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重载绕线电动机电液变阻软起动技术的应用 倪守生 (济南济钢设计院 250101) 1?????? 概述 绕线式异步电动机起动时必须在转子回路中串电阻或频敏变阻器，但由于大型绕线电动机转子电流大，所串铜电阻或频敏变阻器组数较多，体积一般较大，占用建筑面积多，故在旧厂房的技术改造中往往造成较大的困难。液体变电阻软起动技术的应用，很好地解决了这一问题，且收到了节约能源、减少投资、运行可靠等特效。 我公司在球团厂技术改造工程中，新上一台润磨机（其作用是物料成球前经本磨机润磨，使其充分混匀、细化，各种成份均匀分布，表面活性强，有利于成球，可降低皂土配加量，所造生球质量好，目前国内采用此工艺技术的企业较少。）有效容积：39m3，最大钢球装载量44t,电动机功率630kW,采用转子回路串液体电阻软起动的方法，保证了设备满负载起动，且对电网无冲击，运行可靠，维护简单。投产一年来，从未出过故障，取得了较好的经济效益。 2 工作原理及液体变阻起动装置简介 工作原理：起动过程中，将可变电阻串入绕线式异步电动机的转子，实现限流，在起动完成后将其短接。电阻的可变性是靠改变电解液电阻箱的极板距离实现的，通过液阻值的改变而改变电动机的固有特性，即改变电机转差率s,如图1所示. ? 图1曲线r2代表电动机的固有机械特性，其它三条分别对应于转子回路内串入不同的附加电阻时的曲线，并且R3＞R2＞R1，在临界转矩M0不变的情况下，转差率s之值随附加电阻的增大而增大。当串入附加电阻R1时，电机转子回路总电阻变为r2+R1,电机人为特性的临界转差率s1为： 由于电机转差率s与它的转速n呈倒数关系，故转子串电阻后电机降速运行。并且串接于转子回路的阻值越大电动机的转速越低。 电阻串入转子的方法，不属于降压起动。它可以在限制起动电流的同时，增加电机的起动力矩，这是其突出优点。在起动过程中，适当地控制电阻值的下降率，有可能在起动的全过程中保持恒定的大起动力矩。 液体变阻起动装置简介：该装置核心部件是由三个液体电阻箱（内装电解液和上下两块铜电极，上为动极，下为定极），控制传动电机M2。如图2所示，将具有可移动的动极和固定电极的液体变阻器串接于主电机转子回路中，由控制电机M2改变动、定电极之间间距，距离大液阻值大，反之，液阻值就小。根据工厂生产要求，在液体电解质电阻率ρ基本不变的情况下，控制电机M2的设定转速 和时间来改变被控主电机M1的起动转速及起动电流。 3??????? 润磨机工程应用 济钢集团球团厂润磨机的起动采用了湖北追日电气设备公司生产的ZYQ2系列自动电液变阻起动装置。该润磨机的主电机型号为YR5003-8，Pe=630kW,Ue=6000V,Ie=74.5A,Ne=738r/min,λ=Mm/Me=2.10 ,转动惯量GD2=50 kg㎡。依据厂家提供的产品资料，选用YZQ2-1000/0.6液体变阻起动器。主要技术参数：电流≤1.3Ie,起动时间9～30s,预整定，可调；起动次数：可连续起动6次；电液正常工作温度≤60℃；对使用条件、环境要求一般。 液阻配制，按如下公式进行估算： 式中R0----串入转子回路每相电阻（Ω）； U2e----转子开路电压(V), 本例为823V； I2e----转子额定电流(A), 本例为473.7A； K -----电机起动时,串入R0后的起动电流与额定电流之比,本例取1.2; n -----不加R0前起动电流与额定电流之比，一般取5～7. 本例电阻R0=0.8Ω 液阻测量方法如下： (1) 将动电极开至初始位置,在定电极和动电极之间加6.3V交流电压,以测量串联回路的电流； (2)计算公式： R0= U/I I=U/R0 本例实测为8A； (3)测量 4 应用效果与注意问题 (1) 由于液体变阻起动装置设备简单、体积小,可就地放置,减少了对土建及通风的要求；对于重载起动的大型绕线式电动机转子回路串液体电阻比其它方式更经济、更可靠； (2) 由于提高了起动成功率，增大了起动转矩，大大降低了对电网的冲击和对电动机及机械设备的损坏； (3) 保证了电网线路电压的稳定，提高了高压断路器参数整定的准确性，使高压电动机的低电压、过流、过负载等保护的灵敏度大大提高。 (4) 起动电流的可控性，使切除转子所串电阻的起动时间准确合理，与频敏变阻器相比,改善了电动机从起动到运行过程的功率因数，降低功率损耗，节电效果明显。 注意的问题：液体变阻器阻值恢复有一定时间，对于连续起动、正反转运行的工况不宜使用；日常维护要定期检查液位及行程开关是否正常。 液体变阻软起动装置，在球团厂投产运行一年来，尚未出现故障，与其它同类设备相比