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励磁系统的作用
励磁系统的作用是利用励磁的方式，使机械和电机的性能得到改善，以及加速他们的正常工作速度，确保他们可以以较高的灵活性以及较高的精度提供最佳的服务。励磁系统分为两个主要分类，即电励磁系统和永磁励磁系统。电励磁系统中，电源可以生成和传输各种复杂的电磁场。由于主要部件是电开关，可以手动或自动控制，因此可以更容易、经济地进行性能优化。此外，通过低成本转换器，改变电流，可以精确操控电机运行参数。但是，电励磁系统存在受外界干扰程度高、维护困难等缺点。
永磁励磁系统是电励磁系统的另一个主要分类。它使用永磁材料(磁铁、强磁体等)，在外界电磁效应的作用下，产生自发的磁场，从而促进电机的性能改善。与电励磁系统相比，永磁励磁系统的优点在于：受外界干扰的抗力相对来说更强，而且维护成本较低。同时，永磁励磁系统不需要额外的电源或电压，只需要励磁磁铁即可完成励磁，普遍受到设计工程师的欢迎。
励磁系统可以改善机械和电机的性能和工作效率，又能够降低故障风险，保护电机运行的稳定性。励磁系统的分类有电励磁系统和永磁励磁系统，它们既有各自的优缺点，也有各自的特点。电励磁系统的特点是性能优化方便、经济易行;而永磁励磁系统则以其受外界干扰程度低，维护方便而著称，有着更高的实用性。
总之，励磁系统属于电机调速控制方面的一种技术，它利用外部电磁势能来改变电气机械系统的动力性能，可以切实提高电机的性能，给电机提供更高效且更稳定的控制模式，从而实现节能减排，更好地满足不同速度下的工作要求，保障电机的安全运行，为用户提供多模式、超越传统的电机控制方案，拓展了电机控制的范畴。
励磁系统是一种可以增强电机稳定性，提高电动机功率因数和发生器效率的设备，是传动系统的重要组成部分，具有优越的抗变压波动性能，广泛应用于各种技术。它利用电磁技术，在电动机定子绕组上抽出一个小部分的交流电磁励磁电流，以维持电动机的稳定运行，从而增强电机的效率和功率因数，如此就可以降低电机的电耗，提高电机的运行效率。
励磁系统可以根据电动机性能及励磁电路零件参数的不同，分为以下五大类：
1. DC 励磁系统：此种励磁系统利用直流电动机或者手轮励磁发生器励磁，主要应用于高压大容量电动机，步进电机和船用发电机等，具有稳定性好、体积小、易控制、功耗小和可靠性高的特点。
2. 变比励磁系统：变比励磁系统利用电机定子抽出的励磁直流电流进行励磁，励磁电流能够针对电动机的变比需要进行调整，可避免电机因变比过高而出现过载现象，可提高电机的变比特性和稳定性。
3. 调速励磁系统：调速励磁系统通过励磁电流的变化改变电动机的转速，它利用恒定的励磁电流来调节电动机的转速，可以尽可能地把电动机的转速调节到所需的转速上，可大大改善电动机的调速效果。
4. 同步励磁系统：同步励磁系统是一种专门用于动力装置的同步电机来调节编码器输入脉冲和控制输出励磁电压和电流的技术。利用励磁电流能够准确控制同步电机的转速，从而提高电机的调速精度。
5. 三相励磁系统：三相励磁系统由直流电源和三相励磁变压器的输入组成，它的主要作用是稳定电机的运行状态。比如，使用励磁电流时可减少电机的负载，提高电机的抗变压波动和负载能力，有效改善电机的稳定性，降低损耗，从而提高电机的效率和功率因数。
励磁系统主要用于发电机、电动机及磁控制系统应用，是提高电动机效率和功率因数，减少损耗，延长电机工作寿命的重要手段。使励磁系统抗变压波动性能得到改善，能够有效保证电机的稳定运行，减少损耗，从而提高电动机效率，提高电动机功率因数，缩短电机发电时间。此外，励磁系统还可以对电动机绕组温度进行实时检测，可以预防电机超负荷运行，从而提高电动机调节性能及稳定性。此外，励磁系统还可以降低调速电机的抖动及噪声，确保调速电机的和谐运行。ABB与可持续能源解决方案的领导者Aker Solutions公司签订了一份供货协议，将为挪威的北极光(Northern Lights)项目提供主要的电气、自动化和安全系统。Aker Solutions公司是该项目的设计、采购和施工(EPC)总承包商。该项目是由挪威国家石油公司Equinor、壳牌和道达尔能源合资建设的首个工业碳捕集和储存项目，旨在开发一种开放且灵活的基础设施来安全存储欧洲工业所排放的二氧化碳。项目一期计划于2024年年中完成，届时将可实现每年永久封存150万吨二氧化碳，项目二期储存能力将扩展至每年500万吨以上。ABB自动化、电气和数字化解决方案将成为北极光项目的重要组成部分，帮助新的碳捕集终端实现远程操作，并确保设施高效运营。借助ABB行业领先的分布式控制系统ABB Ability™ 系统800xA，运营人员将能够更清晰地掌握北极光储存设施的运营状况。 ABB系统提供的实时和历史数据分析能力能够即时呈现工厂的运营数据和KPI，从而帮助运营人员做出更准确、更明智的决策，并选择最佳的资产和过程性能优化方案。ABB不仅是分布式控制系统的市场领导者，也是我们长期信赖的合作伙伴，对我们在陆上、海上和海底项目的业务及专长有着全面的了解。这是我们选择供应商的关键考量。我们必须将重要的远程运营委托给在可靠性和性能优化方面都具备丰富成功经验的合作伙伴，为这项重要发展计划奠定坚实的基础。 全球要在2030年达到17 亿吨1二氧化碳捕集，在2050年前实现净零排放，鉴于目前无法遏制工业碳排放，工业碳捕集和封存能力无疑至关重要。北极光是一项意义重大的发展计划，不仅有助于重新平衡碳循环，而且展示了创新精神。我们很高兴能够参与这一鼓舞人心的项目，为实现更安全、智能和可持续的未来作出贡献。专用运输船将捕获并液化处理的二氧化碳从排放地运输到挪威西部的北极光Øygarden储存设施，并通过Equinor位于约7公里外的Sture终端设施进行远程操控。为了实现远程运营，ABB将在北极光存储设施建立一个先进的扩展操作员工作站，该工作站将与Sture的中央控制室协同工作，通过无缝通信大幅缩短响应时间，提供24/7远程操作。 ABB 不仅提供岸电解决方案，还将通过电力过程管理系统以及整合高低压配电盘和变压器来部署主电气系统，为整个项目提供电力支持。7月7日-7月10日， ABB亮相首届厦门国际红电新型电网设备展览会，带来全球领先的数字化配电解决方案。此次展会聚焦构建我国电力电气行业供给侧、需求侧的紧密循环平台，联合供应链上下游共同打造新型电力系统，助力实现“双碳”目标。 ABB展示了领先的中低压配电产品及系统解决方案，携ABB UniGear ZS1 500mm柜宽中压空气绝缘金属封闭数字化开关柜、PrimeGear ZX0环保气体绝缘开关设备、 NeoGear™叠层母排方案低压开关柜、iVD4®中压智能化解决方案等创新产品及解决方案，呈现出ABB 为实现中国“碳中和”目标提供的领先技术支撑。实现“双碳”目标，需要构建以新能源为主体的新型电力系统，通过ABB ZEE600智慧能源管理中台的多策略精准调优创新解决方案，实现“源-网-荷- 储”柔性精准调控，打造绿色低碳、坚强可靠、智能高效、安全舒适的智慧园区，通过AI大数据分析优化及精准调控管理，可实现清洁能源最大化就地消纳，提高能源使用效率，助力实现碳减排目标。 ABB UniGear ZS1 500mm宽开关柜，中压空气绝缘开关成套电力物联网解决方案，柜宽仅500mm, 带可抽出式断路器，占地面积减少25%，实现双台预拼出厂，提高现场安装效率。运用ABB Ability™ 云技术，全生命周期内“呵护”设备健康，实现从被动运维和预防性检测到预测性维护的跨越式转变。 ABB PrimeGear ZX0是ABB在数字经济和双碳时代，基于成熟技术所推出的契合现代绿色发展理念的10/24kV环保型数字化气体绝缘开关设备。该产品继承了现有GIS产品的优点，在环保，安全，可靠，小型化和智能化等方面都实现了新的突破。该产品可广泛适用于居民配电， 轨道交通，商业建筑，工业，高速公路，桥梁隧道等领域。ABB NeoGear™低压开关柜是ABB集团革命性的创新成果。最新款NeoGear™开关柜采用创新的四极叠层母排方案，结合ABB Ability™平台的连接性和数字化能力，可减少25%的占用空间，减少20%的发热量，降低30%的运维成本。 这款开关柜还具有“更高级别”的安全设计，全绝缘设计确保所有带电部件的安全防护，使用的母线组件比传统开关设备减少 92%，电气接头减少90%。在降低成本、提高运维效率的基础上让开关设备更加安全，成为电力、食品饮料、数据中心等行业的理想选择。此外，iVD4® 中压智能化解决方案也在展会中亮相，它实现了 VD4真空断路器与传感器、监测单元的深度融合，一体化解决方案即装即用，帮助客户更加顺利直观地实现对开关设备状态的感知，精准评价体系提供针对性运维建议，为客户带来更优质、更可靠、更安全的智慧配电运行和管理体验。高电流型 电路拓扑结构在低压变频器的直流环节由于采用了电感元件而得名。输入侧采用可控硅移相控制整流，控制电动机的电流，输出侧为强迫换流方式，控制电动机的频率和相位。能够实现电机的四象限运行。 高电压型 前段引入降压变压器，将电网降压，然后连接低压变频器。低压变频器输入侧可采用可控硅移相控制整流，也可以采用二管三相桥直接整流，中间直流部分采用电容平波并储能。逆变或变流电路常采用 IGBT元件，通过SPWM变换，即可得到频率和幅度都可变的交流电，再经升压变压器变换成电机所需要的电压等级。需要指出的是，在变流电路至升压变压器之间还需要置入正弦波滤波器(F)，否则升压变压器会因输入谐波或dv/dt 过大而发热，或破坏绕组的绝缘。该正弦波滤波器成本很高，一般相当于低压变频器的1/3到1/2的价格。 高高变频 高高变频器无需升降压变压器，功率器件在电网与电动机之间直接构建变换器。由于功率器件耐压问题难于解决，目前直接的做法是采用器件串联的办法来提高电压等级，其缺点是需要解决器件均压和缓冲难题，技术复杂，难度大。但这种变频器由于没有升降压变压器，故其效率较高低高方式的高，而且结构比较紧凑。 11 矢量控制的高压变频器也已经在应用。 国外现状 国外各大的变频器生产商，均形成了系列化的产品，其控制系统也已实现全数字化。几乎所有的产品均具有矢量控制功能，完善的工艺水平也是国外的特点。在发达国家，只要有电机的场合，就会同时有变频器的存在。其现阶段发展情况主要表现如下： ① 技术开发起步早，并具有相当大的产业化规模。 ② 能够提供特大功率的变频器，已超过10000KW。 ③ 变频调速产品的技术标准比较完备。 ④ 与变频器相关的配套产业及行业初具规模。 ⑤ 能够生产变频器中的功率器件，如IGBT、IGCT、SGCT等。 ⑥ 高压变频器在各个行业中被广泛应用，并取得了显著的经济效益。 ⑦ 产品国际化，当地化加剧。 ⑧ 新技术，新工艺层出不穷，并被大量的、快速的应用于产品中。 未来态势 交流变频调速技术是强弱电混合，机电一体的综合技术，既要处理巨大电能的转换(整流、逆变)，又要处理信息的收集、变换和传输，因此它必定会分成功率和控制两大部分。前者要解决与高压大电流有关的技术问题，后者要解决的软硬件控制问题。因此，未来高压变频调速技术也将在这两方面得到发展，其主要表现为： ① 高压变频器将朝着大功率，小型化，轻型化的方向发展。 ② 高压变频器将向着直接器件高压和多重叠加(器件串联和单元串联) 两个方向发展。 ③ 更高电压、更大电流的新型电力半导体器件将应用在高压变频器中。 ④ 现阶段，IGBT、IGCT、SGCT仍将扮演着主要的角色，SCR、GTO将会退出变频器市场。 ⑤无速度传感器的矢量控制、磁通控制和直接转矩控制等技术的应用将趋于成熟。 ⑥ 全面实现数字化和自动化：参数自设定技术;过程自优化技术;故障自诊断技术。 ⑦ 应用32位MCU、DSP及ASIC等器件，实现变频器的高精度，多功能。 ⑧ 相关配套行业正朝着化，规模化发展，社会分工将更加明显。随着技术研究的进一步深入，在理论上和功能上国产高压变频器已经可以与进口变频器相比肩，但是受工艺技术的限制，与进口产品的差距还是比较明显。这些状况主要表现在如下几个方面： ① 国外各大的产品正加紧占领国内市场，并加快了本地化的步伐。 ② 具有研发能力和产业化规模的逐年增加。 ③ 国产高压变频器的功率也越做越大，目前国内的应用做到了20000KW。 ④ 国内高压变频器的技术标准还有待规范。 ⑤ 与高压变频器相配套的产业很不发达。 ⑥ 生产工艺一般，可以满足变频器产品的技术要求，价格相对低廉。 ⑦ 变频器中使用的功率半导体关键器件完全依赖进口，而且相当长时间内还会依赖进口。 ⑧ 与发达国家的技术差距在缩小，具有自主知识产权的产品正应用在国民经济中。 ⑨ 已经研制出具有瞬时掉电再恢复、故障再恢复等功能的变频器。 ⑩ 部分厂家已经开发出四象限运行的高压变频器。随着现代电力电子技术及计算机控制技术的迅速发展，促进了电气传动的技术革命。交流调速取代直流调速，计算机数字控制取代模拟控制已成为发展趋势。交流电机变频调速是当今节约电能，改善生产工艺流程，提高产品质量，以及改善运行环境的一种主要手段。变频调速以其率，高功率因数，以及优异的调速和启制动性能等诸多优点而被国内外公认为有发展前途的调速方式。
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ABB DSAI130
ABB DSAI130D 3BSE003127R1
ABB DSAI146 3BSE007949R1
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