉強使用。但一般來說，功率至少比原來降低20％以上，并應以負載電流不超過原來的額定電流為度。

這種情況下起動電流和起動轉矩比原來增大約20％；最大轉矩和最小轉矩也會相應增大，效率一般要有所下降；功率因數也會有所下降；由于通風效果因轉速下降而變壞，以及磁通密度增加20％，鐵心磁通將飽和，故溫升要比原來高許多；轉速下降17％[n1’=（f2/f1）n1 =（50/60）n1=0.83n1]。其中n1f1和n2f2分別對應60Hz/380V和50Hz/380V的轉速和電源頻率。

3.忽略頻率問題，降壓使用。這種情況是對上述第二種情況的優化。要使60Hz/380V電動機用于50Hz/380V電源上不發熱，可采用降低電源電壓的方法加以解決。

為了使電動機不過電流，就要維持磁通密度不變。在用于50Hz電源時，維持磁通密度不變的電壓X2’=（f1/f2）V2=（50/60）*380=317V。也就是說，只要把電源電壓降低到317V，即可使60Hz/380V電動機在50Hz電源上使用而不發熱。這里f1、V1和f2、V2’分別對應于60Hz/380V和50Hz/380V的電源頻率和磁通密度維持電壓。

由上述討論可見，降壓使用時會出現以下問題：（1）電動機轉速將降低17％，影響精密機床、加工中心等機械的工作。（2）由于電壓為原來的83％，根據P=UICOSφη，可知降低電壓使用后的功率僅為銘牌功率的83％，也就是說，電機無法在銘牌的的額定負荷下工作。

三、結論

綜合以上，按照第一種方法配備合適的變壓、變頻設備還是很有必要的；雖然第二種和第三種方案簡單易行，投入較少，但同樣存在能耗增加、最大功率降低等缺點，特別是大型設備難以保證穩定、安全運行，企業在采購和調試設備時應對以上問題重點關注，但無論使用哪種方法，部分設備的插頭、插座都應及時更換成中國國家標準規定的樣式。[責任編輯 安世友]