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无刷自控电机软起动器

时间:2017/7/13 11:20:00   来源:本网   添加人:admin

  11概述随着生产设备的大型化,工业领域的球磨机、破碎机、风机、水泵、打浆机等设备中的电动机容量越来越大。交流电动机以结构简单、运行可靠、维护方便、价格便宜等特点,得到了广泛的应用。但也存在以下问题:①起动电流是额定电流的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。③起动转矩只有电机额定转矩的0. 4~1.2倍,为了能正常起动转矩比较大的负载(如球磨机、抽油机等),必须增加电机容量,造成电机大马拉小车的现象。

  12传统起动设备存在的问题传统的笼型异步电动机起动设备(Y―动,起动控制过程靠时间继电器等间接控制。起动特性不理想、起动过程变换时产生较大的冲击电流、起动控制设备复杂、成本高。同时,起动转矩与起动电流的平方成正比,当电流降低50%时,起动转矩降低75%绕线式异步电机串电阻多级起动,能极大地增加电机起动转矩、减少起动电流,但起动控制装置复杂,且起动过程中需频繁切换起动电阻,造成多次冲击电流。绕线式异步电机串频敏变阻器起动,频繁变阻器仍属电抗器,起动电流仍达到电机额定电流的3~4倍,起动转矩不足额定转矩的1.5倍,电压稍低时,起动困难。同时,绕线式异步电机滑环、碳刷是造成电机运行维护工作量大、故障率高的根本原因。

  3软起动设备的不足高压笼型异步电动机液态电阻、磁控电抗器、固态(晶闸管)软起动设备,能实现恒电流软起动电机(因电机起动电流与时间的关系是非线性,仅靠时间根本无法实现恒电流软起动),但装置串联在电机的定子回路,要承受高电压。这使得起动装置体积较大、价格高、运行维护工作量大。同时,它仍受起动转矩与起动电流的平方成正比的影响,起动电流必须大于电机额定电流3倍以上,才能起动轻载电机(对重载电机如球磨机,该起动方式无效)。

  绕线式异步电机液态电阻软起动设备,靠伺服电机改变水电阻极板距离。距离改变的速度需预先设置,无法自动跟踪实际负载的变化。同时它的结构复杂、体积大、价格高,无法克服滑环、碳刷造成的不良影响。

  变频器起动电机,虽具有良好的静、动态起动特性(能以1.5倍额定电流、额定转矩起动电机),起动电流倍数可以在一定的范围内随意调节,实现了恒电流、恒转矩起动电机的目的。但价格昂贵(高压电机达到1000元/kW、低压电机近500元/kW)结构复杂、运行维护难度大,如用它起动电机,目前时机显然不成熟。

  2无刷自控电机软起动器工作原理及结构特点2.1无刷自控电机软起动器简介无刷自控电机软起动器是将起动电阻(水电阻)直接安装在电动机的转轴上,利用电机旋转时产生的离心力作为动力,控制电阻的大小,达到减小电机起动电流,增加起动转矩,使绕线式异步电动机实现无刷自控运行的装置。

  起动电流:+X2)时的转差率定义为临界转差率SSl―般在0.06~0.16之间,此时电机的转矩为最大转矩,电机电流为起动时电流的0.717倍即5倍额定电流;随着电机转速的升高,s减小,电机电流和转矩均降低。当s=se(0.02〈s〈0.06),电机电流为额定电流时,产生的转矩就达到额定转矩(电机转子不串入电阻,起动电流达到额定电流7倍以上)。因此,串入起动电阻rst(xi+x2)ri.为分析问题方便,高压柜、两根高压电缆及附件16万元,每台电机不计安装及基建费用达28万元。绕线电机液态电阻起动装置和短路开关柜约需10万兀,需增加二根3X240mm2低压电缆作为转子电流引出线约需2.5万元,在不计基建费用的情况下,总计费用达12. 5万元。

  外形仅是一个600mmX320mm的圆柱体,并直接安装在电机上。而相同容量的高压笼型异步电动机液态电阻起动装置外形远远大于软起动器。

  3.3节约电能能使交流电动机以最大转矩起动,在电机选型时,不用考虑通过增加电机容量,增加电机起动转矩,避免大马拉小车现象。

  (2)供电变压器的选择时,不用害怕电机起动电流过大,电压降过高,影响其他设备安全运行而增加变压器容量。

  4结构简单,运行维护方便电机和起动装置合为一体变成了无刷自控电机。对用户来说,它就是一台具有优良起动性能的笼型异步电动机。起动设备安装完成后,对起动装置无需进行任何操作和维护。

  起动电阻的变化是通过离心力改变极板的距离和电解液通过电流后,温度升高实现的,没有复杂的控制电路和传动机构,提高了系统的可靠性,降低了运行维护工作量。

  4结束语无刷自控电机软起动器将电气控制、机械设计和电化学技术有机地结合在一起,使交流电动机以较简单的结构、较低的成本实现了以额定电流、额定转矩起动,为需要大起动转矩、小起动电流的用户找到了降低电机拖动及控制系统成本的有效方法。该无刷自控电机软起动器已获得一项实用新型专利,并通过有关鉴定,已投入生产。

  (上接第97页)形成庞大的研究队伍。从20世纪80年代开始每两年召开一次国际“电磁发射技术讨论会”,并且国际电磁发射技术委员会设立PeterMark励章以奖励对电磁发射技术有贡献的人;后来又设立PeterKemmey青年学业成就奖“,并把它第一次评给中国人。近16年来,我国已有多家在从事电磁发射技术研究,在实践和理论上也做出可喜成就。