对进口旧电机电源规格不符解决方法的探讨

　摘要：进口机电产品、特别是进口旧机电设备的电机，在使用过程中因电源规格不符而运转异常或能耗增加的案例屡见不鲜，电源规格不符不仅严重影响了机器设备的使用，而且带来严重的安全隐患。对旧电机的电源电压、频率匹配问题进行了分析，并就解决方法进行了探讨。
　　关键词：进口；旧电机；电源规格；解决方法

　　近年来，伴随着新一轮外商投资热潮，中国进口旧机电产品数量大幅攀升。检验检疫机构在现场检验中发现，这些进口的旧机电特别是制造日期较早的设备经常存在电源电压、频率与中国标准不符等问题。
　　一、世界各国家和地区电网
　　众所周知，中国电网的的低压供电系统中使用的是380/220V，50Hz电源，而世界上还有一些国家使用的是110V、120V、200V等多种电压，频率以50 Hz为主，也有部分国家使用的是60 Hz电源，如美国、加拿大、韩国、日本等，主要国家和地区的电网电压如下：
　　电网电压和频率的不同给我们使用从这些国家进口的机电产品增加了障碍，在遇到此类情况时，运行可靠性、安全性、能耗指标都值得关注。
　　
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二、解决电源规格不符的几个对策
　　大功率电机是大型工业设备中必不可少的，电源规格不符对电机的安全、能耗影响很大，现以电机为例讨论电源制式不符的解决方法。
　　1.增加变压、变频装置。因为部分电机使用60 Hz、380V和440V等电源，为了能完全匹配中国电网，需要为电机配备变频、变压设备，将中国50Hz/380V电源转换成需要的电源频率和电压，变频、变压设备往往投入较大，有些中小公司盲目引进设备，后期投入大量财力改造的例子很多。但这种改造方法对设备的性能、安全性等基本没有影响，唯一的能耗上的损耗都在变频、变压设备上。
　　2.忽略频率问题直接使用。这种情况在生产现场是比较常见的，也是相对简单的。例如将60Hz/380V电动机直接用于50Hz /380V电源时，其磁通密度要增加20％，空载电流将远大于20％（与电动机极数及功率有关），极数多的电动机所占的比例要比同功率极数少的大；功率小的电动机所占比例要比功率大的为大。如果空载电流比原来的额定电流小而且尚有较大差距，这可以勉强使用。但一般来说，功率至少比原来降低20％以上，并应以负载电流不超过原来的额定电流为度。
　　这种情况下起动电流和起动转矩比原来增大约20％；最大转矩和最小转矩也会相应增大，效率一般要有所下降；功率因数也会有所下降；由于通风效果因转速下降而变坏，以及磁通密度增加20％，铁心磁通将饱和，故温升要比原来高许多；转速下降17％[n1’=（f2/f1）n1 =（50/60）n1=0.83n1]。其中n1f1和n2f2分别对应60Hz/380V和50Hz/380V的转速和电源频率。
　　3.忽略频率问题，降压使用。这种情况是对上述第二种情况的优化。要使60Hz/380V电动机用于50Hz/380V电源上不发热，可采用降低电源电压的方法加以解决。
　　为了使电动机不过电流，就要维持磁通密度不变。在用于50Hz电源时，维持磁通密度不变的电压X2’=（f1/f2）V2=（50/60）*380=317V。也就是说，只要把电源电压降低到317V，即可使60Hz/380V电动机在50Hz电源上使用而不发热。这里f1、V1和f2、V2’分别对应于60Hz/380V和50Hz/380V的电源频率和磁通密度维持电压。
　　由上述讨论可见，降压使用时会出现以下问题：（1）电动机转速将降低17％，影响精密机床、加工中心等机械的工作。（2）由于电压为原来的83％，根据P=UICOSφη，可知降低电压使用后的功率仅为铭牌功率的83％，也就是说，电机无法在铭牌的的额定负荷下工作。
　　三、结论
　　综合以上，按照 论文检测天使-免费论文检测软件http://www.jiancetianshi.com
第一种方法配备合适的变压、变频设备还是很有必要的；虽然第二种和第三种方案简单易行，投入较少，但同样存在能耗增加、最大功率降低等缺点，特别是大型设备难以保证稳定、安全运行，企业在采购和调试设备时应对以上问题重点关注，但无论使用哪种方法，部分设备的插头、插座都应及时更换成中国国家标准规定的样式。
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