本實用新型特別涉及一種應用于化工企業(yè)生產(chǎn)車間原料輸送及生產(chǎn)流程中的高壓電機變頻器。

背景技術：

一直以來，中國傳統(tǒng)型化工生產(chǎn)企業(yè)的構建、建造受自身技術能力的限制，生產(chǎn)車間的主要用電設備如原料輸送機、供氧機、攪拌機、供水泵、排污泵等高耗能設備，其輸出功率不能隨整體機組系統(tǒng)的實時負載改變而變化，只能通過原始的手工操作擋板或閥門的選檔來進行調整和切換，這造成了很大一部分生產(chǎn)中的能量消耗在操作過程中。進入上世紀80年代后，西方先進的變頻技術被國內逐步引進消化吸收，并很快在許多行業(yè)和單位得到了推廣和應用，收到了不錯的節(jié)能效果和社會反響。傳統(tǒng)化工企業(yè)高壓電機變頻改造在現(xiàn)代科學技術不斷發(fā)展的基礎上滿足社會生產(chǎn)用電量不斷增加的綠色社會節(jié)能減排需求，其對提高節(jié)能效果，節(jié)省生產(chǎn)成本，提高化工企業(yè)的社會和經(jīng)濟效益有著十分重要的現(xiàn)實意義。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術的不足，本實用新型的主要目的在于提供一種節(jié)能效果好，生產(chǎn)成本低，有利于設備安全運行的電機高壓變頻器。

為實現(xiàn)前述實用新型目的，本實用新型采用的技術方案包括：

本實用新型一方面提供了一種電機高壓變頻器，包括：變頻裝置、旁路電路、變頻電路、斷路器和電機，所述旁路電路和變頻電路設置有接觸器，其中所述變頻裝置與所述變頻電路串聯(lián)，變頻裝置與旁路電路并聯(lián)設置，所述電機與斷路器連接；以及所述變頻電路接觸器閉合時，所述旁路電路接觸器斷開。

進一步的，所述旁路電路包括依次串聯(lián)的斷路器、接觸器和電機；所述變頻電路包括變頻裝置以及設置變頻裝置兩側的接觸器。

進一步的，所述電機高壓變頻器包括第一旁路電路和第二旁路電路、第一變頻電路和第二變頻電路、第一斷路器和第二斷路器、第一電機和第二電機。

進一步的，所述第一旁路電路包括依次串聯(lián)的第一斷路器、接觸器和第一電機；所述第二旁路電路包括依次串聯(lián)的第二電路器、接觸器和第二電機；所述第一變頻電路與第一旁路電路并聯(lián)，并且當所述第一變頻電路斷開時，所述第一旁路電路接觸器閉合；所述第二變頻電路與第二旁路電路并聯(lián)，當所述第二變頻電路斷開時，所述第二旁路電路接觸器閉合。

進一步的，所述第一變頻電路與第二變頻電路并聯(lián)。

本實用新型另一方面提供了一種電機，包括上述電機高壓變頻器。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的優(yōu)點包括：本實用新型提供的電機高壓變頻器在滿足正常生產(chǎn)需要的同時，能夠使輸出功率隨實時負載而改變，更加節(jié)約電力能源，提高了節(jié)能效果，并且可以延長電機等相關設備的使用壽命，減少軸承的磨損和噪音。

附圖說明

圖1是本實用新型一典型實施例中的一拖一電機高壓變頻器結構示意圖；

圖2是本實用新型一典型實施例中的一拖二電機高壓變頻器結構示意圖；

附圖標記說明：1-電機；2-變頻裝置；3-斷路器；4-接觸器；5-接觸器；6-旁路電路接觸器；11-第一電機；12-第二電機；21-變頻裝置；31-第一斷路器；32-第二斷路器；41-接觸器；42-接觸器；51-接觸器；52-接觸器；61-第一旁路接觸器；62-第二旁路接觸器。

具體實施方式

鑒于現(xiàn)有技術中的不足，本案實用新型人經(jīng)長期研究和大量實踐，得以提出本實用新型的技術方案。如下將結合附圖對該技術方案、其實施過程及原理等作進一步的解釋說明。

實施例1

請參閱圖1，在一些具體的實施方案中，應用電機高壓變頻器的供氧機和攪拌機使用的拖動方式為一拖一，所述高壓變頻器包括變頻電路和自動旁路電路，所述變頻電路與自動旁路電路并聯(lián)設置，所述變頻電路包括依次串聯(lián)的電機1，接觸器5、變頻裝置2、接觸器4以及斷路器3，所述自動旁路電路連接在變頻裝置兩端，所述旁路電路設置有接觸器6。

實施例2

請參閱圖2，在一些具體的實施方案中，用用電機高壓變頻器的原料運輸機使用的拖動方式為一拖二，所述高壓變頻器包括第一電頻電路、第二變頻電路、第一自動旁路電路和第二自動旁路電路，所述第一變頻電路與第二自動旁路電路并聯(lián)，所述第二變頻電路和第二變頻電路并聯(lián)；所述第一變頻電路包括依次串聯(lián)設置的第一電機11、接觸器51、變頻裝置21、接觸器41以及第一斷路器31，第一旁路電路設置有第一旁路電路接觸器61，連接在所述接觸器41和接觸器51的兩端；所述第二變頻電路與第一變頻電路并聯(lián)，所述第二變頻電路包括依次串聯(lián)設置的第二電機12、接觸器52、變頻裝置21、接觸器42、第二斷路器32，所述第二旁路電路連接在接觸器52和接觸器42兩端，第二旁路電路設置有第二旁路電路接觸器62.

原料輸送電機經(jīng)變頻改造后，其輸出量在滿足工藝要求的同時，還能節(jié)省大量電能，具體節(jié)省比例見以下推算過程。

根據(jù)原料輸送電機的工作特點可知：原料輸送電機的流量與其轉動速度成正比關系：S₂/S₁＝R₂/R₁——①。且原料輸送電機的電機軸功率與轉動速度立方值也成正比例關系：P₂/P₁＝(R₂/R₁)³——②，由變頻器工作原理可知其轉動速度與轉動頻率也是正比關系：R₂/R₁＝F₂/F₁——③。其中：式①至式③中，S為流量(m³/h)；R為轉速(r/s)；P為軸功率(W)；F為頻率(Hz)。假設頻率F下降20％(50Hz下降到40Hz)，結合以上比例關系推算如下：S₂＝R₂/R₁×S₁——④，因為：R₂/R₁＝F₂/F₁，所以S₂＝F₂/F₁×S₁——⑤，在F下降20％的情況下：S₂＝S₁×80％——⑥，P₂＝(R₂/R₁)3×P₁——⑦，在F下降20％的情況下：P₂＝(80％)3×P₁＝P₁×51.2％——⑧。由此可見，在頻率下降20％時，軸功率占51.2％，從而節(jié)約48.8％。該推算顯示的是理想狀態(tài)下的節(jié)電率，在實際工作過程中，可能因為實際運行狀況各不相同，實際工作中產(chǎn)生的效果會和以上計算結果有一定程度上的差異，但從上述整體的系統(tǒng)推算結果來看，節(jié)能效果相當明顯，變頻改造的必要性和重要性十分突出。

在交流高壓電機直接啟動的短暫過程中，往往會產(chǎn)生極為劇烈的電流和轉矩沖擊力，這通常會產(chǎn)生3個不良后果：1)阻尼繞組和轉子籠型繞組在這一過程中承受極高機械應力和熱應力，致使籠條破損的發(fā)生；2)引起定子繞組絕緣磨損，從而致使定子繞組絕緣擊穿；3)這一過程中的強大電流會導致鐵芯松弛，從而增加發(fā)熱。變頻器能實現(xiàn)啟動轉矩高且同時不造成沖擊力，有利于增加電動機的工作壽命和服務周期，對整體用電網(wǎng)絡的沖擊也相對平緩，從而確保整個生產(chǎn)系統(tǒng)的安全正常運行。

介于供氧機和攪拌機在生產(chǎn)操作中必須一直運行，為確保安全生產(chǎn)，供氧機和攪拌機應采用一拖一拖動方式且?guī)月?。這樣在變頻器發(fā)生故障時，可及時切換到工頻。而原料輸送電機大多是一用一備，采用一拖二拖動方式和自帶旁路是最佳選擇。

應當理解，上述實施例僅為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本實用新型的內容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據(jù)本實用新型精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。