液體電阻軟啟動柜的原理、巡檢維修技能培訓

液體電阻軟啟動柜的原理、巡檢維修技能培訓

一、交流電機啟動概述：
      電動機啟動的一般要求是有足夠大的啟動轉矩，較小的啟動電流，還要求啟動設備盡可能簡單、易于操作與維護方便，并有良好的經濟性。過大的啟動電流會造成線路電壓降，影響其他負載的運行。對頻繁啟動的電機，大的啟動電流也會造成電機內部發熱過多而損壞電機。
定子啟動電流：

啟動轉子功率因數：

啟動轉矩：

二、交流電動機液體電阻軟啟動柜的工作原理
     一般而言，高壓電機如果直起，啟動電流是額定電流的6～8倍，這樣如果系統容量太小，也可能會將系統電壓拖低20％甚至更厲害，這樣連在這個系統內的其他電氣設備都有可能保護跳機，所以一般都會采用軟啟動技術。我們所說的液體電阻柜啟動，就是其中一種。由于交流電機分為同步電機和異步電機，而異步電動機又分為鼠籠電機和繞線電機，鼠籠電機和繞線電機的主要區別是電機的轉子機構不同。早期的液體電阻柜是用在繞線電機上，通過轉子串液體電阻改變繞線電機轉差率從而使電機輕松啟動。而鼠籠液體電阻柜是后人通過大膽嘗試，將液體電阻柜串在定子回路，通過液體電阻串聯分壓原理起到電機降壓啟動的目的。而同步電機啟動又是在鼠籠電機液體電阻柜構思的基礎上略微變通，讓同步電機異步啟動來達到同步電動機啟動的效果。
1、繞線電機液體電阻柜基本原理：
繞線電機液體電阻柜靠溶解在水中的電解質離子導電的。電解質充滿于兩個平行的平面極板（既液體電阻柜的兩個電極）之間，構成一個電容狀的導電體——液體電阻。自身無感性元件，故與頻敏、電抗器等啟動設備相比，有提高電動機的功率因數，節能降耗的功能。液體電阻柜串入電動機定子回路以后，不僅能改變電動機的轉差率S，達到調速的目的，還能增加電動機啟動時的轉矩，減小啟動電流。具有平滑無級調速，并可使轉速達到額定轉速。
2、鼠籠電機（同步電機）液體電阻柜基本原理：
      鼠籠電機（同步電機）液體電阻柜是根據電動機降壓啟動理論，在電動機的定子（轉子）回路中串入一適當的可變液體電阻柜進行分壓，充分利用液體電阻柜熱容量大不會燒毀以及可調可恢復性等優良特性，通過控制系統控制傳動機構拖動電極極板向下運動，縮小動、定極板間的距離，從而使液體電阻柜阻值的平滑變小，使液體電阻柜阻值的變化與電動機轉差率的變化同步，達到恒電流啟動的目的，并使電動機均勻加速至額定轉速，縮短啟動時間。當啟動完成后，星點接觸器自動投入并旁路液體電阻柜，電動機全壓運行。動極板運行至上端，為下次啟動做好準備。
     鼠籠電機（同步電機）液體電阻柜啟動性能及優點：
    1.系統功率因數高；
    2.電網電壓波動較??；
    3.啟動平穩無沖擊。在定子回路中串入三相液體電阻柜，電阻大小可通過傳動機構控制極板間距離來調節，阻值平滑減小、啟動過程在較小啟動電流下進行。
三、液體電阻柜液體電阻的配制：
   1、配液用水最好是蒸餾水，也可用軟化水，最低限度應是經過凈置后去掉沉淀物的生活用水，其量應比電阻箱內所需要的略多出10～30％。
    2、阻值的計算：
1）高壓鼠籠式異步電機所需電阻：

式中：m-未串R前啟動電流與額定電流之比，一般取4～7
n-串入R后啟動電流與額定電流之比，取2.5～3
Ie-電機額定工作電流（A）
Ue-電機額定工作電壓（V）
2）繞線式異步電機所需電阻：
RO=0.577*U2e/I2e·KF·kt/kM
式中：U2e：電機轉子回路的開路電壓（V）
I2e：電機轉子回路的額定電流（A）
KF：電機功率容裕倍數。（KF=1.1-1.3,取1.2）
kt：溫度倍數。(kt=1.1-1.3,取1.2)
kM：啟動轉矩倍數。(kM =1.1-1.3,取1.2)
根據實際情況，我們將上述公式進行簡化后：
RO=0.7*U2e/I2e
式中：U2e：電機轉子回路的開路電壓（V）
I2e：電機轉子回路的額定電流（A）
注：此公式也可用于鼠籠式電機，U2e為電機額定電壓，I2e為電機額定電流。
四、液體電阻柜的結構
      液體電阻柜主要由電極系統，電極驅動系統，電控系統以及上、下箱體四部分組成。電極系統設置在下箱體中，電極驅動系統以及電控設置在變阻器的上箱體中。上箱體中還裝有上、下限位開關，以控制電極行程，并通過上箱體側面的標牌指示出動極的升降位置，下箱體的外側裝有液位觀察孔，加液口以及排液閥等，變阻器還裝有溫度繼電器和液位繼電器，用于控制溶液的溫度以及液面的位置。
五、液體電阻柜的工作條件
（1）安裝地點的海拔不超過2KM；
（2）周圍空氣溫度不高于40度，不低于5度；
（3）空氣相對濕度不大于90%，該月平均最低溫度不超過25度；
（4）按裝類別屬三類；
（5）污染等級為3級的場合；
（6）安裝傾斜度不超過5度。
六、液體電阻柜經投入使用后運行情況：
      從運行情況看效果很好，能很好的解決了原控制系統存在的問題。顯示以下幾個方面的優點：
1、在轉子電路中串接液體電阻柜可獲得最大啟動轉距，提高轉子電路功率因數和增加啟動轉矩的目的。
2、啟動過程中，切換液體電阻柜時產生的故障率明顯減少，突出地解決了采礦廠灰塵大及現場振動較大的不良因素，能在惡劣環境下長期運行等問題。而且操作簡單、維護方便，提高設備運轉的可靠性。
3、電動機啟動時轉距穩定，能使加速均勻平滑，從而避免了電動機在啟動時所產生的電流沖擊?？蓽p小了機械應力損傷，降低了相關機械傳動部分的磨損，消除了傳動齒輪間的空隙，對減速機及皮帶的長期穩定運行十分有利，延長了電動機及傳動部分的使命壽命，同時降低電動機啟動時對電網的沖擊，是很好的重載啟動方式。
4、啟動電流小，啟動時不超過額定電流的2.5倍,并減小了線路損耗。具有節電節能效應，電動機在啟動切換電阻液中降低熱能，根據電動機負載變化情況，節電節能率可達20-50％。
5、徹底解決了系統設計, 結構簡單合理、緊湊，工作運行可靠，維修方便。自動化程度高，不需要人工操作，即可完成全部啟動過程。
七、常見故障及處理：