大容量交流电机

大容量交流电机（精选7篇）

大容量交流电机 第1篇

当前来讲, 人类所面临的两个重要发展问题便是能源消耗及环境污染。我国针对这种情况, 提出了节能降耗的发展目标, 其中的一项重要内容便是逐步发展高性能大容量交流电机调速技术, 从而通过较低的能源消耗来支撑我国国民经济的持续健康发展[1]。但是, 我国的高性能大容量交流电机调速技术与国外相比, 还存在一定的差距, 特别是在对技术的研究与应用上面, 还存在许多不足之处。所以, 我国需要逐步重视强化对高性能大容量交流电机调速技术的研究与应用, 从而实现国民经济的飞速发展。

1 高性能大容量交流电机调速技术的发展现状

1.1 传统的大功率逆变电路

一般来讲, 传统的大功率交流电机调速系统通常采用的变换器有以下几种:首先是普通的交直交三相逆变器, 其次是能够实现降压升压的普通变频器, 再次是交交变频器, 最后是能够实现变压器耦合的多脉冲逆变器。我国对上面几种大功率变换电路的研究较为成熟, 但在如何实现大功率交流传动时, 却还没有取得实质性的突破。除此之外, 由于传统大功率逆变电路的构造复杂, 所需的各类装置较多, 所以会在一定程度上影响到相应的控制可靠性, 同时还有可能会污染电网, 导致功率因数较低, 无功损耗量加大等现象[2]。所以, 我们需要增加相应的谐波治理装置, 这就会影响到设备的实际运行成本。一些专家开始注重新型高压大功率逆变器的运用, 特别是对电压型多电平变换器拓扑的研究, 得到了他们的广泛关注。

1.2 新型的多电平电压型逆变器

1.2.1 二极管钳位的多电平逆变器

目前应用较为广泛、出现时间较早的便是二极管钳位式的多电平结构。这种结构主要是利用多个二极管来钳位好相应的开关元件, 从而使之输出合适的M电平的相电压。虽然二极管钳位式的拓扑结构具备了多电平逆变器较多的共同特点, 但与此同时, 其自身也存在相应的不足之处[3]。这些不足之处主要体现在以下几个方面:一是二极管钳位在具体承受相应的电压时, 会出现承受电压不均匀的情况。二是由于器件之间所需要的额定电流之间存在一定的差异, 所以在按照最大的额定值进行电流设定时, 容易产生开关元件容量上的浪费, 从而导致了实际利用效率较低的现象出现。三是由于直流侧电容在一个周期中的流入与流出电流可能存在差异, 就会出现不同级的直流侧电容电压在实施有功传递时出现功率不均衡的情况。要想逐步改善其存在的不足之处, 就需要在两个相邻钳位的二极管两端加上相应的钳位电容来改进拓扑结构。除此之外, 还可以将两个相同的变换器通过背对背的使用形式来促进结构的改善。

1.2.2 电容钳位的多电平逆变器

电容钳位的多电平逆变器的工作原理与二极管钳位电路存在诸多相似之处, 这种逆变器虽然可以节省较多的二极管, 但还需要引进较多的电容。这对于高压大容量系统来说, 会出现占地面积大, 运行成本高, 封装困难等情况。引进电容可以增加合成电压的可选性, 使得在具体选择开关的过程中, 拥有了较大的灵活性[4]。我们可以在同一电平上实施符合实际情况的开关组合, 从而保证电容电压能够维持一个均衡的状态, 进而更好实现系统的有功调节与变频调速。

1.2.3 电压自平衡式的多电平变频器拓扑

电压自平衡式的多电平变频器拓扑不需要通过附加电路, 便可以有效抑制直流侧电容的电压偏移现象, 这从理论上实现了多电平结构的实用性。中点电压的控制是高压大容量多电平电路中的一个技术难点, 就像是三电平及以上电平数的拓扑结构, 如果没有有效控制好中点电压的话, 就会使这种结构在大容量的电能变换中, 缺乏实用性[5]。针对这些情况, 当拓扑结构的电压大于三电平时, 我们就需要对相关直流电源进行隔离处理, 与此同时, 还可以通过附加电路结构的方式来保证中点电压的平衡。这些措施的运用, 可以使拓扑结构自身拥有调节电压平衡的功能, 从而在应对各种类型的逆变器控制结构及负载现状时, 都可以实现对中点电压的有效控制。

2 PWM控制技术

高性能大容量交流电机调速技术的发展, 也促进了PWM控制技术的创新。传统的PWM控制技术主要运用在对两电平逆变器的门极控制上面, 它的原理是比较载波和调制波, 进而得出二者之间相应的交点。另外, 还可以通过微机计算的方式来获得门极触发脉冲控制的具体信号。随着近几年我国PWM控制技术的发展, 它可以有效按照相应的谐波含量、谐波畸变率及转矩脉动等目标函数来优化PWM的控制波形。就像是电压的实际利用率升高时, 便可以通过有效减少开关次数来达到特定的优化目标。但随着电平数量的不断增加, 进而也加大了开关模式的相应计算量, 而且所需的内存也会出现增加现象。因为开关模式的实际冗余选择性比较大, 因此合理选择好具体矢量, 便可以达到有效消除共模电压的目的。与此同时, 对于二极管钳位式的多电平逆变器来说, 便可以逐步减少或者是消除直流侧电容电压的不平衡性。

3 高性能大容量交流电机调速技术的展望

随着我国在研制功率器件及拓扑结构上面所取得的突破, 也使得高性能大容量交流电机调速技术呈现蓬勃发展的态势。一般来讲, 我国传统的大功率逆变电路具有性能差、体积较大的特点, 同时还容易对相应的电网产生过多的谐波, 所以在实际应用过程中越来越受到现实条件的制约。但是, 新型多电平逆变器具备了较好的动态性能, 可以有效减少在实际工作中, 电网及电机上所产生的谐波, 再加上高压性能等特点, 因此得到了社会各界的充分肯定。当我们将PWM控制技术运用多电平逆变器中时, 可以提出一些相应的改进方案, 从而促进了高性能大容量逆变器的广泛应用。当前我国主要是运用低压、小容量调速的电动机调速技术, 要想运用高压、高效的变频调速设备, 就需要依靠进口。虽然我国与其他国家相比, 在技术应用方面还存在相应的差距, 但我国具有自身的资源优势, 可以通过有效借鉴国外的先进发展经验来促进调速技术的研究与应用。

4 结束语

总而言之, 随着我国节能降耗措施的提出, 低碳经济的逐步发展, 使得我国发展与应用高性能大容量交流电机调速技术的条件已然成熟。我们需要逐步加大对调速技术的研究力度, 才能实现经济效益与社会效益的和谐统一。

摘要：随着我国经济社会的不断发展, 人们对电能的需求也在不断上升, 这就对高性能大容量交流电机的调速技术提出了新的要求。文章首先对高性能大容量交流电机调速技术的发展现状进行了分析与研究, 再对PWM控制技术进行了探索, 最后对我国高性能大容量交流电机调速技术的未来发展趋势进行了展望。

关键词：高性能,大容量交流电机,调速技术

参考文献

[1]吴镜峰.对高性能交流电动机调速系统发展现状的探讨[J].河北工业大学成人教育学院学报, 2012, 4:8-11.

[2]李永东.高性能大容量交流电机调速技术的现状及展望[J].电工技术学报, 2013, 2:1-10.

[3]李永东, 李敏.高性能大容量交流电机调速技术-现状及展望[A].中国电工技术学会.中国电工技术学会电力电子学会五届三次理事会议暨学术报告会论文集[C].中国电工技术学会, 2011:12.

[4]李永东.高性能大容量交流电机调速节能技术—现状及展望[A].中国电工技术学会.第九届全国电技术节能学术会议论文集[C].中国电工技术学会, 2011:9.

大容量随身存 第2篇

无论是迅速普及的超高像素数码相机，还是与日俱增的随身多媒体数据文件，都会从不同角度对随身数据存储能力提出挑战。10B、2GB显然已经不再了不起，4GB正变成家常便饭，这不。8GB和16GB今天也悄悄地来了，或许观念又将更新了!

我们今天测试的产品，是Kingmax前不久在2008Computex上展出的超棒8GB闪存盘和16GB的SDHC卡，前者是随身携带的USB通用存储器，后者则为数码设备提供巨大的存储空间。

时尚的U盘

Kingmax超棒(SuperStick)相信大家已经非常熟悉了，一直是USB闪存盘市场的时尚宠儿，目前它已经能够提供最大8GB的存储能力。它采用专利防水、耐高温的PIP封装技术制造，即使掉到煮沸的开水里，也能继续使用。

这款8GB的超棒重量仅为3.1g，即便加上塑料弹性挂坠和胶套也不过4g，充当手机或者钥匙链恰到好处。用户可以选择祥云火炬版，切合奥运风尚。它采用标准尺寸的USB 2.0集成插头(没有金属套不影响其通用性)。WindOWS Vista认证Logo确保了它可以和VistaReadyBoost结合，为系统提供闪存加速服务。在ATFODisk Benchmark测试中，对64KB以上数据块的最高写入速度都超过了14MB/s，对256KB以上数据块更可达到最高29.8MB/s的读取速率。实际复制文件的测试，1GB的大文件写入也仅需1min多一些时间，而写入892个总容量为512MB的碎文件也为1min左右，没有因为过于紧凑的结构而在性能上有所损失。此外，Kingmax还为其提供了终身的免费质保。

满足连续拍摄需要

应对数码产品对存储空间需求的不断扩张，16GB的Kingmax SDHC存储卡也随即登场，它借助严选的高规格Flhsh和专利晶圆堆叠技术，实现了在标准的SD体积内提供高传输标准(Class 6传输规格)的超大容量存储能力。

按照SDA对Class 6(读写速率6MB/s)的界定，它是特别针对数码单反相机连拍和专业设备的高速存取应用需求而制订的，也是SD2.0的最高规格。而16GB的容量也将可以满足数千张高像素数码照片或2个多小时高清摄像的存储需要。当然，这也正逐渐接近SD2.0标准存储容量的上限(32GB)。

我们仍然使用ATPProMax读卡器作为测试平台，以确保充分发挥潜能。在ATYO Disk Benchmark下，它读取64KB以上数据块时的性能非常稳定(毕竟数码相机常用的读写数据块大小都在64KB以上)，最高读取速度超过了20MB/s，写入速度也超过了13.5MB/s，超过SDA规定的Class 6速度要求。

当然，更关键的还是要看它在数码相机上的实际测试表现，我们在尼康D80上对其进行了实际使用测试。如果选用RAW格式(每张照片约8MB进行3张/s左右连拍(数据量大约24MB/s)，拍摄基本连续，储存卡写入等待时间很短，而改用IPEG格式(Fine质量，每张约4MB)进行高速连拍，则更为流畅，几乎无须等待写卡，这样的表现显然已经可以满足绝大部分数码单反高速拍摄的需要。

点评

大容量高压交流电动机软起动分析 第3篇

随着国家经济的高速发展, 各工业企业生产规模迅速扩大, 企业用电设备数量、容量及单台电机最大容量也随之不断增大, 用电状况十分复杂对电网有较高要求。大容量电动机主要指额定工作电压为6k V或10k V的电机, 容量从几千到几万千瓦不等, 为保证大电机起动时自身及电网安全, 各种大容量电气软起动装置应运而生, 如频敏变阻器、水电阻、热变电阻、晶闸管、电磁调压、变频器等, 在工程实践中得到了广泛应用。

1 大容量电动机直接起动的弊端

大容量高压电动机直接起动时电流大, 无功需求高, 对电网的冲击明显, 在供电电网容量受限时, 往往造成大电机自身的起动困难, 并可能导致其它已运行电气设备等因供电母线压降较大造成跳闸停机甚至烧毁的严重后果。对大电机自身而言, 直接起动电流可达4-7倍的额定电流, 造成电动机绕组温度过高, 电机绝缘老化加速, 并且过大的起动转矩对被带动的机械造成较大的机械冲击, 缩短其使用寿命。

在此情形下, 各类电气软起动装置应运而生, 但由于用户千差万别, 故各类电气软起动装置均有不同的应用市场。

2 高压软起动装置主要类型

高压软起动装置如概述中所述分为多种, 下面予以介绍。

2.1 频敏变阻器

频敏变阻器应用于绕线式电机, 串接于电机转子回路中, 当电机起动时, 频敏变阻器的阻抗随着转子电流的频率变化而成正比变化, 刚起动时, 转子电流频率最大, 电动机可获得较大起动转矩, 起动后, 随着转子电流频率的下降, 频敏变阻器阻抗逐步减小, 近似地得到恒转矩特性, 实现了电机的无极调速, 起动完毕后, 频敏变阻器经短接退出。

频敏变阻器的优点:

1) 能平滑、无级、自动地起、制动;

2) 结构简单, 坚固耐用, 维修方便;

3) 价格低廉。

频敏变阻器的缺点:

适用范围小, 调节精度不高。

2.2 水电阻起动动装置

水电阻起动利用伺服电机改变浸泡在导电液体 (一般由Na2CO3和水配制) 中电极板之间的电气距离, 使水电阻由大到小平滑无级变化, 电极板串接于电机起动回路中, 电机在起动过程中端电压随极板间距减小逐渐上升至直至全压, 实现电机软起动。

水电阻起动的优点是:

1) 在软起动过程中不产生高次谐波;

2) 价格低廉。

水电阻起动的缺点是:

1) 高压电动反电势建立的速率和水电阻变化的速率很难吻合, 从而造成了起动电流的斜率很大。

2) 环境温度对起动性能的影响大。水电阻导电的实质是靠离子的移动, 电阻大小由导电离子的多少决定, 水电阻由Na2CO3和水配制而成, 其溶剂溶解度受外界温度的影响, 温度越高溶解度越高, 水电阻率越小, 温度越低溶解度越低, 水电阻率越高, 因而水电阻夏天起动电流大 (有时高达5倍额定电流) , 而冬天起动困难, 严重时需要重新配液方可解决, 加上水的蒸发和补充及其它导电离子进入液阻箱, 均会引起液体电阻的改变。

3) 对环境要求高, 水电阻软起动装置不适合于置放在易结冰的现场。

4) 液阻箱容积大, 其根源在于阻性限流, 减少容积引起温升加大, 一次性起动后电解液通常会有10℃-30℃的温升, 使软起动的重复性差。

5) 控制功能低下, 起动时间、停止时间、初始电压、限压范围等主要控制参数均不能方便地调节, 移动极板需要有一套伺服机构, 它的移动速度较慢, 难以实现起动方式的多样化。保护功能不全, 无自检、过载保护、电流不平衡、断相等保护。

6) 维护困难。须经常维护, 须经常加液体以保持液位。在高压回路里加水作业有很大危险性。电极板长期浸泡于电解液中, 表面会有一定的锈蚀, 需要作表面处理。

7) 安全性差。这是该装置最大的隐患, 一旦维护不及时, 至液位过低, 起动时有引起装置爆炸的危险, 爆炸后引起高压接地, 给人员、设备带来灾难性的后果。在起动时有噪声及电动力致使之震动, 特别是在极板运行中易造成导电水飞溅, 安全性差。在高压起动回路中, 用传动电机及传动机构控制极板运行, 一旦控制失灵, 后果比较严重。

2.3 热变电阻起动动装置

热变电阻起动利用液体的负温度特性来改变其电阻, 所谓负温度特性, 即温度越高, 阻值越小, 温度越低, 阻值越大。在起动过程中, 将热变电阻器 (含液箱、热敏电解液、电极、导流机构等构成) 串接于大容量电机的定子绕组中, 起动电流流过热变电阻器加热液体, 温度升高, 阻值减小。起动过程中, 回路总阻抗接近不变, 从而使得电机起动过程电流较小、稳定且功率因数高。当电机起动完毕后, 导流机构快速导出高温液体, 使有效电阻区域内液体温度降至常温附近, 以利于下一次起动。

热变电阻软起动优点:

1) 电极无需动, 因而减免了移动电极的伺服机构, 减免了伺服机构可能带来的不安全;

2) 起动电流较小, 一般不大于2.5Ie, 有显著的软起动特性;

3) 起动时功率因数高, 一般可维持在0.8以上, 母线压降低, 对电网稳定运行有益;

4) 同时起动时起动转矩由小逐步增高, 使得机械设备起动平稳, 无冲击及噪音;

5) 价格低廉。

热变电阻软起动缺点:

1) 热变电阻为保温, 必须把水箱封闭, 且采用两层水箱, 层与层之间注入变压器油隔离, 液体在有限空间内加热, 极易发生爆;

2) 热变电阻的整个起动过程是不可控制的, 谈不上闭环控制;

3) 相比于液阻, 环境温度对起动性能的影响更加严重;

4) 具有一切液态软起动装置的共性, 如发热量大、体积大, 不能作到免维护;

5) 对环境尤其是温度变化的耐受能力较差, 难于保证不同环境温度下软起动性能的一致性;软起动功能单一, 使适用范围受到一定的限制;不能实现软停止, 不能实现带电流突跳的软起动。

2.4 晶闸管软起动

晶闸管软起动装置是利用反并联晶闸管及电子控制电路串接于三相电源与待起动电机之间, 利用晶闸管的电子开关特性, 通过软起动装置中的单片机控制晶闸管触发脉冲、触发角的大小来改变晶闸管导通程度从而改变其输出电压, 进而改变起动电机的定子机端电压。当晶闸管导通角从00开始上升时, 电机开始起动, 随着导通角的增大, 晶闸管输出电压也随之增大, 电机转速进一步升高, 直至晶闸管全导通, 使电机电压接近额定电压, 电机起动完毕后, 软起动装置被旁路, 电机改由工频运行方式。

晶闸管软起动装置优点:

1) 起动电流、电压可控;

2) 起动过程无级调速, 并适应频繁起动。

晶闸管软起动装置缺点:

1) 不能根据现场根据综合条件调整起动参数, 达不到全面优化的起动效果;

2) 起动电压到起动完成时, 电压与全压有差距, 切换到全压时有冲击;

3) 一般只能接入电动机前端;

4) 串并联大量的晶闸管, 故障点多, 维护、检修复杂;

5) 价格较为昂贵。

2.5 电磁调压软起动

电磁调压软起动装置是采用一个可变电抗器件做为执行元件接入大电机定子回路, 用相对电压较低的晶闸管 (或其他电力电子器件) , 通过电磁转换的原理, 调节电抗值, 改变电动机的机端电压, 从而达到控制电动机的起动过程, 达到软起动的目的。

电磁调压软起动装置特点:

1) 通过低压控制高压可调压变压, 其性能稳定可靠, 耐冲击性能强、噪音小;

2) 晶闸管在变压器二次回路, 晶闸管无过压风险, 无须光纤触发, 性能稳定可靠, 故障点少;

3) 由于变压器的隔离, 对电网谐波干扰大大减小, 电网侧只有2%左右, (小于国家标准4%) , 有效克服超大容量的电动机起动时的电磁干扰。

4) 与传统的电抗器、自耦变压器比较, 起动转矩大, 起动过程平稳可控, 无二次切换冲击;

5) 起动电压可调, 可以根据负载的特征, 设置较低的起动初始电压, 从而电动机的起动电流更低, 对电机和机械设备冲击小;

6) 当电网容量偏低时, 还可并联起动补偿电容, 将起动电流控制到1.5倍额定电流, 进一步减少对电网的冲击, 降低网压降;

7) 接线方式灵活, 可接于大电机机端侧或中性点侧。

2.6 变频器软起动

变频器软起动方式是指大电机起动过程中既改变变频器输出端电源频率, 又改变电源电压的一种起动方式, 起动曲线平滑, 适用于各种起动条件, 是目前最先进的一种软起动方式, 但其价格昂贵, 并产生高次谐波污染电网, 在起动次数较少且电机负载率且工作稳定条件下, 选用变频器是不经济的, 因而本文不予推荐。

3 采用电磁调压软起动的工程实例

3.1 工程概述

国内某钢铁公司建造两座1250m3高炉, 配置两台10k V 19000k W汽动-电动风机 (以下简称BPRT风机) 及一台10k V 19000k W AV63备用电动鼓风机, 外部供电为两路35k V电源。在高炉区设35/10k V变电所一座, 配置2×50MVA主变, 35k V及10k V均采用单母线分段接线方式, 两台19000k W BPRT风机电机分别由35k V变电所两段10k V母线供电, 19000k W AV63备用电动鼓风机经切换, 可由10k V任一段母线供电以替换该母线段上退出运行的BPRT风机, 同时禁止任意两台风机在同一段10k V母线同时工作。

由于风机电机容量很大, 直接起动时电流大, 母线压降不满足国标要求, 经技术、经济比较, 设计采用电磁调压软起动方式对上述三台大电机进行软起动, 软起动装置内电磁调压部分起动柜为双套 (一用一备) , 三台风机电机起动模式为软起二拖三, 为保证风机起动时因功率因数较低 (Cos=0.3左右) 电磁调压软起动装置配置有专用起动电容器, 在风机起动完毕后切除退出。

经工程实践, 该套电磁调压软起动装置起动效果良好, 达到预期效果。

3.2 电气主接线 (见图1)

3.3 BPRT风机 (19000k W, 1485r.p.m) 起动时电气参数表

3.3.1 系统参数

3.3.2电动机参数

3.3.3 负载参数

3.3.4 电动机起动参数

4 结论

高压软起动装置多种多样, 应根据工程实际状况, 考虑电网、工艺设备要求、现场土建条件、业主资金条件等各方面因素进行综合评估, 在保证安全、可靠、经济的前提下选用最为合理的方案以保证工程的顺利实施。

摘要：随着国家经济的高速发展, 各工业企业生产规模迅速扩大, 企业用电设备数量、容量及单台电机最大容量也随之不断增大, 用电状况十分复杂, 对电网有较高要求。高压大电机直接起动, 有诸多弊端, 因而各种高压电气软起动装置应运而生。本文有两个主要目的, 一是对各种现行高压软起动装置进行介绍, 另一是结合工程实例, 对电磁调压软起动装置的应用进行实例展示。

关键词：大容量电机,直接起动,电气软起动装置,电磁调压软起动装置

参考文献

[1]卓乐友.电力工程电气设计手册[M].北京:水利电力出版社, 1991.

[2]陈延镖.钢铁企业电力设计手册[M].北京:冶金工业出版社, 1996.

大容量胶片相机巡礼(上) 第4篇

一、柯达一号

相机是近代工业的产物，其发展速度与工业发展及社会需求同步。湿板时代，一部相机加上配件能装一马车，一次只能装一张由平面媒介制成的底片，曝光和冲印都不方便。湿板时代及之前的相机，除了风光、景物和人像摆拍，无法记录突发事件或体育运动的瞬间动态。这一切一直到了乔治·伊斯曼（George Eastmen）的出现才发生了改变 (图1)。他努力改进摄影器材，简化拍摄程序，让照相技术“面向大众化”，提出“使用照相机像使用铅笔一样方便”的理念。最终，在1888年他发明了可以卷曲的感光材料“胶卷”，同时推出使用这种胶卷的柯达一号相机。至此，世界上第一台具有现代意义雏形的胶片相机 The Kodak诞生（图2）。

The Kodak是小型木制方箱式便携相机，外蒙牛皮，手持使用。快门是圆盘式的，只有一挡，快门时间约1/25秒。57.2毫米/F9镜头，固定焦点设计，利用超焦距原理，可使6英尺（约1.8米）或稍远一些的景物成像清晰。这种相机使拍照变得非常简单，操作起来只有三个步骤，即摄影者拉动快门、卷动胶卷、按下按钮（图3）。相机内装6米长的伊斯曼纸质胶卷，可拍100幅直径为2.5英寸（63.5毫米）像场为圆形的照片（图4）。摄影器材的简便操作加之配上了卷轴的长胶片，这在摄影发展史上具有划时代意义。这台方盒形照相机的定位在“人人都可以买得起”的基础上，一台照相机售价仅为20美金，瞬间就风靡市场，吸引了无数摄影爱好者。他们从此结束了用马车装载照相器材的时代，照相机终于发展到进入“寻常百姓家”的普及阶段。

由于当时的胶卷还不像今天使用的胶卷那样附有黑纸（120胶卷）或装在暗盒中（135胶卷），用户自己不能更换，故当用“The Kodak”拍完底片后，需连相机一起寄回伊斯曼工厂，并花上10美元由工厂为用户冲洗、印制照片和装帧，再把相机装入新胶卷后连同照片寄给用户。伊斯曼·柯达公司当时把这种服务称为“You Press The Button, We Do The Rest”（您来按快门，其余由我来做）（图5）。

这种以相机生产带动胶卷销售的方式需要大容量胶片作为基础。因为，不仅要替消费者解决自己不能冲洗和印相的问题，还要满足他们一次性拍摄的数量需求，更重要的是平衡二者之间的性价比。看来，120多年前，在相机容量、胶片长度、冲印成本和消费者需求的平衡中，柯达公司创立者伊斯曼做出了100张胶片的最佳选择。

可以这样说，世界上第一台使用胶卷的相机用今天的标准来说就是第一台大容量胶片相机。只是在135、120胶卷没有成为定制之前，人们并没有相机规格和胶片张数的概念，从严格意义上讲，我们今天所说的大容量胶片相机是以徕卡250的出现为标志。这是柯达一号问世将近半个世纪以后的事了。

二、徕卡250

进入20世纪后，随着科技进步，感光材料的演进和快门速度的提升，加之135胶卷的问世，相机的拍摄速度和拍摄数量基本满足了要求。但同时，人们又对频繁更换胶卷感到不便，特别是在新闻、体育活动时。于是，大约80年前，徕卡相机这一开创使用36张135胶片的宗师，又成为了研制使用现代250张胶片相机的鼻祖。今天，由于绝大多数大容量胶片相机使用250张胶片，所以“二百五”就成了它们的戏称。

徕卡250型（图6）使用长达10米的135胶卷，可拍摄250张底片，称为“新闻记者用徕卡”（Leica reporter），多用于体育摄影。主要生产于1933-1943年，生产了952台，从1944年到1953年又生产了36台，在整个的20年中一共只生产了988台，生产时间跨越二战前后，对比同时期徕卡总产量近58万台来说，徕卡250型仅占0.058%，真可谓是“奇货可居”，极具收藏价值。

徕卡250型是整体铸造成型的，顶板和底板为黄铜镀铬，和所有的徕卡机一样，也是下开盖方式，从底部打开装卸胶卷（图7）。250型相机的外形奇特，两边各有一个用以装胶片的很粗大的胶卷盒，可以装10米长135胶卷。使用这种特制的双暗盒相机，可以实现随时将任何一段已曝光部分的胶片取出来先进行冲洗处理，这一经济实用的特性深受摄影记者的欢迎（图8）。为适应新闻或体育摄影的需求，还特别配用了快速取景器（图9）。

通常的说法是250型有两种型号，FF型的机身是Ⅲf型的，快门速度最高1/500秒；GG型的机身是Ⅲa型的，快门速度1/1000秒，且GG型的部分相机是镀铬的（Chrom）。但从下面“徕卡250的顺序编号表”可以看出，除了FF型和GG型外，1933年生產的两台250DD型相机（编号114051-114052），快门速度最高1/500秒，与前两种的区别就是机身前端没有慢门钮（图10）。其实，这张编号114052号的照片相机看似是仅有的两台徕卡250DD型相机之一，却是后人做的一台惟妙惟肖的木制模型（身高27厘米，长度54厘米），它竟在一次拍卖会上，被徕卡相机爱好者以5000英镑高价买走。徕卡250DD型相机仅有两台，如还存世乃无价之宝。

要感谢徕卡保存了完整的数据资料，能让我们今天可以从表1中按照相机的编号方便地查询到每一台机器的型号和生产年代。

1941年苏、德开战后，针对苏联的低寒气候，徕卡还专门生产了一种军用的K250型相机（图11）。“K”（Kugellager）是德文轴承的缩写，表示装配了有防寒作用的滚珠轴承K型快门。这种相机可配用马达，产量约200台，这也是马达卷片器的滥觞。它的出现提高了过片速度也使军人们的操作更加简便和顺畅。二战期间共有92台徕卡250被运往战场使用，目前已知存世仅14台。几年前有一台出现在国际拍卖会上，最终以10.8万欧元成交。

徕卡250生产量不大，20年间生产数量不足1000台，加之战乱和历经80年的沧桑，存世很少，除在大的拍卖会上很难觅其踪迹。笔者2011年在伦敦一家著名的徕卡二手店内有幸购得一台，是1934年生产的FF型，机身编号135614，属于前一百台之内，还带有原装皮套（图12）。有趣的是，相机底盖上平行地刻了两行字：“Lutz,Ferrando y Cid”“ Buenos Aires”（布宜诺斯艾利斯）（图13），前一行葡萄牙文是一家店铺的名字，这家店专营二手商品包括老相机。布宜诺斯艾利斯是阿根廷的首都，也就是说坐落在布宜诺斯艾利斯的这家叫费尔南多的二手专营店曾经拥有过这架徕卡250FF。众所周知，德国战败后，一些纳粹分子逃亡南美，隐名匿容了此残生。几十年来不断有人被追捕抓获，去年还有一个年逾九旬的老纳粹被判刑的报道。由此推断：这台编号为135614的徕卡250FF是纳粹分子逃亡南美时随身带去的，后因生活窘困将其卖掉。“Lutz,Ferrando y Cid”字样出现在相机机身上表示了拥有者对其拥有权的重视，也说明了这种机器在南美的稀缺。联想到前不久有报道说攻克柏林时希特勒并没死，而是跑到了阿根廷，70多岁终老于此，给这台相机的身世更添加了些许神秘。

徕卡除了生产250相机外，还生产过另外两种大容量胶片相机：

一是1927年生产了一款Seischab Esco相机，是250相机的雏形，可拍摄17×24毫米底片400张，配有徕卡-B型相机使用的Compur镜间快门镜头，是靠镜头前面的拨盘来设置快门速度，最高速度1/300秒，螺纹对焦（图14）。徕卡-B型相机一共生产579台，本属稀缺。因这款镜头之特殊而价值高昂，笔者曾在伦敦的一家徕卡二手店得以一见，价格在同期徕卡的8倍以上（图15）。

二是在研制徕卡250时，曾以Ⅲa为原型试造过可装75张135胶片的“徕卡75”，除了机身线条柔顺和尺寸小一些外，一切都和250GG一样（图16）。但以上两款都未能量产，至今为止几乎没人见识过它们的真实面目。250的雏形也只在2009年春天的一次国际拍卖会时出现过，徕卡75只是试验品，我们也只能从照片中去领略它的风采了。

大容量交流电机 第5篇

某大型饮用水处理厂一期的日处理水规模是91万吨,二期时达到235万吨。该项目的电气设计按二期最终容量考虑,总计算负荷为38MW,设4路11kV进线,正常情况下,所用电能来自距离该水厂600m的一个变电所内的2台主变压器(132/11kV,60MVA)。但该电网供电不可靠,不能保证24h供电,必须添置一套应急电源系统。

1 负荷计算及发电机选型

该厂主要有以下负荷:

(1)与清水泵房配套的15台1 120～2 380kW的11kV电机(大于2000kW的9台电机采用ABB 11kV中压软启动器)。

(2)与主厂区4km外的原水泵房配套的15台850kW的3.3kV电机(均采用A-B的3.3kV中压变频器),通过1 1kV直埋电缆从主厂区取电。

(3)14台1 000～2 000kVA(11/0.42kV)变压器,负责水厂所有0.4kV低压负荷供电。

全厂的计算负荷为38MW,根据合同要求,应急电源系统的容量必须能保证60%的全厂总用电量,故应急电源系统的总装机容量要大于22.8MW。经综合考虑并结合当地的实际情况,选用6台Catepillar低速涡轮增压柴油发电机组成应急电源系统,每台发电机(12气缸,4冲程)的额定输出功率为3.88MW,额定输出电压为11kV (50Hz),转速为1 000r/min。

2 电气系统架构

清水泵房是整个水厂的负荷中心,所以在清水泵房附近设置一个总变配电中心,安装一个11kV高压开关柜,有4路市电进线和6路发电机供电进线,采用单母线分段形式,电力计量在上级变电站。

A段母线设2个市电进线柜(进线1和进线2),3个发电机(G1,G2,G3)进线柜,8个11kV水泵电机(1 120kW2,1 900kW2,2 165kW2,2 380kW2)出线柜,1个11/3.3kV变压器(10.9MVA)出线柜,2个环网供电回路出线柜,1台11/0.42kV变压器(2MVA),1个11kV电容补偿柜,1个母联柜。

B段母线设2个市电进线柜(进线3和进线4),3个发电机(G4,G5,G6)进线柜,7个11kV水泵电机(1 120kW1,1 900kW1,2 165kW2,2 380kW3)出线柜,1个11/3.3kV变压器(10.9MVA)出线柜,2个环网供电回路的出线柜,1个11/0.42kV变压器(2MVA),1个11kV电容补偿柜,1个母联柜。

另外12台11/0.42kV变压器平均分布在2个独立的供电环路内。所有进线和母联断路器均采用带方向性电流检测功能的智能综合保护器。

3 发电机系统的配置

在总变配电中心旁设一个发电机房,配6台Catepillar低速涡轮增压柴油发电机,采用Catepillar 3612系列引擎(12气缸,4冲程),转速为1 000r/min。交流发电机为Leroy Somer的11kV发电机,额定输出功率为3 880kW/4 850kVA。

每台发电机均配置独立的水冷系统、控制箱和低压辅助设备的电控柜。6台发电机共享1个同步控制盘,内设1套热备PLC控制系统(施奈德Quantumn系列)控制6台发电机的启、停,同时配有控制4路市电进线断路器(11kV,3150A)的同步控制器LS4、控制6路发电机进线断路器(11kV,630A)的同步继电器GCP。同步继电器LS4及GCP与PLC间的控制指令和各断路器的状态反馈均采用硬接点与发电机PLC连接。

设6个11kV接地电阻柜(127Ω,11kV),只有在采用发电机供电时才接入电网,接地电流限制在50A以下;当采用城市电网供电时,通过上级变电站的接地变压器,将接地电流限制在300A以下。

在发电机房外设一个50m3的日储油池,另在100m外设一个5 000m3的月储油池,通过自动油泵将月储油池的燃油及时补给到日储油池。

4 通信网络

发电机系统的PLC通过光纤以太网接入整个水厂的光纤环网,与水厂内其它工艺单元(如清水泵房,原泵房,滤池等)的PLC控制站进行实时数据交换。其它工艺单元根据发电机运行台数来协调控制水厂工艺设备的运行,以保证水厂的工作负荷与发电机的可用负荷相匹配,同时将发电机的状态信息送到中央控制室。

5 发电机系统与电网系统间的自动切换

正常情况下,水厂优先采用市电,使用4路进线中的2路(如进线1和进线3,母联断开)分别向两段母线供电,如图1所示。

若某路市电进线掉电,则该线路进线断路器分闸,PLC自动合上母联断路器,另一路进线负责全厂100%的负荷。

当4路市电进线都掉电时,PLC延时10s(延时时间可以在监控计算机上输入密码后修改),自动断开所有进线断路器并合上母联断路器,同时断开所有11kV馈线断路器(负载为11kV电机和变压器)。PLC给同一段母线上的2台可用发电机逐一发出启动命令。发电机正常启动后由PLC系统和各发电机对应的同步控制器GCP控制同步,逐一合上2台发电机的进线断路器,此时可以由PLC自动合上各变压器(11/0.42kV)的馈线断路器,以保证厂区内的应急负荷(如照明、通风等)快速恢复供电。此时如果4路市电进线仍不带电,余下的几台发电机将被陆续启动,全厂负荷由6台发电机供电,如图2所示。

当全厂用电完全由发电机提供时,若市电恢复,则应尽量切回市电。为了避免市电不稳定造成发电机频繁启动,需在监控计算机上键入操作密码选择“将电源切换回市电”后,PLC系统才能自动将发电机逐一切除。为保证发电机切除时正在运行的负荷不停机,PLC系统和相应的同步控制器控制市电和发电机短时并列运行后逐一切除发电机。这时可能会出现以下两种情况。

(1)只有1路市电进线(如进线2)得电。当发电机同步盘中PLC同时检测到进线2断路器手车到位、在自动控制位置、没有故障、线路2得电、其它不带电的3路进线断路器手车抽出时,监控计算机会弹出“将电源切换回市电”对话框。若选择“是”,则PLC会向进线2断路器的同步控制器LS4发出“启动同步EDG”指令,同时向对应正在运行的所有发电机(如G1,G2,G3,G4,G5,G6)的进线断路器的同步控制继电器GCP(一对一)发出“启动电网同步”指令。若同步条件都满足,则由LS4给进线2断路器发出合闸指令。PLC接到断路器的“已合闸”反馈后,将给所有发电机的启动命令复位(置位0),发电机降速,发电机的11kV进线断路器断开,发电机在完全冷却后停机。完成上述过程后,市电进线2将给全厂负荷(A段和B段)供电。

(2)有2路市电进线(如进线1和进线3)得电。为统一管理,在程序内设定先同步A段母线的进线1,再同步B段母线的进线3。以同步A段母线的进线1为例,同步进线3的操作过程类似。当发电机同步盘中的PLC检测到进线1断路器手车到位、在自动控制位置、没有故障、线路1线路得电、其它不带电的2路进线断路器手车抽出时,监控计算机会弹出“将电源切换回市电”的对话框。若选择“是”,则PLC会向对应进线1断路器的同步控制器LS4发出“启动同步EDG”指令,同时向A段母线对应3台正在运行发电机(G1,G2,G3)的进线断路器的同步控制继电器GCP(一对一)发出“启动电网同步”指令。若同步条件都满足,则由LS4给进线1断路器发出合闸指令,断路器合闸。PLC接收到进线1断路器的“已合闸”反馈后,将发给3台发电机(G1,G2,G3)的启动命令复位(置位0),发电机降速,发电机的11kV进线断路器断开,发电机在完全冷却后停机。此时的供电系统简图如图3所示。

完成上述操作后,市电进线1和B段母线上的3台发动机共同给全厂供电,下一步须将市电进线3投入并切除余下3台发电机,此时可能又会有两种情况:B段负荷(load 2)由3台发电机(G4,G5,G6)及市电进线1共同供电,母联处的电流方向是M+;由3台发电机(G4,G5,G6)发出的电能除满足B段负荷(load 2)外还有剩余,剩余部分通过母联馈向A段负荷,母联处的电流方向是M-。

此时发电机已自动切换到“Base”运行模式,并将根据PLC的指令自动调节输出,PLC同时检测母联处的电流方向。当方向性电流达到设定值(0<电流比率<3%)时,流过母联的电流基本可以忽略不计,也就是说A段负荷由市电进线1供电,B段负荷由3台发电机(G4,G5,G6)供电。监控计算机弹出“可以断开母联断路器”对话框时,可通过操作计算机远程断开母联。

母联断开后,PLC再按同步进线1的步骤来同步进线3,并停运发电机(G4,G5,G6)。此时市电进线1和市电进线3分别给A段负荷和B段负荷供电。

6 负荷控制

采用ETAP软件核算,由电网供电时,水厂内任何设备均可以根据工艺需求任意启停,不受电力负荷的限制,电压降在允许范围内。

由发电机供电时,受供电负荷和启动电压降的限制,必须在PLC程序内设定好必要设备的启停顺序和数量:启动2台发电机后,所有11/0.42kV变压器可以逐一合闸工作,厂内所有400V负荷可以正常运行。只有在至少5台发电机投运后才能正常启动清水泵系统。若其中某台发电机发生故障退出运行,则发电机系统的PLC会将此信息传到水厂的其它PLC控制站,其它PLC会将相应的工艺用电负荷切除。

7 结束语

这套由6台发动机组成的大型发电机系统能自动检测市电的供电情况。当市电进线失电时,能与11kV主配电系统的相应断路器自动配合,使发电机自动投运;市电恢复后,只需在控制室根据操作画面选择“将电源切换回市电”就可以自动将市电同步并入,随后切除发电机,从而保证了正在运行的设备不停机。当采用发电机供电时,如果某台(1台或2台)发电机由于故障退出运行,那么水厂的PLC系统也能自动将相应负荷切除。

发电机自动控制系统和水厂其它工艺控制系统间保持信息交换并各司其职,能确保水厂的全自动运行,减少了人为操作风险。

摘要：介绍由6台大容量柴油发电机组成的大型备用电源系统在某大型饮用水处理厂中的应用。

关键词：大容量柴油发电机,自启动,PLC电源切换,同步,负荷控制,水厂

参考文献

[1]袁春,张寿珍.柴油发电机组[M].北京:人民邮电出版社, 2004

[2]李天友,金文龙,徐丙垠.配电技术[M].北京:中国电力出版社,2008

[3]刘健,倪建立.配电网自动化新技术[M].北京:中国水利水电出版社,2004

[4]杨冠城.电力系统自动装置原理[M].第3版.北京:中国电力出版社,2005

[5]卓乐友,董柏林.电力工程电气设计手册[M].第2册.北京:中国电力出版社,1991

[6]王成元,夏加宽,孙宜标.现代电机控制技术[M].北京:机械工业出版社,2009

大容量交流电机 第6篇

石化公司东区目前有110kV中央变电所一座, 35kV局域变电所三座。110kV中央变电所 (中1变) 内设5.0104k VA.110/35/6kV三卷变压器四台, 110kV及35kV侧接线方式为双母, 6kV侧接线方式为分段单母, 三回110kV电源分别引自电力网伊家庄变及电厂 (伊家庄两回, 电厂一回) 。目前所带负荷约为1.1105kW (高峰时达1.35105k W) , 其中35kV负荷约为6.2104kW, 6kV负荷约为4.0105 kW。

2 电力系统允许直接起动的6kV电机容量的确定

2.1 石化公司东区6kV电动机目前起动的几种类型

由于直接起动具有起动简单, 投资省, 起动转矩大的优点, 因此这种起动方式在石化公司占绝大多数 (在其他厂矿企业亦如此) 。但随着生产规模的扩大, 大容量电机的出现, 直接起动就不能再满足规范要求。近年来, 石化公司出现了降压起动电机的情况。如3.0107t/年重油催化裂化装置2.2104kW备用鼓风机的起动是采用变频起动的方法, 1.2107t/y延迟焦化装置3.6104kW水泵采用软起动方法。而1.2107t/y重油催化裂化装置1.0105kW备用风机采用直接起动的方法。那么多大电机可以直接起动, 多大电机就须考虑降压起动, 下面就通过对石化中1供电系统参数的计算确定允许直接起动的6kV电机的最大容量。

2.2 允许直接起动的6kV电机的最大容量的确定

直接启动时, 要求电动机所在母线上电压对于经常启动的电动机不应低于额定电压的90%;对于不经常启动的电动机不应低于额定电压的85%。电动机不与照明或其他对电压波动敏感的负载合用变压器, 且不频繁启动时, 允许剩余电压不低于额定电压的80%。满足上述要求就不会影响其他负载的正常运行。

2.2.1 估算法

在实际应用中, 决定电动机能否直接起动常可如下估算:

(1) 电动机容量不超过系统短路容量2%。如系统短路容量为100MVA, 则2000kW及以下电机可直接起动。

(2) 电机起动容量不超过系统短路容量25%。如系统短路容量100MVA, 则起动容量为25MVA及以下电机可直接起动。

2.2.2 容量计算法

为了验证多大容量的电机可直接启动, 我们选取中1总变6kV高压母线上的电机来做计算。 (见图1、图2)

(1) 系统参数

基准容量:Sj=100MVA

基准电压:各级母线平均电压

电网至110kV母线 (中1) 电抗

X*max=0.0378 (最大运行方式)

X*min=0.1301 (最小运行方式)

中1 (147) 主变压器单台容量为5.0105kVA

Uk12=10.4% (高-中)

Uk13=18.5% (高-低)

Uk23=6.48% (中-低)

(2) 变压器二次侧短路容量计算 (6kV侧, 最小运行方式)

基准容量:Sj=100MVA

基准电压:Uj=6.3kV

(1) 电抗

a.变压器电抗

Seb变压器额定容量 (MVA)

Sj计算基准容量 (MVA)

Ud%变压器阻抗百分值

Xb变压器阻抗 (标幺值)

b.电抗器电抗 (电抗器型号:XKGKL-6-3000-10)

Xk%电抗器电抗百分值

Uek变压器额定电压值 (kV)

Iek变压器额定电流值 (kA)

Xk电抗器电抗 (标幺值)

c.电缆阻抗 (电动机负荷电缆长度按双根600米考虑)

d.总阻抗

(2) 6kV母线最小运行方式短路容量

三相短路容量:

2.2.3 可直接起动容量计算

uqm电动机起动时的母线电压相对值 (此处取uqm=0.85)

Qfh预接负荷的无功功率

Pjs实际负荷

φ功率因数

Sd1母线短路容量 (此处Sd1=S (3) K-1)

Sq电动机起动时起动回路的额定输入容量

Sqd电动机的额定起动容量

kq电动机的额定起动电流倍数 (此处取kq=6)

Sed电动机的额定容量 (为要求的最终结果)

Qfh=Pjstgφ=150000.48=7200kVar (单段6kV负荷目前最大1.5105kW)

即起动倍数为6时, 中1能直接起动电机为4064kVA, 约3600kW。此算法中, kq是可变的, 电缆长度L也是变化的;因此, 在实际计算中应该根据情况选择kq和L的值。

3 结束语

经上述计算, 中1变电所6kV母线所允许直接起动的电机容量约为3600kW。

石化公司任何6kV开关站、所能直接起动的电机容量最大容量约为2800kW左右。超过3200kW时就须通过详细计算确定起动方式, 以确保电机在起动中不会对电网形成太大冲击, 影响其它负荷的正常供电。

参考文献

[1]航空工业部第四规划设计研究院等.工厂配电设计手册[M].北京:水利电力出版社, 1993.

[2]吴大榕.电机学[M].北京:电力工业出版社, 1978.

[3]周希章, 周全.电动机的起动、制动和调速[M].北京:机械工业出版社, 2001.

小体积　多功能　大容量 第7篇

通过试用，驰能X800无论是数码照片的存储还是MP3音乐播放的质量，都表现得比较出色，相信在同一价位中这款产品会成为其它数码相机伴侣强有力的竞争对手。

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