液態(tài)變阻軟啟動(dòng)器在高壓鼠籠型電動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用

伊力哈木·努爾買買提

摘 要 通過對(duì)幾種起動(dòng)方式的分析，介紹GZYQ液態(tài)變阻軟起動(dòng)器的性能特點(diǎn)及實(shí)際應(yīng)用，為減少大型高壓鼠籠電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)過程中對(duì)電網(wǎng)電壓和設(shè)備的沖擊，介紹一種切實(shí)可行的起動(dòng)裝置。

關(guān)鍵詞 大型鼠籠電動(dòng)機(jī)；系統(tǒng)壓降；沖擊電流；沖擊轉(zhuǎn)矩

中圖分類號(hào)：TM573 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）08-0127-01

在工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械中普遍采用鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)，尤其是在冶煉、采礦、化工行業(yè)的傳送、水泵、破碎、風(fēng)機(jī)等機(jī)械上的動(dòng)力中用的很普遍。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，我國(guó)發(fā)電量的大約2/3被交流電動(dòng)機(jī)消耗，三相異步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、控制方便、運(yùn)行可靠、易于維修和成本低等優(yōu)點(diǎn)，所以大部分生產(chǎn)機(jī)械的動(dòng)力由三相異步電動(dòng)機(jī)來承擔(dān)，因此我們?cè)诟魃a(chǎn)領(lǐng)域想方設(shè)法地采取措施確保異步電動(dòng)機(jī)日常維護(hù)、檢修。同時(shí)通過實(shí)現(xiàn)對(duì)交流電動(dòng)機(jī)的自動(dòng)化控制來達(dá)到控制簡(jiǎn)化，節(jié)能等目的。交流異步電動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)是不能平滑調(diào)速，主要是起動(dòng)時(shí)的沖擊電流很大，產(chǎn)生的起動(dòng)沖擊轉(zhuǎn)矩也比較大，起動(dòng)過程中產(chǎn)生的故障也不少，就是因?yàn)槠饎?dòng)比較難而我們無(wú)奈減少大功率電動(dòng)機(jī)停機(jī)次數(shù)，導(dǎo)致耗電量較大。

1 起動(dòng)方法及原理

在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中為節(jié)省投資目標(biāo)，對(duì)大中型交流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)采用的方法是全壓直接起動(dòng)，就出現(xiàn)比較大的沖擊電流和沖擊轉(zhuǎn)矩，會(huì)電網(wǎng)及電網(wǎng)上其他負(fù)載造成干擾。甚至影響電網(wǎng)的安全運(yùn)行，所以根據(jù)不同工況，曾采取過很多種減壓起動(dòng)方式，早期的措施有串聯(lián)電抗或電阻、串聯(lián)自耦變壓器、星形—三角形轉(zhuǎn)換等。從20世紀(jì)70年代開始出現(xiàn)利用晶閘管調(diào)壓技術(shù)制作的軟啟動(dòng)，并用單片機(jī)取代模擬控制電路，發(fā)展成為智能化軟啟動(dòng)。軟起動(dòng)是一種集電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)、軟停車、輕載節(jié)能等多種保護(hù)功能于一體的新型電動(dòng)機(jī)控制裝置。近年來新出現(xiàn)的比較成熟的有液態(tài)電阻起動(dòng)、固態(tài)軟起動(dòng)和高壓變頻器起動(dòng)等。

2 軟起動(dòng)方式的選擇

液態(tài)軟啟動(dòng)裝置是以損失部分起動(dòng)力矩為代價(jià)的，但對(duì)于非恒轉(zhuǎn)矩（如風(fēng)機(jī)）或輕載起動(dòng)的大功率高壓交流電動(dòng)機(jī)來說，在電網(wǎng)容量不是足夠大或瞬間對(duì)拖動(dòng)設(shè)備沖擊大時(shí)卻是可能采取的最佳方式之一?？蛇x用GZYQ型高壓液態(tài)變阻軟啟動(dòng)器。

籠型異步電動(dòng)機(jī)采用減壓起動(dòng)的條件有：一是電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)時(shí)，生產(chǎn)機(jī)械不能承受此時(shí)的沖擊轉(zhuǎn)矩；二是電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)時(shí)，其端電壓不能滿足要求；三是電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)時(shí)，影響其他負(fù)荷的正常運(yùn)行。

異步電動(dòng)機(jī)傳統(tǒng)的減壓起動(dòng)方式有星形-三角起動(dòng)等都屬于有級(jí)減壓起動(dòng)，存在明顯的缺點(diǎn)，即起動(dòng)時(shí)出現(xiàn)二次沖擊電流。所以目前流行采用軟啟動(dòng)。

脫硫引風(fēng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的基本原理是把原來直排的含硫燒結(jié)煙氣通過引風(fēng)機(jī)引至脫硫裝置脫硫除塵后排入大氣減少對(duì)環(huán)境的污染。如果電液變阻器技術(shù)應(yīng)用在脫硫引風(fēng)機(jī)十千伏高壓電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，可延長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間60秒甚至更多。再說設(shè)備價(jià)格也比較便宜只有幾十萬(wàn)元，顯而易見軟啟動(dòng)大大提高大型電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能。

3 液態(tài)軟起動(dòng)裝置的系統(tǒng)構(gòu)成和性能特點(diǎn)

GZYQ型高壓液態(tài)變阻軟起動(dòng)器采用PLC控制，內(nèi)部設(shè)置液位、動(dòng)極板等的位置信號(hào)、星點(diǎn)的開閉信號(hào)等，都有必要的聯(lián)鎖，當(dāng)條件不滿足開機(jī)條件時(shí)裝置閉鎖，不允許主電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，保證使設(shè)備安全的可靠運(yùn)行。

控制適宜的起動(dòng)電流及使風(fēng)機(jī)能正常起動(dòng)的關(guān)鍵是電液變阻器阻值的最佳配制，可以參考以下的計(jì)算公式：

Rs=1.01U/（1.73*2.5 Ie）

式中，Rs：液態(tài)軟起動(dòng)裝置的阻值；Ie：額定電流（A）；U：電網(wǎng)電壓（V）。

4 實(shí)際應(yīng)用

液態(tài)起動(dòng)與串接的固定電阻或電抗器的起動(dòng)方式相比，電機(jī)的機(jī)械特性被液體電阻更柔性。起動(dòng)瞬間，隨時(shí)間的增加而減小的Rs使電機(jī)的端電壓隨時(shí)間平滑增大，也就是軟啟動(dòng)。對(duì)連接設(shè)備的沖擊明顯減小，電機(jī)轉(zhuǎn)速隨時(shí)間無(wú)級(jí)平滑升速（即實(shí)現(xiàn)了降壓起動(dòng)）。電機(jī)起動(dòng)過程的平滑加速 需要起動(dòng)設(shè)備有很好的平滑可調(diào)性，確保在整個(gè)起動(dòng)過程中負(fù)載轉(zhuǎn)矩與起動(dòng)力矩相匹配，在平穩(wěn)增速情況下要盡量減小起動(dòng)過程對(duì)電機(jī)組的沖擊轉(zhuǎn)矩。這一點(diǎn)正好被液態(tài)軟起動(dòng)良好的可調(diào)性能滿足。液態(tài)變阻起動(dòng)器的最大優(yōu)點(diǎn)是調(diào)整范圍理論上非常大的。

脫硫引風(fēng)機(jī)電機(jī)型號(hào)為YKK5005-2，額定功率為1000千瓦，額定電壓為10 kV，額定電流為67.9 A，三相液阻每相配制最大電阻為3 Ω時(shí)，起動(dòng)電流可控制在5-6倍的額定電流，要求在起動(dòng)過程中10 kV母線壓降不能大于10%額定電壓，20 s內(nèi)控制起動(dòng)時(shí)間。脫硫引風(fēng)機(jī)通電后，電機(jī)緩慢起動(dòng)，起動(dòng)瞬間電流為817 A，隨著電液電阻均勻減小，電流逐漸增大，轉(zhuǎn)速則平滑上升，當(dāng)電流增至968 A并維持了幾秒后電機(jī)轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速，電機(jī)電流迅速下降到67 A，電機(jī)星點(diǎn)閉合短接，整個(gè)起動(dòng)過程共用20 s（如圖1、2所示）。從各項(xiàng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)可以看出所有參數(shù)符合要求，在整個(gè)起動(dòng)過程中大大減小了機(jī)械設(shè)備和電氣設(shè)備起動(dòng)瞬間受到的大力矩和大沖擊電流。

圖1 起動(dòng)時(shí)間與電流曲線 圖2 起動(dòng)電壓降落曲線

我們可以把GZYQ型液態(tài)軟起動(dòng)裝置的特點(diǎn)歸納為：電阻調(diào)整方便，調(diào)節(jié)余地大，通用性好；采用PLC控制，可實(shí)現(xiàn)遙控或中央控制；設(shè)備安全性能好可靠性高；對(duì)起動(dòng)過程可進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真優(yōu)化設(shè)計(jì)后能得到最佳的起動(dòng)曲線；液體電阻熱容量大，可連續(xù)起動(dòng)兩次以上，維護(hù)方便；有效地控制起動(dòng)沖擊電流和沖擊力矩，減小電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊和對(duì)機(jī)組的力矩沖擊，降低了對(duì)電網(wǎng)容量的要求；最主要的是實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的易于起動(dòng)和平滑性起動(dòng)的要求。

參考文獻(xiàn)

[1]袁雪瑩.液態(tài)變阻軟啟動(dòng)器在高壓鼠籠式電機(jī)上的應(yīng)用[J].中國(guó)設(shè)備工程，2008（01）.

[2]錢立軍，趙韓，高立新.電動(dòng)汽車開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)及技術(shù)路線[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2002（01）.endprint

摘 要 通過對(duì)幾種起動(dòng)方式的分析，介紹GZYQ液態(tài)變阻軟起動(dòng)器的性能特點(diǎn)及實(shí)際應(yīng)用，為減少大型高壓鼠籠電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)過程中對(duì)電網(wǎng)電壓和設(shè)備的沖擊，介紹一種切實(shí)可行的起動(dòng)裝置。

關(guān)鍵詞 大型鼠籠電動(dòng)機(jī)；系統(tǒng)壓降；沖擊電流；沖擊轉(zhuǎn)矩

中圖分類號(hào)：TM573 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）08-0127-01

在工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械中普遍采用鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)，尤其是在冶煉、采礦、化工行業(yè)的傳送、水泵、破碎、風(fēng)機(jī)等機(jī)械上的動(dòng)力中用的很普遍。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，我國(guó)發(fā)電量的大約2/3被交流電動(dòng)機(jī)消耗，三相異步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、控制方便、運(yùn)行可靠、易于維修和成本低等優(yōu)點(diǎn)，所以大部分生產(chǎn)機(jī)械的動(dòng)力由三相異步電動(dòng)機(jī)來承擔(dān)，因此我們?cè)诟魃a(chǎn)領(lǐng)域想方設(shè)法地采取措施確保異步電動(dòng)機(jī)日常維護(hù)、檢修。同時(shí)通過實(shí)現(xiàn)對(duì)交流電動(dòng)機(jī)的自動(dòng)化控制來達(dá)到控制簡(jiǎn)化，節(jié)能等目的。交流異步電動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)是不能平滑調(diào)速，主要是起動(dòng)時(shí)的沖擊電流很大，產(chǎn)生的起動(dòng)沖擊轉(zhuǎn)矩也比較大，起動(dòng)過程中產(chǎn)生的故障也不少，就是因?yàn)槠饎?dòng)比較難而我們無(wú)奈減少大功率電動(dòng)機(jī)停機(jī)次數(shù)，導(dǎo)致耗電量較大。

1 起動(dòng)方法及原理

在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中為節(jié)省投資目標(biāo)，對(duì)大中型交流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)采用的方法是全壓直接起動(dòng)，就出現(xiàn)比較大的沖擊電流和沖擊轉(zhuǎn)矩，會(huì)電網(wǎng)及電網(wǎng)上其他負(fù)載造成干擾。甚至影響電網(wǎng)的安全運(yùn)行，所以根據(jù)不同工況，曾采取過很多種減壓起動(dòng)方式，早期的措施有串聯(lián)電抗或電阻、串聯(lián)自耦變壓器、星形—三角形轉(zhuǎn)換等。從20世紀(jì)70年代開始出現(xiàn)利用晶閘管調(diào)壓技術(shù)制作的軟啟動(dòng)，并用單片機(jī)取代模擬控制電路，發(fā)展成為智能化軟啟動(dòng)。軟起動(dòng)是一種集電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)、軟停車、輕載節(jié)能等多種保護(hù)功能于一體的新型電動(dòng)機(jī)控制裝置。近年來新出現(xiàn)的比較成熟的有液態(tài)電阻起動(dòng)、固態(tài)軟起動(dòng)和高壓變頻器起動(dòng)等。

2 軟起動(dòng)方式的選擇

液態(tài)軟啟動(dòng)裝置是以損失部分起動(dòng)力矩為代價(jià)的，但對(duì)于非恒轉(zhuǎn)矩（如風(fēng)機(jī)）或輕載起動(dòng)的大功率高壓交流電動(dòng)機(jī)來說，在電網(wǎng)容量不是足夠大或瞬間對(duì)拖動(dòng)設(shè)備沖擊大時(shí)卻是可能采取的最佳方式之一。可選用GZYQ型高壓液態(tài)變阻軟啟動(dòng)器。

籠型異步電動(dòng)機(jī)采用減壓起動(dòng)的條件有：一是電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)時(shí)，生產(chǎn)機(jī)械不能承受此時(shí)的沖擊轉(zhuǎn)矩；二是電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)時(shí)，其端電壓不能滿足要求；三是電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)時(shí)，影響其他負(fù)荷的正常運(yùn)行。

異步電動(dòng)機(jī)傳統(tǒng)的減壓起動(dòng)方式有星形-三角起動(dòng)等都屬于有級(jí)減壓起動(dòng)，存在明顯的缺點(diǎn)，即起動(dòng)時(shí)出現(xiàn)二次沖擊電流。所以目前流行采用軟啟動(dòng)。

脫硫引風(fēng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的基本原理是把原來直排的含硫燒結(jié)煙氣通過引風(fēng)機(jī)引至脫硫裝置脫硫除塵后排入大氣減少對(duì)環(huán)境的污染。如果電液變阻器技術(shù)應(yīng)用在脫硫引風(fēng)機(jī)十千伏高壓電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，可延長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間60秒甚至更多。再說設(shè)備價(jià)格也比較便宜只有幾十萬(wàn)元，顯而易見軟啟動(dòng)大大提高大型電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能。

3 液態(tài)軟起動(dòng)裝置的系統(tǒng)構(gòu)成和性能特點(diǎn)

GZYQ型高壓液態(tài)變阻軟起動(dòng)器采用PLC控制，內(nèi)部設(shè)置液位、動(dòng)極板等的位置信號(hào)、星點(diǎn)的開閉信號(hào)等，都有必要的聯(lián)鎖，當(dāng)條件不滿足開機(jī)條件時(shí)裝置閉鎖，不允許主電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，保證使設(shè)備安全的可靠運(yùn)行。

控制適宜的起動(dòng)電流及使風(fēng)機(jī)能正常起動(dòng)的關(guān)鍵是電液變阻器阻值的最佳配制，可以參考以下的計(jì)算公式：

Rs=1.01U/（1.73*2.5 Ie）

式中，Rs：液態(tài)軟起動(dòng)裝置的阻值；Ie：額定電流（A）；U：電網(wǎng)電壓（V）。

4 實(shí)際應(yīng)用

液態(tài)起動(dòng)與串接的固定電阻或電抗器的起動(dòng)方式相比，電機(jī)的機(jī)械特性被液體電阻更柔性。起動(dòng)瞬間，隨時(shí)間的增加而減小的Rs使電機(jī)的端電壓隨時(shí)間平滑增大，也就是軟啟動(dòng)。對(duì)連接設(shè)備的沖擊明顯減小，電機(jī)轉(zhuǎn)速隨時(shí)間無(wú)級(jí)平滑升速（即實(shí)現(xiàn)了降壓起動(dòng)）。電機(jī)起動(dòng)過程的平滑加速 需要起動(dòng)設(shè)備有很好的平滑可調(diào)性，確保在整個(gè)起動(dòng)過程中負(fù)載轉(zhuǎn)矩與起動(dòng)力矩相匹配，在平穩(wěn)增速情況下要盡量減小起動(dòng)過程對(duì)電機(jī)組的沖擊轉(zhuǎn)矩。這一點(diǎn)正好被液態(tài)軟起動(dòng)良好的可調(diào)性能滿足。液態(tài)變阻起動(dòng)器的最大優(yōu)點(diǎn)是調(diào)整范圍理論上非常大的。

脫硫引風(fēng)機(jī)電機(jī)型號(hào)為YKK5005-2，額定功率為1000千瓦，額定電壓為10 kV，額定電流為67.9 A，三相液阻每相配制最大電阻為3 Ω時(shí)，起動(dòng)電流可控制在5-6倍的額定電流，要求在起動(dòng)過程中10 kV母線壓降不能大于10%額定電壓，20 s內(nèi)控制起動(dòng)時(shí)間。脫硫引風(fēng)機(jī)通電后，電機(jī)緩慢起動(dòng)，起動(dòng)瞬間電流為817 A，隨著電液電阻均勻減小，電流逐漸增大，轉(zhuǎn)速則平滑上升，當(dāng)電流增至968 A并維持了幾秒后電機(jī)轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速，電機(jī)電流迅速下降到67 A，電機(jī)星點(diǎn)閉合短接，整個(gè)起動(dòng)過程共用20 s（如圖1、2所示）。從各項(xiàng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)可以看出所有參數(shù)符合要求，在整個(gè)起動(dòng)過程中大大減小了機(jī)械設(shè)備和電氣設(shè)備起動(dòng)瞬間受到的大力矩和大沖擊電流。

圖1 起動(dòng)時(shí)間與電流曲線 圖2 起動(dòng)電壓降落曲線

我們可以把GZYQ型液態(tài)軟起動(dòng)裝置的特點(diǎn)歸納為：電阻調(diào)整方便，調(diào)節(jié)余地大，通用性好；采用PLC控制，可實(shí)現(xiàn)遙控或中央控制；設(shè)備安全性能好可靠性高；對(duì)起動(dòng)過程可進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真優(yōu)化設(shè)計(jì)后能得到最佳的起動(dòng)曲線；液體電阻熱容量大，可連續(xù)起動(dòng)兩次以上，維護(hù)方便；有效地控制起動(dòng)沖擊電流和沖擊力矩，減小電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊和對(duì)機(jī)組的力矩沖擊，降低了對(duì)電網(wǎng)容量的要求；最主要的是實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的易于起動(dòng)和平滑性起動(dòng)的要求。

參考文獻(xiàn)

[1]袁雪瑩.液態(tài)變阻軟啟動(dòng)器在高壓鼠籠式電機(jī)上的應(yīng)用[J].中國(guó)設(shè)備工程，2008（01）.

[2]錢立軍，趙韓，高立新.電動(dòng)汽車開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)及技術(shù)路線[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2002（01）.endprint

摘 要 通過對(duì)幾種起動(dòng)方式的分析，介紹GZYQ液態(tài)變阻軟起動(dòng)器的性能特點(diǎn)及實(shí)際應(yīng)用，為減少大型高壓鼠籠電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)過程中對(duì)電網(wǎng)電壓和設(shè)備的沖擊，介紹一種切實(shí)可行的起動(dòng)裝置。

關(guān)鍵詞 大型鼠籠電動(dòng)機(jī)；系統(tǒng)壓降；沖擊電流；沖擊轉(zhuǎn)矩

中圖分類號(hào)：TM573 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）08-0127-01

在工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械中普遍采用鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)，尤其是在冶煉、采礦、化工行業(yè)的傳送、水泵、破碎、風(fēng)機(jī)等機(jī)械上的動(dòng)力中用的很普遍。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，我國(guó)發(fā)電量的大約2/3被交流電動(dòng)機(jī)消耗，三相異步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、控制方便、運(yùn)行可靠、易于維修和成本低等優(yōu)點(diǎn)，所以大部分生產(chǎn)機(jī)械的動(dòng)力由三相異步電動(dòng)機(jī)來承擔(dān)，因此我們?cè)诟魃a(chǎn)領(lǐng)域想方設(shè)法地采取措施確保異步電動(dòng)機(jī)日常維護(hù)、檢修。同時(shí)通過實(shí)現(xiàn)對(duì)交流電動(dòng)機(jī)的自動(dòng)化控制來達(dá)到控制簡(jiǎn)化，節(jié)能等目的。交流異步電動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)是不能平滑調(diào)速，主要是起動(dòng)時(shí)的沖擊電流很大，產(chǎn)生的起動(dòng)沖擊轉(zhuǎn)矩也比較大，起動(dòng)過程中產(chǎn)生的故障也不少，就是因?yàn)槠饎?dòng)比較難而我們無(wú)奈減少大功率電動(dòng)機(jī)停機(jī)次數(shù)，導(dǎo)致耗電量較大。

1 起動(dòng)方法及原理

在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中為節(jié)省投資目標(biāo)，對(duì)大中型交流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)采用的方法是全壓直接起動(dòng)，就出現(xiàn)比較大的沖擊電流和沖擊轉(zhuǎn)矩，會(huì)電網(wǎng)及電網(wǎng)上其他負(fù)載造成干擾。甚至影響電網(wǎng)的安全運(yùn)行，所以根據(jù)不同工況，曾采取過很多種減壓起動(dòng)方式，早期的措施有串聯(lián)電抗或電阻、串聯(lián)自耦變壓器、星形—三角形轉(zhuǎn)換等。從20世紀(jì)70年代開始出現(xiàn)利用晶閘管調(diào)壓技術(shù)制作的軟啟動(dòng)，并用單片機(jī)取代模擬控制電路，發(fā)展成為智能化軟啟動(dòng)。軟起動(dòng)是一種集電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)、軟停車、輕載節(jié)能等多種保護(hù)功能于一體的新型電動(dòng)機(jī)控制裝置。近年來新出現(xiàn)的比較成熟的有液態(tài)電阻起動(dòng)、固態(tài)軟起動(dòng)和高壓變頻器起動(dòng)等。

2 軟起動(dòng)方式的選擇

液態(tài)軟啟動(dòng)裝置是以損失部分起動(dòng)力矩為代價(jià)的，但對(duì)于非恒轉(zhuǎn)矩（如風(fēng)機(jī)）或輕載起動(dòng)的大功率高壓交流電動(dòng)機(jī)來說，在電網(wǎng)容量不是足夠大或瞬間對(duì)拖動(dòng)設(shè)備沖擊大時(shí)卻是可能采取的最佳方式之一?？蛇x用GZYQ型高壓液態(tài)變阻軟啟動(dòng)器。

籠型異步電動(dòng)機(jī)采用減壓起動(dòng)的條件有：一是電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)時(shí)，生產(chǎn)機(jī)械不能承受此時(shí)的沖擊轉(zhuǎn)矩；二是電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)時(shí)，其端電壓不能滿足要求；三是電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)時(shí)，影響其他負(fù)荷的正常運(yùn)行。

異步電動(dòng)機(jī)傳統(tǒng)的減壓起動(dòng)方式有星形-三角起動(dòng)等都屬于有級(jí)減壓起動(dòng)，存在明顯的缺點(diǎn)，即起動(dòng)時(shí)出現(xiàn)二次沖擊電流。所以目前流行采用軟啟動(dòng)。

脫硫引風(fēng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的基本原理是把原來直排的含硫燒結(jié)煙氣通過引風(fēng)機(jī)引至脫硫裝置脫硫除塵后排入大氣減少對(duì)環(huán)境的污染。如果電液變阻器技術(shù)應(yīng)用在脫硫引風(fēng)機(jī)十千伏高壓電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，可延長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間60秒甚至更多。再說設(shè)備價(jià)格也比較便宜只有幾十萬(wàn)元，顯而易見軟啟動(dòng)大大提高大型電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能。

3 液態(tài)軟起動(dòng)裝置的系統(tǒng)構(gòu)成和性能特點(diǎn)

GZYQ型高壓液態(tài)變阻軟起動(dòng)器采用PLC控制，內(nèi)部設(shè)置液位、動(dòng)極板等的位置信號(hào)、星點(diǎn)的開閉信號(hào)等，都有必要的聯(lián)鎖，當(dāng)條件不滿足開機(jī)條件時(shí)裝置閉鎖，不允許主電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，保證使設(shè)備安全的可靠運(yùn)行。

控制適宜的起動(dòng)電流及使風(fēng)機(jī)能正常起動(dòng)的關(guān)鍵是電液變阻器阻值的最佳配制，可以參考以下的計(jì)算公式：

Rs=1.01U/（1.73*2.5 Ie）

式中，Rs：液態(tài)軟起動(dòng)裝置的阻值；Ie：額定電流（A）；U：電網(wǎng)電壓（V）。

4 實(shí)際應(yīng)用

液態(tài)起動(dòng)與串接的固定電阻或電抗器的起動(dòng)方式相比，電機(jī)的機(jī)械特性被液體電阻更柔性。起動(dòng)瞬間，隨時(shí)間的增加而減小的Rs使電機(jī)的端電壓隨時(shí)間平滑增大，也就是軟啟動(dòng)。對(duì)連接設(shè)備的沖擊明顯減小，電機(jī)轉(zhuǎn)速隨時(shí)間無(wú)級(jí)平滑升速（即實(shí)現(xiàn)了降壓起動(dòng)）。電機(jī)起動(dòng)過程的平滑加速 需要起動(dòng)設(shè)備有很好的平滑可調(diào)性，確保在整個(gè)起動(dòng)過程中負(fù)載轉(zhuǎn)矩與起動(dòng)力矩相匹配，在平穩(wěn)增速情況下要盡量減小起動(dòng)過程對(duì)電機(jī)組的沖擊轉(zhuǎn)矩。這一點(diǎn)正好被液態(tài)軟起動(dòng)良好的可調(diào)性能滿足。液態(tài)變阻起動(dòng)器的最大優(yōu)點(diǎn)是調(diào)整范圍理論上非常大的。

脫硫引風(fēng)機(jī)電機(jī)型號(hào)為YKK5005-2，額定功率為1000千瓦，額定電壓為10 kV，額定電流為67.9 A，三相液阻每相配制最大電阻為3 Ω時(shí)，起動(dòng)電流可控制在5-6倍的額定電流，要求在起動(dòng)過程中10 kV母線壓降不能大于10%額定電壓，20 s內(nèi)控制起動(dòng)時(shí)間。脫硫引風(fēng)機(jī)通電后，電機(jī)緩慢起動(dòng)，起動(dòng)瞬間電流為817 A，隨著電液電阻均勻減小，電流逐漸增大，轉(zhuǎn)速則平滑上升，當(dāng)電流增至968 A并維持了幾秒后電機(jī)轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速，電機(jī)電流迅速下降到67 A，電機(jī)星點(diǎn)閉合短接，整個(gè)起動(dòng)過程共用20 s（如圖1、2所示）。從各項(xiàng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)可以看出所有參數(shù)符合要求，在整個(gè)起動(dòng)過程中大大減小了機(jī)械設(shè)備和電氣設(shè)備起動(dòng)瞬間受到的大力矩和大沖擊電流。

圖1 起動(dòng)時(shí)間與電流曲線 圖2 起動(dòng)電壓降落曲線

我們可以把GZYQ型液態(tài)軟起動(dòng)裝置的特點(diǎn)歸納為：電阻調(diào)整方便，調(diào)節(jié)余地大，通用性好；采用PLC控制，可實(shí)現(xiàn)遙控或中央控制；設(shè)備安全性能好可靠性高；對(duì)起動(dòng)過程可進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真優(yōu)化設(shè)計(jì)后能得到最佳的起動(dòng)曲線；液體電阻熱容量大，可連續(xù)起動(dòng)兩次以上，維護(hù)方便；有效地控制起動(dòng)沖擊電流和沖擊力矩，減小電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊和對(duì)機(jī)組的力矩沖擊，降低了對(duì)電網(wǎng)容量的要求；最主要的是實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的易于起動(dòng)和平滑性起動(dòng)的要求。

參考文獻(xiàn)

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