高压耦合器(高压耦合器的作用)

1. 高压耦合器的作用

常用的几种方法有：第一种，机械调速。

机械调速方法有电磁离合器、液力耦合器和液粘离合器三类，其中使用最多的是液力耦合器，即在电机和负载之间串入一个液力耦合装置，通过液面的高低调节电机和负载之间耦合力的大小，实现负载的速度调节。上世纪90年代，液力耦合器在高压大容量笼型电机拖动的风机、泵类上使用的较多。由于它的调速范围有限（99%～30%）、调速精度不够高、效率较低、只能单机使用、故障时必须停机修理等缺陷，使用范围很窄，使用量也非常有限。第二种，串级调速方式。串级调速必须采用绕线式异步电动机，将转子绕组的一部分能量通过整流、逆变再送回到电网，这样相当于调节了转子的内阻，从而改变了电动机的滑差。由于转子的电压和电网的电压一般不相等，所以向电网逆变需要一台变压器，为了节省这台变压器，现在国内市场应用中普遍采用内馈电机的形式，即在定子上再做一个三相的辅助绕组，专门接受转子的反馈能量，辅助绕组也参与做功，这样主绕组从电网吸收的能量就会减少，达到调速节能的目的。由于在工业生产中绕线电动机的使用量不多，串级调速方式的应用范围也较窄。第三，变频调速方式。变频调速就是通过变频器改变供电频率，从而实现对电动机转速的调节，提高电气传动系统的运行效率。从电流的变化方式来看，变频器可分成交流－直流－交流变频器和交流－交流变频器两大类，从调速效果看，使用变频器调速是最好的调速技术，它的调速范围最宽，可达到100%～5%；调速精度最高，可达到±0.5%。由于它是无级调速，可实现电机的软起动和整个生产系统的全自动控制。

2. 高压耦合电容器的作用

电容耦合的工作原理是使得强电和弱电两个系统通过电容器耦合并隔离，提供高频信号通路，阻止低频电流进入弱电系统，保证人身安全。带有电压抽取装置的耦合电容器除以上作用外，还可抽取工频电压供保护及重合闸使用，起到电压互感器的作用。

耦合指信号由第一级向第二级传递的过程，一般不加注明时往往是指交流耦合。从电路来说，总是可以区

如果负载电容比较大，驱动电路要把电容充电、放电，才能完成信号的跳变，在上升沿比较陡峭的时候，电流比较大，这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流，由于电路中的电感，电阻（特别是芯片管脚上的电感，会产生反弹），这种电流相对 于正常情况来说实际上就是一种噪声，会影响前级的正常工作。

3. 高压电机耦合器

常用的几种方法有：

第一种，机械调速。

机械调速方法有电磁离合器、液力耦合器和液粘离合器三类，其中使用最多的是液力耦合器，即在电机和负载之间串入一个液力耦合装置，通过液面的高低调节电机和负载之间耦合力的大小，实现负载的速度调节。上世纪90年代，液力耦合器在高压大容量笼型电机拖动的风机、泵类上使用的较多。由于它的调速范围有限（99%～30%）、调速精度不够高、效率较低、只能单机使用、故障时必须停机修理等缺陷，使用范围很窄，使用量也非常有限。第二种，串级调速方式。　 串级调速必须采用绕线式异步电动机，将转子绕组的一部分能量通过整流、逆变再送回到电网，这样相当于调节了转子的内阻，从而改变了电动机的滑差。由于转子的电压和电网的电压一般不相等，所以向电网逆变需要一台变压器，为了节省这台变压器，现在国内市场应用中普遍采用内馈电机的形式，即在定子上再做一个三相的辅助绕组，专门接受转子的反馈能量，辅助绕组也参与做功，这样主绕组从电网吸收的能量就会减少，达到调速节能的目的。由于在工业生产中绕线电动机的使用量不多，串级调速方式的应用范围也较窄。第三，变频调速方式。　变频调速就是通过变频器改变供电频率，从而实现对电动机转速的调节，提高电气传动系统的运行效率。从电流的变化方式来看，变频器可分成交流－直流－交流变频器和交流－交流变频器两大类，从调速效果看，使用变频器调速是最好的调速技术，它的调速范围最宽，可达到100%～5%；调速精度最高，可达到±0.5%。由于它是无级调速，可实现电机的软起动和整个生产系统的全自动控制。

4. 耦合器的主要作用

光电耦合器是以光为媒介传输电信号的一种电一光一电转换器件。它由发光源和受光器两部分组成。

在光电耦合器输入端加电信号使发光源发光，光的强度取决于激励电流的大小，此光照射到封装在一起的受光器上后，因光电效应而产生了光电流，由受光器输出端引出，这样就实现了电一光一电的转换。

5. 高压耦合器的作用原理

一、背景

　　当前，国内的火力发电厂锅炉主机，其大功率鼓风机和引风机所采用的调速方式大部分是变频调速。鉴于变频调速器在发电厂生产运行中所出现的问题，尤其是变频设备故障的不确定性，给各发电厂生产上带来了隐患，直接影响了生产运行的连续性、稳定性以及可靠性;也给电厂带来了较大的经济损失，这种损失通常是因为电气设备故障时，促使发电机组减负荷或处理不及时造成停炉、停机。而采用大功率调速型磁力耦合器(ASD)调速方案取代目前的变频器调速方案(即改变间接控制到直接控制形式)，则可获得使用变频器调速方案所无可比拟的绝对优势。

　　二、分析比较

　　我们就火力发电厂最为关心的以下四个方面来进行分析比较：

　　(一) 系统的可靠性

　　磁力耦合器(CiLiOuHeQi)

　　磁力耦合器(CiLiOuHeQi)是一个纯机械的产品，性能稳定，对供电电源没有任何要求，且使用中不会对电网产生高次谐波污染(高次谐波的污染对电网产生的危害众所周知，这里不再赘述)。因为不用电，所以不存在电磁干扰问题。

　　高压变频器

　　尽管变频器(引风机上大部分用的是6000V或10000V高压变频器)目前技术比较过关，但是作为一个高度复杂的电子设备而言，其运行中故障的不可预见性、不确定性还是有目共睹的。首先对环境的要求十分苛刻，专用房间要密封、防尘，夏季要有空调来保持设备正常运行所要求的温度，辅助设施投入较大。其次对供电电源有一定的要求，电子设备易受电磁干扰会造成变频器设备运行的不可靠。同时在变频器运行时，对电源系统也会产生高次谐波污染，破坏电网的质量，严重时甚至影响电子设备的稳定运行，需要用户采用其他设备(滤波器)来消除。另外，由于采用变频器时，电机与负载(引风机)之间的轴连接是接触式的，不具备减少轴承、密封损坏的优点。

　　(二) 长期运行的稳定性

　　磁力耦合器(CiLiOuHeQi)

　　磁力耦合器(CiLiOuHeQi)具有机械结构简单，一旦安装完成投入使用，基本不受使用环境的干扰和影响，运行稳定可靠。因为不用电，所以不存在电磁干扰问题。由于采用磁力耦合器(CiLiOuHeQi)时，电机与负载(引风机)之间的轴连接是非接触式的，因此，负载(引风机)的震动不会传递到电机上;也正是由于轴连接是非接触式的，所以带来了两方面的好处，一是安装时“对中”要求低;二是在长期运行中不会产生因为直接的轴连接而带来的轴承、密封的损坏，保证设备的使用。根据其他电厂的使用情况(在美国的火力发电厂，其最长的连续使用时间已达六年，理论寿命30年)，磁力耦合器(CiLiOuHeQi)表现了优越的长期运行稳定性。而作为纯机械设备，其可能的运行故障是可预见的，不会因为突发故障而给用户带来措手不及的事故。

　　高压变频器

　　变频器的核心是一个复杂的电子设备，安装完成投入运行后，易受使用环境的干扰和影响，难于保证其运行稳定可靠。根据多数火力发电厂的使用情况调查，变频器在使用过程中，平均每年都要发生一次故障，长期运行稳定性很差。而作为复杂的电子设备，其运行故障是不可预见的，它会因为突发故障而给用户带来措手不及的事故。

　　(三) 初始安装及日后的可维护性

　　磁力耦合器(CiLiOuHeQi)

　　结构简单，电机与负载的轴连接是非接触式的，对中精度要求低，安装调试快捷。由于是纯机械设备，无复杂电子设备;经简单培训后，电厂的机务人员或电气人员将会快速确定故障原因，并迅速自行解决故障，不必请专业公司的人来维修。其使用寿命可达30年。

　　中压变频器

　　变频器是复杂的电子设备，一旦有电气故障发生(经常性的、不可预见性的)，电厂的机务人员或电气人员将难于快速确定故障原因，并涉及备件的更换，不可能迅速自行解决故障，只能由变频器生产厂家或专业的公司派人修理，难以保证快速修复，不影响生产。变频器的使用寿命最长也不过7到10年。

　　(四) 经济性分析

　　磁力耦合器(CiLiOuHeQi)

　　1. 初始投资

　　磁力耦合器(CiLiOuHeQi)的初始投资与变频器的投资目前大致相同;

　　2. 维护费用

　　由于磁力耦合器(CiLiOuHeQi)基本上是免维护的，所以维护费用几乎为0;

　　3. 故障造成的经济损失

　　尽管磁力耦合器(CiLiOuHeQi)与变频器都是节能设备，但是，磁力耦合器(CiLiOuHeQi)是实实在在的让用户见到节能所带来的效益，原因是它的平均无故障时间(MTBF)比变频器要长很多，所以不会因为一次故障所造成的减负荷发电，将节能所带来的节能效益全部耗尽。

　　4. 维修备件费用

　　因为磁力耦合器(CiLiOuHeQi)基本上是免维护的，所以维修备件费用也几乎为0。

　　中压变频器

　　1. 初始投资

　　变频器的初始投资与磁力耦合器(CiLiOuHeQi)的投资旗鼓相当;

　　2. 维护费用

　　平均每年都要有一次故障，每次的维护换件、人工费用价值不菲。且由于其故障的不确定性，给生产造成的损失也更大。

　　3. 故障造成的经济损失

　　虽然变频器也是节能设备，但是，变频器却不能实实在在的让用户见到节能所带来的效益，原因是它的平均无故障时间(MTBF)太短，平均每年都会因为一次故障而造成减负荷发电、增加油耗等损失将节能所带来的经济效益全部耗尽(极有可能还要倒贴)。

　　4. 维修备件费用

　　为了确保变频器突发故障时生产不受影响，变频器的备件通常要备的全一些，这样就造成了资金的占用，而且由于故障的不确定性，经常发生有的备件常年不用。由于电子元件有一定的时效性，所以过期的备件只能报废，造成资金的浪费。

　　从前面的分析可以看出，无论是眼前的经济利益，还是从长远经济的回报角度来考虑，磁力耦合器(CiLiOuHeQi)都具有比变频器优越得多的经济性。

　　三、结论

　　无论是从经济效益还是从生产的安全稳定性来看，采用调速型磁力耦合器(ASD)调速方案具有高压变频器调速方案无可比拟的绝对优势，是国内发电厂的最佳应用选择。

　　来源：磁力耦合器 ciliouheqi

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