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高壓電機(jī)軟啟動的方法

發(fā)布時間：2021-11-20 瀏覽：25385次

　　無刷自控電機(jī)就是一種克服了鼠籠式異步電動機(jī)啟動電流大

，啟動轉(zhuǎn)矩?div id="jfovm50" class="index-wrap">?div id="d48novz" class="flower left">

；繞線式異步電動機(jī)裝有碳刷

、滑環(huán)和復(fù)雜的啟動裝置等缺點(diǎn)；而保留了鼠籠電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單

、維護(hù)工作量?div id="d48novz" class="flower left">

。焕@線電機(jī)啟動電流小

，啟動轉(zhuǎn)矩大等優(yōu)點(diǎn)的電動機(jī)

。它的典型結(jié)構(gòu)如圖1所示。無刷自控電機(jī)能根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速

，自動控制串入電機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)的電阻大小

，達(dá)到增加電機(jī)啟動轉(zhuǎn)矩，減少電機(jī)啟動電流和實現(xiàn)繞線式異步電動無刷運(yùn)行的目的

。它不但能使異步電動機(jī)啟動的電流由5—7Ie降到0.4—1.7Ie時

，電機(jī)的啟動轉(zhuǎn)矩（0.4--1.6Me）和啟動時間保持不變，還能使電機(jī)以z大轉(zhuǎn)矩（1.6--3.1Me）啟動

。它可以代替鼠籠電機(jī)及其啟動裝置

；繞線電機(jī)的滑環(huán)、碳刷及其啟動裝置

。它可利用普通繞線式異步電動機(jī)

，去掉滑環(huán)、碳刷及啟動裝置

，并更換成無刷自控電動機(jī)啟動器后獲得

。

　　2.過大的啟動電流和過小的啟動轉(zhuǎn)矩造成的危害

　　普通異步電動機(jī)啟動電流達(dá)到額定電流的5--7倍，而啟動轉(zhuǎn)矩只有額定轉(zhuǎn)矩的0.4--1.6倍

。它在電網(wǎng)條件（電機(jī)啟動時的電網(wǎng)壓降小于10%）和工藝條件（啟動轉(zhuǎn)矩滿足）允許的情況下

，可以直接啟動。但過大的啟動電流

、過小的啟動轉(zhuǎn)矩和過長的啟動時間給電機(jī)和電網(wǎng)造成了極大的危害

。

　　當(dāng)電機(jī)啟動電流達(dá)到額定電流的6--7倍時，線圈發(fā)熱量是電機(jī)在正常運(yùn)行時的36--49倍

，產(chǎn)生的電磁力同樣達(dá)到了36--49倍

。過高的溫度、過快的加熱速度

、過大的溫度梯度和電磁力

，產(chǎn)生了極大的破壞力，縮短了定子線圈和轉(zhuǎn)子銅條（特別是轉(zhuǎn)子常利用趨膚效應(yīng)現(xiàn)象

，降低啟動電流

，轉(zhuǎn)子銅條在啟動時，表面的溫度達(dá)到350℃以上）的使用壽命。如柳鋼公司燒結(jié)廠29m2燒結(jié)主風(fēng)機(jī)電機(jī)為兩臺1000KW鼠籠電機(jī)

，全壓直接啟動

，1997年一年內(nèi)累計燒毀電機(jī)六次。1998年開始采用降壓啟動后

，到2002年止

，已累計運(yùn)行4年，再沒有出現(xiàn)一次電機(jī)燒毀事故

。正因如此

，有關(guān)統(tǒng)計顯示：電機(jī)直接啟動時間不及電機(jī)運(yùn)行時間的0.1%，但故障率占到電機(jī)全部故障率的30%以上

。

　　電機(jī)的供電裝置一般是按電機(jī)額定電流選擇的

，過大的啟動電流往往造成供電裝置的觸頭發(fā)熱，觸頭周圍絕緣老化

，也是供電裝置損壞的一個主要原因

。如南陽煉油廠丙烷裝置，其供電變壓器容量為800kvA

，而z大電機(jī)容量只有130kw

，完全具備電機(jī)直接啟動的條件，但過大的啟動電流

，在2001年內(nèi)

，三次造成低壓開關(guān)柜短路，生產(chǎn)裝置三次停產(chǎn)檢修

，給該廠造成了極大的經(jīng)濟(jì)損失

。

　　由于上述一些原因，大容量的電動機(jī)在電網(wǎng)和工藝條件均滿足的情況下

，也常采取減少啟動電流的措施

，以提高供電的可靠性和降低電機(jī)的故障率。但啟動裝置過高的價格（特別是中高壓電動機(jī)

，軟啟動裝置+啟動開關(guān)柜等的價格是電機(jī)價格的1.5倍以上）

、復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，不但增加了用戶的成本和降低了電力拖動系統(tǒng)的可靠性

。同時，電機(jī)啟動轉(zhuǎn)矩與啟動電流的平方成正比

，當(dāng)采用降低定子電壓啟動方式時

，如啟動電流由6Ie降到了3Ie時，電機(jī)啟動轉(zhuǎn)矩將減少4倍

，電機(jī)啟動時間增大5倍以上

。正因如此，對啟動轉(zhuǎn)矩要求比較大、啟動時間要求比較短的電機(jī)

，只能利用繞線式電機(jī)代替鼠籠式電機(jī)

。

　　繞線式電機(jī)因其有碳刷、滑環(huán)及啟動控制系統(tǒng)

，無法用在對拖動系統(tǒng)可靠性及免維護(hù)性要求比較高的場合

。如油田廣泛使用的抽油機(jī)，需要大啟動轉(zhuǎn)矩電機(jī)

，但因它們?nèi)堪惭b在野外

，數(shù)量具大（年產(chǎn)原油18萬噸的河南油田，其抽油機(jī)電機(jī)數(shù)量就超過2千臺

、大慶油田超過5萬臺）

，為提高電機(jī)拖動的可靠性，不得不采用鼠籠電機(jī)

；同時

，為了增加啟動轉(zhuǎn)矩，又不得不增加電機(jī)容量

。使得抽油機(jī)電機(jī)的平均負(fù)載率不及電機(jī)額定功率的30%

。它不但增加了電力拖動系統(tǒng)成本、還降低了電機(jī)的固有效率

，浪費(fèi)了大量的能源

。

　　為了說明無刷自控電機(jī)的優(yōu)越性，現(xiàn)以一臺1400KW

、ne=1488r/min

、6KV、Ie=154.A

、Ist/Ie=6.38

、Mmax/Me=2.3；的鼠籠型電動機(jī)拖動一臺主風(fēng)機(jī)和一臺1400KW的繞線式電動機(jī)拖動相同的負(fù)載

，并均配置水電阻軟啟動器（水電阻啟動器的價格只及可控硅

、磁飽和電抗器軟啟動器的1/2）為例，說明其設(shè)計方法

、啟動性能和拖動系統(tǒng)成本

。

　　3.鼠籠電機(jī)及其拖動系統(tǒng)

　　該拖動系統(tǒng)的構(gòu)成如圖2所示，它一般由運(yùn)行高壓開關(guān)柜DL1

、啟動高壓開關(guān)柜DL2

、隔離開關(guān)K柜和水電阻R及其控制裝置等構(gòu)成。其中水電阻R及其控制裝置

，就是在一個裝滿導(dǎo)電液體如鹽水中

，插入兩個電極

，形成電阻。其電阻的大小與電極的距離成正比

，調(diào)節(jié)電極板的距離

，就能調(diào)整這個電阻的大小，達(dá)到調(diào)節(jié)定子電流的目的

。將這樣的可變電阻串入電機(jī)的定子回路

，就可以平滑地啟動電動機(jī)。

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