[实用新型]进相节能器

说明书

本实用新型属于一种应用于交流异步电动机(马达)的节能设备。它能使马达的电感性电路改变成人们所渴求能耗最省之纯电阻性电路的一种装置。

目前，无论国内外，工矿企业以及事业单位中，广泛大量使用交流异步电动机(马达)，以作动力拖动。其优点是交流异步电动机结构简单、运行可靠、维修管理方便以及价格低廉。

但注意到：正因为这种电动机的大量使用，也给电网带来严重影响，甚至危害。因为马达在整个运行过程中，从电网吸收大量感性无功功率，以使马达励磁。这样，如果不采取足够的补偿措施，则会因电网无功功率严重不足，造成电网电压大幅下降，甚至发生电压崩溃，致使电器大面积烧毁，电网无法运行，以及导致产品数量不足，产品质量低劣。

为解决电网的无功严重不足，目前，人们普遍采用的方法是，在用电户变压器的低压侧装置无功补偿柜，以集中补偿马达所耗损的无功功率。

但是，采用在变压器旁装置无功补偿柜的集中补偿方法，只能补偿变压器以外的高压电网，而对用电户内的低压电网损耗并没有改善。户内电网的运行电流依然没有减少，线损仍然没有降低。而且，又平冒出另一缺点：由于集中补偿柜不能随各马达同步、快速投入和切出电网，有的甚至长期不切出电网，这样，当负荷低谷时，特别在夜晚，由于电网无功过裕，使电压升高，危害电网中一切电器安全并给电网调度带来困难。过大的容性电流反而增加了网损。

还注意到，马达从电网中吸收用以励磁的感性无功功率，一方面使马达运行线路总电流增大，另一方面感性电流的相位滞后于电压相位，因而实际用于作有功的电流分量只是总电流一部分。这样线路的能耗增加了，电源的利用率也大大降低。

本实用新型的目的在于提供一种进相节能器，使马达的感性电路改造成能耗最省的纯电阻性电路。

本实用新型包括短路保护器、限涌流器、自动调节器、进相运行器、指示放电器、进相器、放电继电器、放电器，短路保护器的输出端与限涌流器的输入端连接，限涌流器的输出端与自动调节器的输入端连接，自动调节器的输出端与进相运行器的输入端连接，进相运行器的输出端与指示放电器、进相器、放电继电器并联，放电继电器的输出端与放电器连接。

本实用新型具有下列特点：

1.使马达电感性电路改造成能耗最省的纯电阻性电路

马达励磁需从电网中吸收感性无功功率，其电路属电感性电路。根据电工学原理，电感性电路的电流相位滞后于电压相位，因而马达在工作过程中作了无用功。在三相交流电路中，仅当电路为纯电阻性电路时，电路能耗最省。因为该种电路，使流过负载的电流100％作了有用功(COSφ＝100％)。

本实用新型就是基于这一原理，在马达起动器输出端或马达出线盒的电源进线端并接本新型进相器。进相器是根据马达实际工况，由自动调节器选择恰当进相电容器，使马达局部就地获得所需励磁电流。于是马达从电感性电路进相成纯电阻性电路。

2.在发电——用电整个系统中均能大幅节能

本实用新型能就地向马达提供无功功率，因而无需从遥远的发电机处取得无功电源，整个输电线路电流最小。不但高压输电线路能耗大幅减少，而且用电户内电网线路能耗也大幅减少。

3.提高电网的调度能力，快速平衡无功功率

本实用新型因并接于马达出线盒的电源进线端，与马达同步投入运行或切出，而且马达所需无功功率受自动调节器的节制，能同步准确就地提供马达所需无功功率，因而克服无功补偿柜不能随马达同步投切的缺陷。采用本新型能使电网无功充裕而不过量，电压平稳而不会大幅波动。供电质量的提高，必然使产品数量增加，产品质量提高。

4.马达起动转矩倍增，起动电流大幅下降

通常异步电动机的起动电流为额定电流的4～8倍。强大的起动电流必然在线路上产生巨大的压降。从电工原理得知，马达的电磁转矩与电压平方成正比。因而，马达的电磁转矩随着大的压降而大幅降低。本实用新型在马达起动过程中能使进相器中全部的进相容量投入起动，以削去80％以上的线路无功电流，线路电流小，压降也小，电压平稳，电磁转矩倍增，起动时间小。通常起动电流降50％以上，起动时间快60％以上。

5.提高电源有功出力，增加电源容量

本新型具有进相功能，能使马达的电感性电路进相，改变成纯电阻性电路，使局部电路的功率因数COSφ＝100％，因而电源的有功出力普遍增加，增幅通常在20％以上，同时电源容量相应增加20％以上。这是因为原被无功功率所占具的容量为所增加的有功所代替。

6.经济紧凑型进相节能器