高壓電機控制技術(shù)應用

李華峰

（中船重工集團719所研究室，湖北武漢，430000）

0 引言

工業(yè)步伐的不斷加快，我國很多工業(yè)化的企業(yè)都引進了大量的電機設備以便提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，但是很多電機設備雖然有很大的功率但是電壓比較低，所以運行的時候可能存在很多的問題，所以高壓電機是比較安全的，能夠降低一定的發(fā)生危險事故的情況。

1 高壓電機的控制技術(shù)

1.1 高壓電機的直接啟動控制原理

通過零序電TA與電TA的采樣電路，將綜合保護控制器與真空接觸器直接啟動相結(jié)合起來，把高壓電機的所有以及漏電電流都送到綜合保護的控制器電流信號輸入端當中，以便在電機運行的時候綜合保護控制器能夠進行運行監(jiān)測和相關(guān)分析發(fā)生一些漏電短路的事故時可以進行元件真空接觸器的步驟，將故障上傳之后切斷電源，而且在故障沒有被排除的情況下還可以進行聲光報警。

1.2 高壓電機的變頻啟動控制原理

高壓點電機的變頻器主要有兩種結(jié)構(gòu)，一種是三電疊加式的結(jié)構(gòu)，另一種是是高壓—低壓—高壓的結(jié)構(gòu)，并且隨著大功率高電壓的IGBT雙極管開關(guān)的研制成功，交—直—交的新型結(jié)構(gòu)逐漸代替了前兩種結(jié)構(gòu)，由原來體積大且笨重變得占地小且較輕的變壓器。這種變頻的涉及可以對高壓電機進行控制，主要采用的時絕緣柵雙極晶體管，在存在大電流或者是整流后可以形成一種高壓直流電，與開關(guān)接觸就存在了變頻的高壓電源，也就是變頻三弦波型的交流電。其中絕緣柵雙極性的高壓開關(guān)管是其中比較特殊的一種設備，主要是利用外圍的電子電路和相關(guān)的計算機程序和變頻器計算機控制操作來完成操作，可以對高壓電流進行控制，絕緣柵雙極性的高壓開關(guān)管可以根據(jù)電機運行的環(huán)境改變電壓頻率，這也是改進的一個地方，讓高壓電機一直處在一定穩(wěn)定的環(huán)境，電壓的輸出頻率可以控制在0-400HZ。相關(guān)的技術(shù)人員可以通過軟停機或者是軟啟動等措施來控制高壓電機的安全。在控制程序時需要與IGBT管接觸，殘余的電流都會被排除，結(jié)束放電后要保證電源指示燈的熄滅，這樣一來就加大了安全系數(shù)。

2 高壓電機控制技術(shù)的應用

高壓電機主要應用在一些工業(yè)企業(yè)例如石油、礦山、冶金、化工、電站等企業(yè)的大型設備當中，高壓電機的大部分負載時壓縮機、泵或者是風機等一類，所以比較耗費能源。我國是中小型電動機的生產(chǎn)和使用的大國，高壓電機的使用范圍很廣，數(shù)量也很多。我國目前使用的電動機的能效標準大多數(shù)是IE1，比較低效率，所以推廣高效率的IE2和IE3是我國正在努力完成的工作，電動機的升級換代對我國的工業(yè)發(fā)展有很多的幫助。

交流變頻調(diào)速控制技術(shù)是一種比較先進的技術(shù)，是隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，改變了原本直流電機的使用，讓變頻交流變成工業(yè)行業(yè)的主要使用主角。自動控制理論結(jié)合發(fā)展，產(chǎn)生了一門新的技術(shù)，它就是交流變頻調(diào)速控制技術(shù)。交流變頻調(diào)速控制技術(shù)徹底打破了高性能調(diào)速系統(tǒng)由直流電動機霸占的僵局，交流調(diào)速系統(tǒng)正在走向調(diào)速系統(tǒng)的舞臺。交流變頻調(diào)速控制技術(shù)的產(chǎn)生，和電力電子器件高速發(fā)展密切相關(guān)。現(xiàn)在一些個電力電子器件，具有高效、高頻、高功率密度、高壓大功率以及高功率因素等特點，比較有代表的就是GTO、BJT、MOSEFT。這些個電力電子器件逐漸進入了大家的眼中，更得到了發(fā)展和普及，新型電力電子器件IGCT和雙極型復合器件IGBT這倆個高性能器件讓大容量交流電動機調(diào)速技術(shù)發(fā)展更加迅速。我國最近幾年來，更加大了對功率模塊和電力電子器件的發(fā)展，加強了在常規(guī)程序的信息電子電路制作在同一芯片上的功率集成電路技術(shù)，

如果能夠?qū)⒂嬎銠C和繼電器接觸器控制系統(tǒng)的好處相互融合的話，那么可以擁有體積較小，好編程，容易控制等特點，可以進行數(shù)字運算，數(shù)據(jù)處理和通訊聯(lián)網(wǎng)等功能，還可以靈活的改變電路邏輯功能。這就是我們所說的PLC控制系統(tǒng)， PLC就是數(shù)字控制器的簡稱，PLC的具有非常高的可靠性，它可以在沒有故障的情況下?lián)碛懈哌_10萬小時以上的運行時間，不過可惜的是我國的PLC控制系統(tǒng)還不算完善，只能靠進口或者合資的工廠組裝，PLC控制系統(tǒng)現(xiàn)是工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中應用最為廣泛的核心控制裝置。現(xiàn)在來說，主要就是一些中大型企業(yè)在使用PLC控制系統(tǒng)，一些歌小企業(yè)還未涉及到，所以說普遍率還的不高的，PLC控制系統(tǒng)技術(shù)主要控制在發(fā)達國家，現(xiàn)在有些發(fā)達國家就可以利用工業(yè)現(xiàn)場總線和數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)通訊等更高級的自動化控制技術(shù)了。

3 關(guān)于高壓電機的電氣調(diào)試

為了保證高壓電機的安全使用以及其靈活性和可靠性，要對高壓電機進行電氣調(diào)試，電氣調(diào)試就是對電機中設備運行情況進行設置，對電機綜合保護器中的參數(shù)進行設定，同時也對二次線路進行模擬試驗，以保持電機的正常運行。在對電機進行電氣調(diào)試時要按照嚴格的高壓電器設備標準進行測試，在進行測試的過程中，搖表轉(zhuǎn)速呀維持在120r左右，并且保持勻速。分別在15s和60s時進行讀數(shù)，并在讀數(shù)之后將實驗表筆拿開，將搖表轉(zhuǎn)速下降，保證電氣調(diào)試的正常進行，避免電阻搖表損壞。電氣調(diào)試的過程，要對絕緣電阻、三相直流電阻等進行測試和試驗，在進行操作時必須采用精密的直流電橋。放電保護球要對放電的間隙進行標準性的調(diào)整處理，并且其中的電壓值要高于試驗中的電壓值。其次在試驗的過程中還要保證電壓時逐漸上升的且緩慢，電流表指針不發(fā)生閃動的現(xiàn)象，結(jié)束后切斷電源。除了對這些設備要進行試驗測試之外還要對高壓變頻器等電子設備進行測驗，保障高壓電機整體的安全性和其正常運行。

4 結(jié)語

我國的高壓電機正在逐漸向體積小，效率高，功率密度高方面改進，并且高壓電機的運作也逐漸高效化、專業(yè)化。高壓電機時目前我國很多企業(yè)行業(yè)都在使用的設備，其控制技術(shù)在運行過程中也很重要，所以要正確的使用有關(guān)高壓電機的控制技術(shù)。

[1]付蘭芳,張憲.變頻技術(shù)[M].北京:化學工業(yè)出版社,2016.

[2]張萬忠,劉明芹.電器與PLC控制技術(shù)[M].北京:化學工業(yè)出版社,2015.

[3]何定賢，劉憬奇等.電機與控制應用[J].中小型電機技術(shù)發(fā)展趨勢 ,2015（8）.