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水阻啟動(dòng)柜全解

發(fā)布時(shí)間:2021-08-26

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發(fā)布人:源創(chuàng )大白

液體電阻啟動(dòng)柜,也就水阻啟動(dòng)柜,是近年來(lái)運用非常廣泛的電機起動(dòng)設備。適用于400V、3KV、6KV、10KV等各個(gè)電壓等級,功率范圍從500KW-30000KW。

與頻敏電阻、變頻器、電抗器等其它起動(dòng)方式相比,水阻柜具有起動(dòng)功率因數高(因是阻性負載),造價(jià)低,啟動(dòng)過(guò)程平滑,操作維護簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),是啟動(dòng)電抗器和自耦降壓啟動(dòng)器的理想替代產(chǎn)品。

一、工作原理:
對于繞線(xiàn)式異步電動(dòng)機來(lái)說(shuō),當電網(wǎng)電壓及頻率不變時(shí),在轉子回路中串入隨電動(dòng)機轉速增加而相應減小的啟動(dòng)電阻后,一方面可以減小啟動(dòng)電流,另一方面又可以始終獲得較大的啟動(dòng)轉矩。
液體電阻啟動(dòng)柜就是利用這一原理,在電機定子回路(籠型電機)或轉子回路(繞線(xiàn)電機)中串入一特制可控液態(tài)電阻,電機在起動(dòng)過(guò)程中液態(tài)電阻的動(dòng)、定極板之間的距離按預定設置自動(dòng)改變,從而使液態(tài)電阻阻值呈無(wú)級平滑減小,直至阻值接近為零,起動(dòng)結束后,液阻自動(dòng)切除,電動(dòng)機投入正常運行,可以連續起動(dòng)5次。
二、啟動(dòng)柜主要結構組成:
水箱、極板(分動(dòng)極板及靜極板)、傳動(dòng)機構、限位機構(行程開(kāi)關(guān))及相關(guān)電器元件,如繼電器(或FLC),時(shí)間繼電器、接觸器、按鈕、指示燈等裝置構成。


三、工作原理:

現以一臺10KV鼠籠型電機為例,如下圖所示:



電機開(kāi)關(guān)柜合閘的同時(shí),水阻柜接到真空斷路器運行信號,動(dòng)極板自上而下開(kāi)始運行,在設定的時(shí)間內電阻值逐漸下降,當電阻接近于零時(shí),安裝在水阻柜內的真空接觸器吸合,電機啟動(dòng)完成,經(jīng)過(guò)延時(shí)幾秒后,動(dòng)極板自動(dòng)復位至原始狀態(tài),等待下一次起動(dòng)。如水阻柜在預定的時(shí)間內沒(méi)有完成啟動(dòng),就會(huì )發(fā)出一個(gè)故障報警信號,自動(dòng)切斷開(kāi)關(guān)柜,確保電機不開(kāi)路。
 
四、水阻的分類(lèi)
按照電機的不同,分為:
一種是轉子串水阻,即電機屬于繞線(xiàn)式電機即轉子回路未短接。此時(shí)通過(guò)改變起動(dòng)過(guò)程中轉子回路的電阻值來(lái)逐步實(shí)現軟起動(dòng)。
二是定子串水阻電機屬于籠型電機,即轉子回路在電機內部已短接。此時(shí)通過(guò)改變起動(dòng)過(guò)程中定子回路的電阻值來(lái)逐步實(shí)現軟啟動(dòng)。
按照實(shí)現方式的不同,分為:
一種是溫度改變阻值大小,即在啟動(dòng)過(guò)程中,由于液體內部的電解液隨著(zhù)液體溫度的升高,電解液分子活動(dòng)加劇,使電阻值逐步減小,逐步改變機端電壓,使之達到軟起動(dòng)的目的。

二是通過(guò)柜內增加極板升降電機,勻速的改變輸入輸出極板之間的距離,改變電阻值的大小,逐步改變機端電壓,使之達到軟起動(dòng)的目的。

其中若是溫度改變阻值大小,主要屬于定子串水阻系列。若通過(guò)極板升降電機改變阻值大小,則定子和轉子串水阻都可。

對于鼠籠式電機而言,水電阻柜有兩種方案,對于星型接法的電機,如星點(diǎn)能夠打開(kāi),原理與繞線(xiàn)式電機水阻柜的原理基本相同,對于角型接法或星點(diǎn)不能打開(kāi)的籠型電機,水阻柜只能串接在定子回路中,電機起動(dòng)完畢后,需要將水阻柜用真空接觸器隔離開(kāi),以防水阻柜長(cháng)期帶電引發(fā)安全事故。

五、水電阻的技術(shù)特點(diǎn)
水電組的優(yōu)點(diǎn)
1、大中型繞線(xiàn)異步電動(dòng)機進(jìn)行無(wú)級調速,調速比可達2:1;
2、用作電動(dòng)機啟動(dòng),具備啟動(dòng)電流小,啟動(dòng)平穩等優(yōu)點(diǎn);
3、與變頻調速,可控硅串級調速相比,更經(jīng)濟可靠實(shí)用,且維護簡(jiǎn)單。
水電阻的缺點(diǎn)

1、通過(guò)調節極板距離改變電阻,精度和靈敏度低;

2、需要經(jīng)常加水;

3、環(huán)境溫度變化對啟動(dòng)特性有影響,一般需要加裝空調。

六、總結

針對實(shí)際情況,水阻調速的性?xún)r(jià)比更優(yōu)于變頻器,更為合理,建議用水阻調速,水電阻使用了以后主要是降低初期投資。水電阻調速只能用于繞線(xiàn)電動(dòng)機,學(xué)過(guò)電工的都知道,繞線(xiàn)式電動(dòng)機調速的方式就是在轉子繞組中串電阻來(lái)實(shí)現的,而水電阻調速就是在水中加入電解質(zhì)后形成一定的電阻,把水電阻串入轉子回路中,從而達到調速的目的。

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