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自上世纪八、九十年代以来,绝缘材料制造与 应用领域关于纳米电介质的研究非常活跃,一些性 能的纳米复合材料于上世纪九十年代初在欧 美国家相继问世,如耐电晕聚酰亚胺薄膜、耐电晕 漆包线、纳米复合交联聚乙烯高压电缆等。这些纳 米复合材料在耐电晕、耐局部放电等方面性能卓 越,比传统材料性能高出了几十倍甚至上百倍,问 世后便很快分别在变频电机、高压电缆等领域获得 了应用。

采用纳米粒子对主绝缘材料进行增强改性是高压电机主绝缘的重要发展趋势之一,有些国外公司关于纳米复合主绝缘的研究已完成线棒试验并已进入样机试制阶段,而我国的相关研究才刚刚起步,且投入的人力物力还很欠缺。我们不应习惯于等到国外新产品问世后再来仿制或引进,这样是不能赶上国外水平的,例如耐电晕聚酰亚胺薄膜、耐电晕漆包线漆等产品,我们仿制了十多年也没有达到国外公司产品的水平就是典型的例子。原因除了工装设备差等因素外,有些关键技术是很难仿制的,比如纳米分散技术、粉体表面改性技术等。由于商业和技术壁垒等方面的原因,预计短期内国外不会公开或转让这些关键技术,我们需要通过自主研究才有可能掌握有关核心技术,缩小与国外技术的差距 [1]

整机参数试验:利用专利技术--磁控开关变压器起动试验设备来起动380V、660V、1140V、3000V、6000V、10000V等各种电机,高低压可起动试验容量在1000KW以内。凡鼠笼、滑环电机均可作空载起动,空载运行试验,试验项目分测电流、测电压、测速、测温、量噪声等十几个项目。

这种变频器,输入侧采用可控硅进行整流,采用电感储能,逆变侧用SGCT作为开关元件,为传统的两电平结构。由于器件的耐压水平有限,采用多个器件串联。器件串联是一种非常复杂的工程应用技术,理论上说可靠性很低,但有的公司可以做到产品化的地步。由于输出侧只有两个电平,电机承受的dv/dt较大,采用输出滤波器。电网侧的多脉冲整流器为可选件,用户需要针对自己的工厂情况提出要求。这种变频器的主要优点是不需要外加电路就可以将负载的惯性能量回馈到电网。

这种变频器的主要问题是:由于采用高压器件,输出侧的dv/dt仍旧比较严重,需要采用输出滤波器。由于受到器件耐压水平的限制,高电压只能做到4160V,要适应6KV和10KV电网的需要,更换电机是一种做法,但是造成故障时向电网旁路较麻烦。对于6KV电机有一种变通做法,就是将电机由星型接法改为角型接法,这样电机的电压就变为3KV;这种做法使电机的环流损耗上升,国内已经有烧毁电机的事例,有可能与此有关。还有的公司用这种变频器实现高低高方式,使容量比原来采用低压变频器实现高低高方式时大,但是高低高方式所存在的问题依然存在。

这种变频器采用低压变频器串联的方式实现高压,是电压源型变频器。它的输入侧采用移相降压型变压器,实现18脉冲以上的整流方式,满足国际上对电网谐波的严格的要求。在带负载时,电网侧功率因数可达到95%以上。在输出侧采用多级PWM技术,dv/dt小,谐波少,满足普通异步电机的需要。可根据负载的需要设计变频器的输出电压,是解决6KV、10KV电机调速的较好办法。功率电路采用标准模块化设计,更换简单,所用器件在国内采购也比较容易。

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