液體電阻降壓?jiǎn)?dòng)柜的應(yīng)用和調(diào)試
摘要：本文介紹了異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的基本方法，闡述了液體電阻降壓?jiǎn)?dòng)柜的工作原理、獨(dú)特性能及應(yīng)用場(chǎng)合，并與傳統(tǒng)的電機(jī)啟動(dòng)方法進(jìn)行了比較，探討了在企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備系統(tǒng)中應(yīng)用的潛在可能性與可行方案。
三相交流異步電機(jī)在工礦企業(yè)、生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用十分廣泛，它的應(yīng)用和控制成為社會(huì)生產(chǎn)所關(guān)注的焦點(diǎn)。電機(jī)的啟動(dòng)、停止和運(yùn)行狀況的好壞，對(duì)設(shè)備系統(tǒng)有直接影響。交流異步電機(jī)直接起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流一般為其額定電流的4—7倍，頻繁起動(dòng)的電機(jī)，過(guò)大的起動(dòng)電流造成電機(jī)長(zhǎng)期處于過(guò)熱狀態(tài)，影響電機(jī)的壽命；同時(shí)電機(jī)繞組在電動(dòng)力作用下會(huì)產(chǎn)生變形；線路壓降增大，造成電網(wǎng)電壓下降。對(duì)電網(wǎng)也有不利影響。為此，對(duì)一些較大功率電機(jī)，一般采用減少?gòu)碾娫磦?cè)吸收起動(dòng)電流的方式來(lái)進(jìn)行電機(jī)起動(dòng)，即降壓起動(dòng)方式。
一、電機(jī)常見(jiàn)降壓起動(dòng)方式
1．籠型電機(jī)的幾種常見(jiàn)的降壓起動(dòng)方式有：定子串電阻或串電抗的降壓起動(dòng)，自耦補(bǔ)償起動(dòng)，星一三角起動(dòng)，延邊三角形起動(dòng)，變頻調(diào)速起動(dòng)等。
2．三相繞線式異步電機(jī)的起動(dòng)方法為：轉(zhuǎn)子串電阻和轉(zhuǎn)子串接頻敏變阻器。以上幾種起動(dòng)方式在低壓電機(jī)中應(yīng)用較普遍。高壓電機(jī)的起動(dòng)以前普遍采用的是在定子回路里串電抗器降壓起動(dòng)方式，目前出于節(jié)能等多方面的考慮，其應(yīng)用已逐漸減少。
二、液體電阻降壓?jiǎn)?dòng)柜
（一）啟動(dòng)柜的原理
高壓交流電動(dòng)機(jī)液態(tài)軟起動(dòng)裝置正是針對(duì)上述不足之處而采用的起動(dòng)方式，改善了大、中型電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能，其特點(diǎn)是在被控電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子或定子回路中串人一液體電阻器。電阻值隨著電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)自動(dòng)投入變阻，并在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)自動(dòng)、無(wú)級(jí)切除該電阻，從而使電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)電流控制到很低的情況下，均勻升速、平穩(wěn)起動(dòng)。對(duì)保護(hù)電動(dòng)機(jī)及拖動(dòng)設(shè)備、電網(wǎng)不受沖擊等方面效果顯著。采用該控制方法，繞線式高壓電機(jī)的起動(dòng)電流可控制在其額定電流的1．3倍以內(nèi)；籠式高壓電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流可控制在其額定電流的2．5倍以內(nèi)，起動(dòng)性能比較理想，因?yàn)樗羌冸娮栊缘模粫?huì)在分、合閘的瞬間產(chǎn)生高壓，影響和損害電機(jī)的絕緣，從而在兩方面都較好地解決了電機(jī)的起動(dòng)和絕緣兩方面的問(wèn)題，其應(yīng)用和發(fā)展的前景十分廣泛。液阻降壓起動(dòng)裝置，是用一臺(tái)三相電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力，通過(guò)傳遞皮帶帶動(dòng)螺桿上、下移動(dòng)，從而達(dá)到液阻的動(dòng)極板位置的改變而改變液阻的大小。將液阻柜上的開(kāi)關(guān)置于自動(dòng)狀態(tài)。起動(dòng)高壓開(kāi)關(guān)的同時(shí)，高壓開(kāi)關(guān)柜聯(lián)鎖自動(dòng)起動(dòng)液阻柜，高壓電動(dòng)機(jī)進(jìn)入降壓起動(dòng)運(yùn)行。經(jīng)10-40秒(據(jù)要求可設(shè)定此值)液阻柜自動(dòng)切除，降壓?jiǎn)?dòng)完成。電液變阻啟動(dòng)柜原理圖如下（圖1）：
（二）啟動(dòng)電阻的計(jì)算：液阻的調(diào)試，應(yīng)據(jù)估算法，算出所需電阻值。
在在液阻柜三廂分柜中的A相動(dòng)、靜極板間，接入如圖所示的測(cè)量回路如下圖(圖2)，記錄下V=6.3V時(shí)的電流值，根據(jù)歐姆定律，計(jì)算出測(cè)量結(jié)果R0。如果液體電阻取值過(guò)大，起動(dòng)電流可被限制的較低，但液阻溫度就會(huì)升的過(guò)高，造成液體沸騰，濺出柜外，造成絕緣降低甚至?xí)搪罚灰后w電阻取值過(guò)小，液體電阻溫度雖然不高，但是起動(dòng)電流又相應(yīng)增大，兩者兼顧的情況下，根據(jù)調(diào)試經(jīng)驗(yàn)和多組數(shù)據(jù)計(jì)算、比較，對(duì)于繞線式電動(dòng)機(jī)，液阻R值取2.6Ω，籠式電動(dòng)機(jī)液阻R取9Ω。這樣液體電阻的溫度和電機(jī)的起動(dòng)電流都被控制在比較理想的范圍內(nèi)(繞線式電動(dòng)機(jī)每起動(dòng)一次，液體溫度上升一度，起動(dòng)電流控制在1.3Ie內(nèi)，籠型電機(jī)被控制在2.5Ie內(nèi))，從而較好的解決了液阻溫升和起動(dòng)電流的問(wèn)題。其它B相、C相分柜調(diào)試方法與A相相同。
兩臺(tái)高壓電機(jī)的數(shù)據(jù)如下：
繞線式6KV電動(dòng)機(jī)：1000KW，COSΦ：0.782，定子額定電流131A，轉(zhuǎn)子電流：362A，轉(zhuǎn)子開(kāi)路電壓1696V，空載起動(dòng)電流為124A；
籠式6KV電動(dòng)機(jī)：1290KW，額定電流：145A，空載起動(dòng)電流362A；
三、結(jié)論
根據(jù)液體電阻降壓?jiǎn)?dòng)柜的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際調(diào)試和行結(jié)果來(lái)看，與過(guò)去采用的降壓起動(dòng)方式相比而
言，這種電液變阻起動(dòng)器確有它的獨(dú)到的優(yōu)越性，其成本比過(guò)去的降壓設(shè)備成本低，和老一代高壓電動(dòng)機(jī)降壓的方式相比，具有自動(dòng)化程度高、起動(dòng)電流小，性能可靠、操作方便、液阻和起動(dòng)時(shí)間可按工況隨機(jī)調(diào)整，可連續(xù)起動(dòng)等特點(diǎn)，減小了對(duì)電網(wǎng)其他設(shè)備的沖擊，減小了能量損耗，有一定的經(jīng)濟(jì)效益，使用與發(fā)展前景較好。
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