水阻,顧名思義,即水電阻由于電動機直接起動時,起動電流會達(dá)到電機額定電流的7~8倍,一般上一級變壓器的容量都承受不了,特別是大功率的電機,必須加裝起動設(shè)備,否則會造成變壓器局部下跳閘。
早先的起動設(shè)備,主要有:電阻器起動和頻敏起動等。電阻器起動通過切換電阻的數(shù)量,改變串入電機的電阻,由于切換電阻屬于有級調(diào)速,所以切換瞬間沖擊較大。頻敏起動據(jù)說是諧波成分比較大。
隨著技術(shù)的逐步進步,后期發(fā)展的水阻柜起動,由于屬于無級調(diào)節(jié),所以起動過程較平滑,切換無沖擊電流等等優(yōu)點。
水阻柜由襄陽正涵電氣有限公司提供,是正涵電氣公司的一種主流產(chǎn)品,擁有十幾年的生產(chǎn)及銷售經(jīng)驗,技術(shù)和質(zhì)量堪稱一流,該水阻柜自上市后先獲得了新型專利產(chǎn)品證書,后有被評為國家重點新產(chǎn)品。按電機的類型,主要分繞線式電機水阻柜和鼠籠型電機水阻柜兩種;現(xiàn)主要向大家介紹鼠籠型電機水阻柜,按電機電壓等級,又可分為高壓鼠籠型電機水阻柜和低壓鼠籠型電機水阻柜。
鼠籠型電機水阻柜工作原理
鼠籠型電機水阻柜是專為改善大中型高壓異步電動機及同步電動機的異步起動特性而研制的起動設(shè)備。它是在電動機定子回路串入一特制可控液態(tài)電阻,隨著電動機的起動,液態(tài)電阻的動、定極板之間的距離按預(yù)定設(shè)置自動改變,阻值呈無級平滑減小、電動機端電壓均勻提高,從而達(dá)到電動機平滑軟起動的目的。起動結(jié)束后,液態(tài)電阻自動切除,電動機投入運行,起動過程具有起動電流小且恒定,轉(zhuǎn)速逐步提高的軟起動特性。
鼠籠型電機水阻柜運行原理
若以溫度改變阻值:
待廠家調(diào)試完后,每個極板都浸泡在水中,水中加入了根據(jù)計算的電解粉。起動時,通電后,則水阻內(nèi),溫度逐漸升高,電解液分子活動加劇,極板之間的電阻值逐步減小,電機端的電壓逐步由低到高,根據(jù)調(diào)整的時間,起動完畢后,短接接觸器短接,起動完成,水阻被甩開。此種原理的水阻,電機進行連續(xù)重起時,由于每次重起時,水溫不一致,因此其啟動特性會有差異。在啟動時間間隔較長的情況下,其啟動特性基本可保持一致。 若以極板升降改變阻值:
待廠家調(diào)試完后,每個極板都浸泡在水中,水中加入了根據(jù)計算的電解粉。起動前,上極板在最上面,起動時,上極板在升降電機的帶動下,逐步下移,(有的設(shè)置是下移幾秒,停幾秒,繼續(xù)下移,重復(fù))則兩極板之間的距離減小,相應(yīng)的兩極板之間的電阻值減小,則電機端的電壓逐步由低到高,當(dāng)上極板移動到最下限位時,短接接觸器短接。與此同時,上極板開始往上回升,升到最上限位時,起動完成。此運力的水阻,電機連續(xù)啟動時,啟動特性差別不會很大,但是伺服電機等部件造成水阻為維護量略上升。
水電阻目前已經(jīng)做到10MW以上,所以在我們目前所涉及的功率范圍以上兩種與變頻配合使用,問題都不大。
水阻柜的主要廠家及內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成
全國的大半水阻柜是在湖北襄樊生產(chǎn),其中主要以湖北正涵電氣,追日電氣等規(guī)模比較大。由于無技術(shù)門檻,所以現(xiàn)各地都能仿制生產(chǎn),但規(guī)模大部分較小。 若以溫度改變阻值,其柜內(nèi)部主要包括: 1、旁路柜:主要是起動完畢后,將水阻柜短接。
按一次原理的不同,和短接接觸器的數(shù)量,有的在短接后將水阻完全拖開的,有的在短接后,水阻仍然帶電。
根據(jù)客戶需要,選擇真空斷路器或者真空接觸器。真空斷路器需要分、合閘操作,而真空接觸器又分為電保持和機械保持式,電保持不需另增加分閘操作,掉電即分閘,而機械保持式需要分閘操作。
2、水阻柜主體:主要包括3個獨立的水箱,水箱底部有一固定的銅極板,水箱上部有一固定的銅極板,分別引出進出一次線。
主要根據(jù)電機大小,計算需要的散熱液體體積,則柜體體積有大有小。例如電機在10MW,則水阻柜主體可能達(dá)到10米*2米*4米。
若以極板升降改變阻值,其柜內(nèi)部主要包括:水箱(三相分開),一套極板,極板升降電機和相應(yīng)的軸承,及短接接觸器(短接的接觸器也應(yīng)客戶需要)PLC等。
鼠籠型電機水阻柜的一次線路主要由隔離開關(guān)、真空斷路器、真空接觸器、電流互感器、可調(diào)液體電阻等部分構(gòu)成。
根據(jù)電機定子繞組接法(角形接法、星形接法)、星點可否打開等條件,主要有不同選型方案。
鼠籠型電機水阻柜的二次控制線路主要有繼電器和可編程控制器兩種控制方式,根據(jù)用戶要求選型。
鼠籠型水阻柜原理圖(一次系統(tǒng)方案圖|一次接線圖)見下: