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文章標題：如何提高永磁同步電機的功率因數？

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作者：zgbjdj 發表時間：2008-12-17 10:41:28

關鍵詞：永磁同步電機；功率因數；提高
由于油田供用電由原來的關口計量改為單井（點）計量，故單井（點）功率因數不能達標。2003年，臨盤采油廠僅功率因數調整電費就多付150萬元。為此，采取了多種措施，以提高功率因數，達到了節能降耗的目的。
一、影響永磁同步電機功率因數的因素
抽油機上所用的永磁同步電動機是一種異步啟動的同步電機，由轉子交流啟動后牽入同步運行，類似于交流同步電動機。其運行是靠定子線圈在氣隙中產生的旋轉磁場與轉子上磁鋼間的相互吸引，使轉子與定子氣隙磁場同步旋轉而做功。其轉子等效為電阻電路，故功率因數高。因無勵磁電流，其空載損耗小。電動機效率可達96%左右，較三相異步電動機高。
影響永磁同步電機功率因數的原因是電壓質量（電壓幅值）和負載率。當電網電壓高于電動機的反電勢點時，永磁電機呈感性負載運行；反之，電動機呈容性負載運行。因此，電網電壓波動會造成電機的功率因數波動，補償困難。若電壓幅值與電動機反電勢點接近，偏差在±2%電壓范圍內時，電機功率因數大于或等于0.9，否則，功率因數較低；另外，當永磁同步電機的負載率低于25%時，電機功率因數也偏低。
二、提高永磁電機功率因數的方法
通過對各單井點功率因數低的原因分析，分別采取了以下方法進行調整。
1.根據實測負載率適當調換電機，以保證適當的負載率。
2.穩定系統電壓，尤其是重載線路末端，電壓普遍偏低。
3.穩定單井電壓使其接近永磁同步電機的空載反電勢。
4.當運行電壓高于永磁電機的反電勢點時，可根據感性無功功率的大小，加電容補償，以提高功率因數。
5.當運行電壓低于永磁電機的反電勢點時，可調節變壓器分接開關，適當提高二次電壓的幅值，使電機運行電壓在反電勢點附近，提高功率因數。
6.對于重負荷長線路，調節變壓器分接開關后，變壓器二次電壓幅值仍低于永磁電機反電勢點時，可更換永磁同步電機，采用電容柜補償。
三、調整情況及效果分析
通過對采油六隊部分油井的調整試驗，使功率因數不達標的油井基本達標。
首先對變電所及線路電容做了調整，使末端電壓有所提高。
其次，根據對單井的測試結果，采取了相應對策，有的增加電容，有的調整變壓器擋位，對部分井調整了電動機功率。測試結果顯示，使用永磁同步電機的各井功率因數除一臺外，其他全部合格，功率因數調整電費大幅度下降。
該辦法在采油六隊取得成功后，現已在全廠推廣應用。目前，臨盤采油廠的功率因數調整電費由2004年初的50萬元下降到5萬元，取得了良好效果。

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