大中型电动机降压启动方法的比较和研究(编辑修改稿)

大中型电动机降压启动方法的比较和研究(编辑修改稿)内容摘要：

, 可知降压方式中的定子串联电抗器启动、自耦变压器启动方式较适合中小型电动机启动。 液体电阻、热变电阻降压方式适用于大中型高压电动机的软启动。 其中热变电阻启动器适用于大中型高压鼠笼交流异步电动机或异步启动的高压同步电动机 , 作电阻降压启动之用。 液体电阻启动器适用于 45~ 10000k W 大 中型绕线式交流异步电动机的重载启动。 由于液体电阻和热变电阻的阻值是可变化的 , 随着电动机的启动过程它们的阻值从大平滑减小 , 真正实现电动机的软启动。 大中型高压电动机采用液体电阻和热变电阻降压软启动具有以下特性 : 启动电流较小且恒定 , 有显著的软启动特性。 降低了电机启动发热 , 有效地延长电机使用寿命。 可降低对电网容量的要求。 对机械设备的冲击小 , 可延长机械设备及电机寿命。 无电磁干扰。 结构简单 , 维护方便 , 一次投资小。 还可以采用 PLC 等控制技术 , 实现遥控或中央控制。 相对于高压变频软启动器而言 , 又具有明显的操作简单、免维护、无谐波污染、价格低等优势。 液体电阻降压启动 （ 1）液阻软起动工作原理 液体电阻器俗称水电阻启动器，在定子回路中串入三相液体电阻。 液体电阻器由 3个相互绝缘的电液箱构成 , 内部分别有浓度相同的电解液和一组相对应的一动一定电极 , 动极板通过传动机构及伺服控制系统控制。 动极板传动机构装有机械无极变速器 , 可以很方便地调节极板移动速度 , 通过机械传动装置使导电液体中两平行极板的距离逐渐减小直至为零 , 使串入电机转子回路中的电阻值由最大逐渐平滑减小为零 ,电动机端电压均匀提高 , 整个过程控制在较小启动电流下均匀升速 , 使电动机转速逐渐平滑达到额定转速。 这样就能控制液体电阻无极切除的时间 , 达到调节电机启动力矩和启动时间的目的 , 从而实现电动机的软启动。 （ 2）优点 第 10 页，共 17 页 ①恒电流软起动特性在电机起动过程中，电流基本保持不变，数值在 3Ie 以下，且有显著的软起动特性； ②起动过程中系统功率因数相对较高且接近恒定一般采用热变电阻降压起动的电动机系统功率因数都在 左右，在整个起动过程接近于恒定不变； ③母线压降相对较小由于上述两点特性，使电机起动对电力系统的影响降到最低，母线压降在 7％ 左右； ④起动平稳无冲击电机的起动转矩由小到大逐步增高，因而使机械设备起动平稳，无冲击，无啸叫声，且机械能平稳越过谐振转速，使设备免受伤害。 液体电阻起动调速器兼作电动机起动之用途，具备液体电阻起动器起动电流小，起动平稳的优点。 液阻软起动器一般在所有需要控制起动电流、降低母线压降、减小对连接机械冲击的场合都可以使用。 （ 3）缺点 电解液在北方要提防结冰，以免造成设备不能使用。 连续起动次数有限，一般不能超过三次。 因为这么大的起动电流流过电解液，时间长的话，电解液温度升高甚至会超过 100(2，影响软起动器的使 用。 国内生产的液阻软起动器的液体箱目前都为敞开式，维护较麻烦。 起动电流为三倍的额定电流，对电网还是有一定的冲击。 液体电阻起动调速器只能在绕线电机上使用，不能在鼠笼电机使用，影响它的使用范围。 热变电阻降压启动 热变电阻软启动器有以下显著的启动特性 : 它是利用电阻的负温度特性来实现电机启动时电流小且恒定、转速逐步增高的恒电流软启动特性 , 启动电流为电机额定电流的 2 . 0~ 3. 5 倍。 在电机启动过程中 , 电流基本保持不变 , 有显著的软启动特性。 启动过程中系统功率因数高接近恒定。 母线电压波 动小。 启动平稳无冲击。 由于笼型感应电动机具有结构简单、运行可靠、效率较高、制造容易、成本较低、坚固耐用等优点 , 但也存在一些缺点 , 其中一个主要问题就是 : 启动转矩不大 , 过载能力不强。 针对笼型感应电机运行性能较好 , 但启动性能较差特性的特点 , 利用高压热变电阻软启动装置负温度特性等软启动特性 , 可广泛应用于改善大中 型高压鼠笼交流异步电动机或异步启动的高压同步电动机的启动性能。 热变电阻器启动性能优于启动电 第 11 页，共 17 页 抗器及自耦降压启动 : 其不受电网电压波动和负载变化的影响 , 有效地解决电抗器或自耦变压器适应性差、 且切除电流有跳变的问题。 而且结构简单 , 无需维护 , 高压热变电阻热容量较大 , 且为全密闭结构 , 启动时设备无损伤 , 启动后自动切除 , 故安全可靠。 一次性投资少 ， 尤其对大型不频繁启动电机 ，其优点更突出。 因此 ,热变电阻软启动器是启动电抗器和自耦降压启动器的理想替代产品。 液体电阻启动器是为改善大中型绕线式交流异步电动机的启动性能而研制的新型启动器。 由于电阻器可调整 , 阻值呈无极滑平滑减小 , 确保电机在启动过程中的恒定启动电流 , 使电动机转速逐渐平滑达到额定转速。 从而实现绕线式大中型电动机的重载平滑启动。 它是频 敏启动器和金属电阻启动器的理想替代产品。 相比于热变电阻软启动器而言 ,水电阻的启动电流更小 , 启动电流不大于额定电流的 倍 , 因此可以降低电机重载启动对变压器容量的要求 ,减少一次性投资。 液体电阻启动器的热容量更大 ,能连续启动 5~ 10 次 , 可较频繁启动。 并且电网电压降在 15 % ~ 10 %时 , 即低电压电机也可顺利启动。 并克服了热变电阻器受温度影响大的问题。 频敏变阻器启动 频敏变阻器是一种有独特结构的新型无触点元件。 其外部结构与三相电抗器相似 , 即有三个铁芯柱和三个绕组组成 , 三个绕 组接成星形 , 并通过滑环和电刷与绕线式电动机三相转子绕组相接。 当绕线式电动机刚开始启动时 , 电动机转速很低 , 故转子频率 f 2 很大 (接近 f 1 ), 铁心中的损耗很大 , 即等值电阻 RM 很大 , 故限制了启动电流 , 增大了启动转矩。 随着 n的增加 , 转子电流频率下降 ( f 2 = sf1) , Rm减小 , 使启动电流及转矩保持一定数值。 频敏变阻器实际上利用转子频率 f 2的平滑变化达到使转子回路总电阻平滑减小的目的。 启动 结束后 , 转子绕组短接 , 把频敏变阻器从电路中切除。 由于频敏变阻器的等值电阻 Rm 和电抗 XM随转子电流频率而变 , 反应灵敏 , 故叫。