顾帅奇
华能大庆热电有限公司 ，黑龙江省大庆市 163000
摘要：开关磁阻电机是一种显著区别于传统交直流电机的新型电机，其定、转子均为双凸极结构，遵循磁阻最小原则，即磁通总是沿着磁阻最小的路径闭合。基于上述结构和原理，磁阻电机具有结构简单可靠、启动电流小、启动转矩大和高效区宽等特点。基于此，本文对开关磁阻电机在汽轮机射水抽气系统中的应用进行研究，以供参考。
关键词：开关磁阻电机；汽轮机；射水抽气系统
引言
开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor，SRM)结构简单而坚固、成本低、可靠性高、转速范围宽且在整个调速范围内都有很高的效率。但作为一种时变、非线性、强耦合的系统，使用传统控制策略难以获得优异性能，如电流斩波控制方法适用于低速运行，而角度位置控制适用于高速运行，且两种方法都会产生较大的转矩脉动，这也是开关磁阻电机较为突出的缺点。
1开关磁阻电机概述
开关磁阻电机与一般传统电机相比，具有明显的特征：定、转子均为凸极构造，由硅钢片叠压而成。定子极上绕有集中绕组，径向相对的两个定子绕组串联构成一相绕组。转子既无绕组也无永磁体。开关磁阻电机运行遵循“磁阻最小原理”，可以设计成多种不同的相数结构，而且定、转子的极数也可以根据需要设计成多种不同的搭配。最常见的开关磁阻电机定转子极数组合有6/4极、8/6极、12/8极。图1为12/8极磁阻电机结构示意图。可以看出开关磁阻电机具有结构简单坚固，电机热耗主要集中的定子上，易于冷却，检修维护工作量小等特征。
2电机结构
电机由带绕组的定子和不带绕组的转子组成，定、转子齿数分别为12齿和8齿，气隙为0.5mm；电机表面自带散热筋，通过空气对流自然冷却；电缆从电机非传动端引出，在非传动端处装有位置传感器；电机为全封闭结构，在传动端处装有密封结构，在非传动端及两端端盖处装有密封圈。定子铁心由0.35mm的硅钢片叠压而成，叠压系数≥0.96，通过铁心外圆的6道焊缝将铁心焊接成一个整体。定子线圈为散嵌绕组，由规格为φ1.4mm的双根漆包铜圆线绕制而成，共42匝；将12个定子绕组分为3相，每相绕组采用两并两串方式连接。将绕组嵌入定子铁心形成带绕组的定子铁心，在绕组内埋置铂热电阻，然后浸渍H级绝缘漆。铁心与机壳采用过盈配合，最小过盈量为0.05mm。
3开关磁阻电机在汽轮机射水抽气系统中的应用
3.1汽轮机射水抽气系统简介
汽轮机射水抽气系统的作用是抽出汽轮机凝汽系统内空气，建立和维持凝汽器真空，降低汽轮机排汽压力，提高机组循环热效率。另外汽轮机轴封系统也需要抽气，防止空气漏入汽缸。射水式抽气器是通过射水泵将工作水从射水箱中抽出，进入抽气器喷嘴，形成高速水流，使抽气器内产生真空，抽出凝汽器内的汽、气混合物，从而保证凝汽器的真空度。显而易见，如射水泵故障，射水抽气器停止工作，凝汽器内将无法建立真空。因此射水泵电机稳定高效运行是保证汽轮机射水抽气系统经济稳定运行的重要保障之一。
3.2油系统故障处理措施
在油故障处理时，需要检查阀门的情况，当阀门出现松动时，及时地拧紧阀门，同时对内部系统进行查看，确保系统结构正常，防止出现堵塞的现象，一旦发生堵塞，必须第一时间进行疏通处理，此外，当通气设备出现堵塞时，增加了调速系统的空隙，对油系统的运行产生一定的影响，导致出现失火情况，所以，必须采取相应的措施，首先，及时地对破损零件进行更换，确保零件的使用符合相关标准，同时，确保零件具有一定的灵敏性，在运行中不会出现卡顿的现象，其次，还要对气缸进行严格的检查，当调速气门出现磨损时进行及时更换，并且，对汽机水平进行检测，防止出现沉降不规则的情况。最后，根据相关标准，调整汽封的空隙，确保达到热效率指标。
3.3开关磁阻电机控制器参数设定
为确保开关磁阻电机满足汽轮机射水抽气系统运行要求，需要对开关磁阻电机控制器参数进行必要的设定、核对和校正。（1）开关磁阻电机参数设置检查。磁阻电机和控制器为厂家成套供货，电机参数在控制器出厂前已经配置好，只需要在电机第一次启动前对照电机铭牌对电机参数进行检查核对。（2）开关磁阻电机系统保护参数设置检查校核。系统配置有外部故障，过电压，欠电压，三相电流平衡，电机超速、过载、堵转，电机绕组温度，IGBT等保护。在电机第一次启动前应对保护参数设定进行检查，在电机试运行过程中，还需要根据运行调试情况对保护参数进行必要的修正。（3）开关磁阻电机零位检查。开关磁阻电机首次运行前，必须先确定电机的三相零点位置参数是否正确，否则电机无法正常运行，甚至出现震荡、堵转、过流现象。脱开电机与负载之间连接，电机零点自检，零点自检完毕后，确认电机三相零点位置参数：三相之间任意两相位置绝对值相差应在允许范围内。需要注意的是：更换控制器或电机（包括电机轴承、转子、旋转变压器）时需要重新零点自检。
3.4通过凝汽器维持真空状态的方式
要想真正解决凝汽器泄漏和水质的问题就需要在工作的时候及时做好监测和清理工作。通过检测冷凝器器皿的状态让器皿一直保持在真空状态下，在检测的时候通过计算机了解检测的数据，并对数据进行分析，还可以在附近设置预警提示功能，如果在汽轮机运行的时候检测器出现异常，就会发出警报，工作人员就可以及时进行查看。清理工作就是在使用的过程中定期对冷凝器散热器进行清理，以此来达到节能的目的。在实际工作的时候以一周为一个周期，从开始启动开始到准备相关的材料，清理冷凝器的污垢，最后检查所有的指标是否达到合格的标准，全部检查完之后在重新进行启动。
3.5对开关磁阻电机转速反馈修正
开关磁阻电机采用旋转变压器测量电机转速，旋转变压器输出的转速数值与电机实际转速有一定误差，调试过程中发现这一误差对电机调节性能影响较大。通过对电机实际转速测定，修正电机控制器转速反馈系数，保证控制器反馈转速与电机实际转速一致，从而保证电机更好的调节性能。
3.5调速系统故障处理措施
汽轮机中如果出现调速系统故障后，在系统内部会发生卡涩现象，所以，必须对系统进行定期的检修和保养，开展设备检查工作，降低系统出现卡涩现象的几率，并且根据汽轮机的运行情况，检查蒸汽质量和确定检测时间，选择质量较高的润滑油，提高系统内部各个零件之间的润滑性，若是内部出现漏油现象时，需要对油品的质量进行提高，相关的技术人员对汽轮机系统定期的维护和清洗，提高汽轮机的密封性，减少发生漏油现象，对于零件的磨损情况，若是严重的磨损，需要及时地更换零件，确保逆止阀的密封性，使各个零件符合电厂的规范标准。
结束语
综上所述，通过利用开关磁阻电机对汽轮机射水抽气系统射水泵电机的换型改造，经过一年时间运行实践，开关磁阻电机运行可靠，调节性能好，维护量少，并且具有较好的节能效果。
参考文献
[1],高性能低功耗开关磁阻电机控制芯片.安徽省,皖西学院,2019-08-11.
[2],开关磁阻电机功率变换电路.安徽省,皖西学院,2019-08-11.
[3]葛海燕,边敦新.开关磁阻电动压砖机的系统能耗仿真[J].科学技术与工程,2019,19(20):128-132.