：高安全功用的压缩机是氢气加压裂化所需的重要设备，需求运用无刷励磁同步电动机来驱动，而且其发动和运转功用有严苛要求。2014年独石化乙烯厂制氢车间技能改造时，换用TAKW450-18增安型大型高压无刷同步电动机，其旋转励磁器选用WLK-03SC/N1代替了现已运转近10年的旧设备。本文介绍了该WLK-03SC/N1励磁器的结构、功用、作业原理及其长处。实践标明新装无刷同步电动机可以满意压缩机安全性的要求，确保了加压氢裂设备的安稳运转。

  摘要：高安全功用的压缩机是氢气加压裂化所需的重要设备，需求运用无刷励磁同步电动机来驱动，而且其发动和运转功用有严苛要求。2014年独石化乙烯厂制氢车间技能改造时，换用TAKW450-18增安型大型高压无刷同步电动机，其旋转励磁器选用WLK-03SC/N1代替了现已运转近10年的旧设备。本文介绍了该WLK-03SC/N1励磁器的结构、功用、作业原理及其长处。实践标明新装无刷同步电动机可以满意压缩机安全性的要求，确保了加压氢裂设备的安稳运转。

  无刷励磁同步电动机作为动力拖动设备，消除了因滑环与碳刷无休止地滑动触摸致碳刷磨损发生必定的火花。所以，无刷励磁同步电动机成为具有防爆、防尘、防腐蚀、恒速可控、发动特性优秀、事端时可以主动强行励磁稳速和永不停转要求的石油、化工行业及其他特别场合的挑选。

  主电机(同步电动机主体部分)和励磁设备组成无刷励磁同步电动机。励磁设备包括旋转整流器、沟通励磁机和静态励磁设备，作业原理如图1所示。

  主电机转子与沟通励磁机转子同轴，励磁机选用定子励磁、转子发电的作业方法。励磁机定子由静态励磁设备供电，与电动机主轴一同旋转的转子绕组感应出三相沟通电，该三相沟通电经整流桥整流后供应同步电动机转子绕组，发生励磁电流。通过改动励磁机定子的励磁电流，可调整励磁机转子宣布的三相沟通电压，然后改动同步电动机励磁绕组的励磁电流，到达操控其发动与运转的意图。励磁设备效果如表1所示。其功用好坏直接影响到同步电动机体系安全安稳的发动与运转[1]。

  独石化公司乙烯厂某制氢车间的加氢裂化设备中有6台压缩机。压缩机是对催化反应需求的新氢进行增压液化处理的设备。2004年该车间选用北重电机厂出产的同步电动机，功率为450kW～500kW，配套WLK-02II型微机励磁体系驱动，进行压氢作业。该套设备运转近10年，呈现同步动作不牢靠，运转不安稳等问题，严重影响加氢裂化设备的安全出产。

  2014年2月该车间技能改造，选用TAKW450-18增安型大型同步电动机驱动往复式压缩机对新氢进行增压，定子额外电压6kV，装机容量到达1250kW。配电设备选用户内式安置，安置于主厂房6kV机组旁，6kV电源由野外35/6kV专用变电所担任供电，配用1600KVA主变压器1台。励磁设备晋级为WLK-03SC/N1型微机励磁，WLK-03SC型归于WLK系列无刷励磁设备第三代产品，配套的DSB断电失步维护设备DSBIII为PLC式，额外励磁电压为72V，额外励磁电流为11A，恒功率因数主动操控方法。与前两代励磁设备比较，该设备选用双微机操控体系及触摸屏，可带载不停机替换操控板;维护功用完善，具有失步维护及不减载主动再整步功用，可满意工业环境下长周期接连运转的要求，设备环境如表2所示。

  该设备规划有双电源主动切换单元，切换时刻80ms。该单元由双电源主动切换开关A.T.S进行主、备电源切换，主、备电源电压为380/220VAC(三相四线制)，相线别离接至A.T.S进线端，A、B和C接主电源，U、V和W接备用电源，两路电源的相位保持一致[2]。

  WLK-03SC/N1型微机励磁设备由旋转励磁和静态励磁两部分组成，如图2所示。

  静态励磁设备是为沟通励磁机供应直流励磁调理、操控和维护的设备。设备由操控中心CC和触摸屏组成，操控中心CC为设备中心，运用Modbus协议与触摸屏及上位机通讯，上位机选用工业PC机，功用是长途监控。

  操控中心CC为A/B机(A开B备)双操控体系。体系中包括A、B机的CPU模块、I/O模块和DY电源模块。CPU模块以80C196KC为中心，带A/D转化及DI/DO，配阻隔光耦，具有掉电维护功用。由I/O模块输出的模拟量送至CPU进行A/D转化，数字量经光耦阻隔后与CPU模块相连。CPU依据输入信号(包括触摸屏输入信号)处理核算后，完结逻辑运算、操控和维护功用，并履行脉冲输出和数字量输出，CPU的脉冲输出通过I/O模块通过阻隔单元及脉冲扩大后，供应三相半控桥触发脉冲。DY电源模块输入选用直流开关电源和沟通开关电源双路供电的24V，输出为5V和±12V。为进步牢靠性和防止外部电源的搅扰，±12V电源供IO模块及传感器模块运用，5V电源专供双体系的CPU运用。

  触摸屏选用威纶通科技有限公司(WEINVIEW CO，LTDeview)的MT506。输入电压：24VDC;电源电阻：4Ω;显示器：5.6”，256色，TFT LCD;分辨率：320×234，支撑USB2.0;处理器：32 Bit RISC 400MHz;内存(DRAM)：64MB DDR2 on board;通讯口：RS-232/RS-485(2W/4W)，本体系通讯选用RS485接口;运用软件：EB8000 V2.0.0。触摸屏可以查看到同步电动机的励磁设备的Uff、Iff、α、U、I、cosφ、f、P、Q等参数，以及现场监控设备宣布的报警信息，在运转中还可以依据操控要求修正设定值。“事情记载”中有毛病报警信息及重要操作的记载，便利毛病呈现后进行问题剖析。

  旋转整流器和沟通励磁机归于旋转励磁部分。沟通励磁机由出产电机厂家供应，这儿不做剖析。

  该励磁设备配套WLK-03B旋转整流器，如图3所示。由盘体、操控模块、整流功率模块、发动功率模块和灭磁电阻模块组成的旋转整流器是无刷励磁体系中最重要的部分，在沟通励磁发电机的转子上设备。

  整流器的中心器材是操控模块，可以完结电机发动投励，输出触发脉冲，接通功率模块，并操控发动模块对发动电阻的投入与切除。操控模块类型：KZMK-03B，输入电路峰值电压430V，输出电路电压660V(阻断时)，每路通态时电流200mA。

  整流器材为整流功率模块，是将沟通励磁机宣布的沟通电整流后向主电机转子绕组供应励磁，类型：TDR型。发动功率模块在电动机异步驱动过程中，投入发动电阻，改进主电机异步驱动力矩，完结电动机平稳敏捷的无脉振发动，类型：TD型。当操控模块完结发动功用后，发动电阻会主动退出。

  同步电动机起动时假如转子处于开路状况，转子中将会感应出极高的电压，一般能到达几千伏，因而，发动时在激磁绕组会并联灭磁电阻RF，阻值约是5~10倍的激磁绕组电阻，在电动机失步时此电阻可以起到维护旋转整流器免受过电压损坏。选用FZ-2型灭磁电阻，运用时8只相同阻值的灭磁电阻串联运用。单个灭磁电阻最大通电电流为210A，通过此电流时，通电时刻应该≤12s。

  KZMK-03B型操控模块，TDR、TD型功率模块和FZ系列灭磁电阻均为WLK系列增安型无刷励磁体系旋转整流器上的专用部件，部件的功用参数如表3所示[3-6]。

  WLK-03SC/N1型微机励磁设备从主电源A、B和C得电，经QF空气开关送至励磁变压器TB的一次侧，TB二次侧经触摸器KM连于V1~V6组成的三相半控桥。同步电动机在高压断路器QS合闸后发动，由高压断路辅佐触点发动静态励磁柜变压器输出端的触摸器KM通过T1的延时时刻后，主触点主动闭合，一起输出触发脉冲，三相半控桥按设定值90°的初始值供应直流励磁电压和励磁电流， KM主触点吸合后经必定延时，即在电动机牢靠牵入同步后，主动调理体系和维护体系才投入作业。该设备特色如表4所示。

  该设备还具有旋转整流器毛病检测功用。运转过程中，电网电压下降到额外电压80%时，励磁体系能供应≥1.4Uff的强励电压，强励时刻≤50s。

  2014年6月该车间完结了同步电动机和励磁设备的设备及技能晋级作业，该励磁设备运转近一年，发挥安稳，可以对同步电动机的运转进行实时监控及呈现毛病时精确报警和切换，有效地保证了压缩机的安全作业和加氢裂化设备的安稳出产。

  [1]神往.无刷同步电动机智能全数字励磁体系研究[D].武汉:武汉科技大学,2008.

  本文来源于我国科技期刊《电子产品世界》2016年第5期第66页，欢迎您写论文时引证，并注明出处。