一、進相器工作原理

1）繞線式電機轉子側用進相補償工作原理

異步電機負載運行時的電路分析

異步電機帶負載運行時的等效電路圖及各物理參數(shù)的相量關系圖如圖（1）、（2a）所示：



圖（1） 異步電動機等效電路圖

由異步電動機等效電路圖（1）和相量關系圖（2a）可知，電機功率因數(shù)cosφ1決定于電網(wǎng)電壓U1與電機定子電流I1之間的夾角φ1，電機定子電流的大小決定于電機轉子電流I2及空耗電流I0（I1=I2+I0）。由此可見，提高轉子電流I2或減小I2與E2的夾角φ2，均可使定子電流I1向逆時針方向轉移，亦即φ1減小，電機的功率因數(shù)得以提高。

        

圖（2a）異步電動機等效電路的相量關系圖

2）繞線式電同轉子進相補償?shù)臄?shù)學模型

    根據(jù)異步電動機等效電路的相量關系圖分析可知，若在轉子回路附加一個與轉子電流I2同頻而相位滯后90°的附加電壓U3（相當于電容補償），如圖（2b）所示。則合成轉子電壓為E3=（E2+U3），因轉子功率因數(shù)cosφ2只與轉差率s有關，s基本不變，則I2與E3夾角不變，故而I2與E2的夾角φ2變小，因此可以達到提高功率因數(shù)的效果。

若附加電壓適當，從向量圖可知不僅可以提高電機功率因數(shù)，同時可以減小定子側電流。




3）進相器控制要求：

    靜止式無環(huán)流進相器采用交-交變頻器，將50HZ的工頻電壓轉變?yōu)榕c電動機轉子電流同頻的低頻電壓附回電機的轉子回路，并使該附加電壓滯后轉子電流90，達到電動機轉子側串接電容器的效果。這個附加電壓是由50HZ的基波組成。圖（3）為轉子電流、附加電壓的關系圖。圖（4）為矢量圖。



圖（3）轉子電流、附加電壓的相位關系圖



 

圖（4）轉子電流、附加電壓的矢量關系圖

圖（3）中，附加電壓實際為兩種幅值的矩形波又疊加而成，示意圖如圖


（5）所示，其中正弦波為矩形波的包絡曲線。



               圖（5）矩形波附加電壓

4）  工作原理框圖如圖（6）所示：




     圖（6）ZHP進相控制裝置工作原理方框圖





    二、進相器主要技術參數(shù)及使用環(huán)境條件

1） 可使電機的功率提高到0.95以上，降低無功功率60%以上。

2） 降低定子電流10%-20%，并顯著提高降低定子的溫升，從而提高了電機的使用壽命。

3） 進相后可提高電機的效率和過載能力。

4） 進相器具有故障自動保護功能，進、退相自動轉換，不影響生產(chǎn)的正常運行。

5） 繞線式電動機轉子側附加補償電壓后的各電機參數(shù)物理特

    隨著補償電壓△U的逐步升高，定子側的無功功率逐漸減小，功率因數(shù)逐步上升，定子電流逐漸減小。當補償電壓升高到一定值后，定子側的無功功率減小到接近于0，功率因數(shù)上升到近似于1，電機轉速上升1%左右，而電機的輸出功率維持不變。這就是進相器工作原理及作用。