高压电机控制技术应用

李华峰

（中船重工集团719所研究室，湖北武汉，430000）

0 引言

工业步伐的不断加快，我国很多工业化的企业都引进了大量的电机设备以便提高企业的经济效益，但是很多电机设备虽然有很大的功率但是电压比较低，所以运行的时候可能存在很多的问题，所以高压电机是比较安全的，能够降低一定的发生危险事故的情况。

1 高压电机的控制技术

1.1 高压电机的直接启动控制原理

通过零序电TA与电TA的采样电路，将综合保护控制器与真空接触器直接启动相结合起来，把高压电机的所有以及漏电电流都送到综合保护的控制器电流信号输入端当中，以便在电机运行的时候综合保护控制器能够进行运行监测和相关分析发生一些漏电短路的事故时可以进行元件真空接触器的步骤，将故障上传之后切断电源，而且在故障没有被排除的情况下还可以进行声光报警。

1.2 高压电机的变频启动控制原理

高压点电机的变频器主要有两种结构，一种是三电叠加式的结构，另一种是是高压—低压—高压的结构，并且随着大功率高电压的IGBT双极管开关的研制成功，交—直—交的新型结构逐渐代替了前两种结构，由原来体积大且笨重变得占地小且较轻的变压器。这种变频的涉及可以对高压电机进行控制，主要采用的时绝缘栅双极晶体管，在存在大电流或者是整流后可以形成一种高压直流电，与开关接触就存在了变频的高压电源，也就是变频三弦波型的交流电。其中绝缘栅双极性的高压开关管是其中比较特殊的一种设备，主要是利用外围的电子电路和相关的计算机程序和变频器计算机控制操作来完成操作，可以对高压电流进行控制，绝缘栅双极性的高压开关管可以根据电机运行的环境改变电压频率，这也是改进的一个地方，让高压电机一直处在一定稳定的环境，电压的输出频率可以控制在0-400HZ。相关的技术人员可以通过软停机或者是软启动等措施来控制高压电机的安全。在控制程序时需要与IGBT管接触，残余的电流都会被排除，结束放电后要保证电源指示灯的熄灭，这样一来就加大了安全系数。

2 高压电机控制技术的应用

高压电机主要应用在一些工业企业例如石油、矿山、冶金、化工、电站等企业的大型设备当中，高压电机的大部分负载时压缩机、泵或者是风机等一类，所以比较耗费能源。我国是中小型电动机的生产和使用的大国，高压电机的使用范围很广，数量也很多。我国目前使用的电动机的能效标准大多数是IE1，比较低效率，所以推广高效率的IE2和IE3是我国正在努力完成的工作，电动机的升级换代对我国的工业发展有很多的帮助。

交流变频调速控制技术是一种比较先进的技术，是随着电子技术和计算机技术发展的产物，改变了原本直流电机的使用，让变频交流变成工业行业的主要使用主角。自动控制理论结合发展，产生了一门新的技术，它就是交流变频调速控制技术。交流变频调速控制技术彻底打破了高性能调速系统由直流电动机霸占的僵局，交流调速系统正在走向调速系统的舞台。交流变频调速控制技术的产生，和电力电子器件高速发展密切相关。现在一些个电力电子器件，具有高效、高频、高功率密度、高压大功率以及高功率因素等特点，比较有代表的就是GTO、BJT、MOSEFT。这些个电力电子器件逐渐进入了大家的眼中，更得到了发展和普及，新型电力电子器件IGCT和双极型复合器件IGBT这俩个高性能器件让大容量交流电动机调速技术发展更加迅速。我国最近几年来，更加大了对功率模块和电力电子器件的发展，加强了在常规程序的信息电子电路制作在同一芯片上的功率集成电路技术，

如果能够将计算机和继电器接触器控制系统的好处相互融合的话，那么可以拥有体积较小，好编程，容易控制等特点，可以进行数字运算，数据处理和通讯联网等功能，还可以灵活的改变电路逻辑功能。这就是我们所说的PLC控制系统， PLC就是数字控制器的简称，PLC的具有非常高的可靠性，它可以在没有故障的情况下拥有高达10万小时以上的运行时间，不过可惜的是我国的PLC控制系统还不算完善，只能靠进口或者合资的工厂组装，PLC控制系统现是工业自动化控制系统中应用最为广泛的核心控制装置。现在来说，主要就是一些中大型企业在使用PLC控制系统，一些歌小企业还未涉及到，所以说普遍率还的不高的，PLC控制系统技术主要控制在发达国家，现在有些发达国家就可以利用工业现场总线和数据联网通讯等更高级的自动化控制技术了。

3 关于高压电机的电气调试

为了保证高压电机的安全使用以及其灵活性和可靠性，要对高压电机进行电气调试，电气调试就是对电机中设备运行情况进行设置，对电机综合保护器中的参数进行设定，同时也对二次线路进行模拟试验，以保持电机的正常运行。在对电机进行电气调试时要按照严格的高压电器设备标准进行测试，在进行测试的过程中，摇表转速呀维持在120r左右，并且保持匀速。分别在15s和60s时进行读数，并在读数之后将实验表笔拿开，将摇表转速下降，保证电气调试的正常进行，避免电阻摇表损坏。电气调试的过程，要对绝缘电阻、三相直流电阻等进行测试和试验，在进行操作时必须采用精密的直流电桥。放电保护球要对放电的间隙进行标准性的调整处理，并且其中的电压值要高于试验中的电压值。其次在试验的过程中还要保证电压时逐渐上升的且缓慢，电流表指针不发生闪动的现象，结束后切断电源。除了对这些设备要进行试验测试之外还要对高压变频器等电子设备进行测验，保障高压电机整体的安全性和其正常运行。

4 结语

我国的高压电机正在逐渐向体积小，效率高，功率密度高方面改进，并且高压电机的运作也逐渐高效化、专业化。高压电机时目前我国很多企业行业都在使用的设备，其控制技术在运行过程中也很重要，所以要正确的使用有关高压电机的控制技术。

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