一种大功率液体电阻起动器结构论述

作者:袁学华 刊名:变频器世界 上传者:王晓东

【摘要】一般绕线式异步电动机的起动通常是采用串入液体电阻起动器实现降压起动,可有效地限制电动机起动时的起动电流和降低机械转矩的冲击。本文从大功率立式绕线异步电动机起动技术要求入手,通过大功率液阻起动器产品结构设计,能满足起动时极大地降低机械转矩冲击、减少起动电流的同时,还能满足大功率绕线式异步电动机起动要求和长期连续可靠地运行。

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1引言随着社会经济发展及生产设备的大型化,工业领域的球磨机、破碎机、风机、水泵等设备中的电动机容量越来越大。绕线式交流异步电动机以其起动转矩大的特点,在大功率传动设备上得到了广泛的应用,但由于其自身的特性暴露出了其起动问题:(1)电机直接起动时的电流是额定电流的5?7倍,对供电设备、电机及所拖动的机械设备的造成极大的损害;(2)起动时因过大的起动电流产生过大的电压降,严重威胁着邻近用电设备的安全运行。 2液体电阻起动器的历史与发展针对大中型绕线式异步电动机起动难的问题,在上世纪30年代,首先在发达国家出现了利用液体电阻在中压绕线转子电动机上实现了降低机械转矩冲击的起动,其良好的起动性能已完全可以替代其他的起动方式,但由于其使用环境的局限和后来的电子技术的飞速发展,国外在电机的起动领域里己完全被固态软起动或变频技术所占据,而液体电阻起动器真正的蓬勃发展在国内。早在70年代末就有模仿日本技术生产的早期液体电阻起动器,与国外产品比较,我们的制造成本较低,装置简单,便于维护,其 性能和价位都非常适合我国国情。在90年代的这10年里大中型绕线式异步电动机的起动已经广泛采用了这一技术,通过对电机的起动性能的分析,对于电机来说一个好的起动过程应是对电网影响小,起动耗时短,冲击电流冲量小,机械冲击力小,噪声小,电动机温升小的过程。3大功率液体电阻起动器技术要求概述为改善大中型绕线式异步电动机的起动性能,通常是采用液体电阻起动器进行起动。它的工作原理是通过在电机转子回路中串入液体电阻,一 方面可以减小起动电流,另一方面又可以降低机械转矩冲击,通过传动电机带动传动机构来实现自动无级调整电阻值,使该电阻由大变小最后为零,实现电机无冲击平滑起动。该产品克服了传统起动器起动电流大、操作不便、不能连续起动等诸多不足,彻底解决了大中型电机起动难的问题。当大功率立式绕线异步电动机起动要求比较特殊时,我们需要通过特殊的方案设计来解决用户不同需求。以下为某用户具体技术要求内容。(1)电机参数额定功率:PN=8500kW(绕线电机立式结构);额定电压:Un=6000V;额定电流:In=985A;二次电压:U2N=2498V;二次电流:I2N=2062A;额定转速:ne=490rpm。(2)电机需连续起动,每天起动次数>40次。(3)电机起动时间为8?20min,且以固定周期进行调速;起动时间根据要求可以调整变化。根据技术要求公司研发人员在充分研宄了目前各种起动方式的优缺点、电机起动温升、起动次数的限制等要求,并吸收了现代液体电阻技术的精华,研制出了新一代的液阻起动器,并在大功率电机转子回路的串入使用,实现电机无冲击地平滑起动,减小了起动力矩对机组的机械冲击,大大改善了被控电机的机械特性,同时能够实现电机多次起停要求,并顺利通过用户的验收,成功地解决了其它各项特殊技术要求。4大功率液体电阻起动器结构设计4.1技术要求分析从上述特殊的技术要求进行分析后不难看出,第一该产品结构首先要有足够大的电解液箱,来满足每天不少于40多次的起动要求,第二电解液箱的结构不但能够满足安装串入电阻的电极(动、定极板)组件,还需进行内外循环过程中的热交换;第三要有较大的框架来满足所有零件的安装;第四要有一种或多种可以满足上述时间要求的传动机构,满足不同速度的要求。4.2产品的结构方案根据上述技术要求及其功能配置要求,实现大功率绕线电机起动用液体电阻起动器结构需要由五大部分组成,分别是电解液箱组件部分、支撑框架部分、极板组件部分、传动机构部分、循环系统部分组成。产品结构 的最下面是电解液箱组件部分,电解液箱上部

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