无刷自控电机液阻软起动器

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1、无刷自控电机液阻软起动器专利申请号:200920092058.8河南全新液态起动设备有限公司自主知识产权,独家生产.无刷自控电机液阻起动器原理与应用1.背景技术鼠笼式三相异步电动机直接起动，起动电流达到电机额定电流的5-8倍，起动转矩只有电机额定转矩的0.6-1.2倍（随着电机容量的增大,起动转矩越来越小），电机的起动比小于0.2。如采用降压起动，不但起动设备复杂，成本高，还由于起动转矩与起动电流的平方成正比，电机的起动比成正比地减少,因此,鼠笼式三相异步电动机+起动装置,只能用在起动转矩小的风机、水泵等电机上，而不能用在球磨机、破碎机、轧钢机等

2、设备中。三相绕线式转子交流异步电动机因转子可外接电阻、频敏变阻器和反电势。它不但能限制电机的起动电流，还能增加电机的起动转矩和起动时的功率因素，使电机起动比接近1（转子串电阻和反电势时，起动比接近1，串频敏变阻器时，起动比最高可以达到0.55）。因此，三相绕线式转子交流异步电动机在大容量、大转矩的机械设备中得到广泛应用。但三相绕线式转子交流异步电动机因需将转子电流通过电刷、滑环、电缆等引到地面且常用起动设备存在以下不足：A、频敏变阻起动柜：它是将绕线式电机转子回路通过滑环、碳刷引入地面的频敏变阻起动柜内，在电机起动时，串入频敏变阻器，随着电机转速

3、的增加，转子电流频率的降低，频敏变阻器阻抗逐步减少，达到连续限制电机起动电流的目的。电机起动结束后、还需通过接触器或短路环将频敏变阻短接（部分中小型电机在转子上装有短路环）。串频敏变阻器起动，由于频敏变阻器实际上是一个电感元件，它降低了电机的功率因数，电机的起动比小于0.55。因此，它一般用在对起动转矩要求不高的风机、水泵、空压机和球磨机电机上。它的变形产品：无刷无环起动器是将频敏变阻器直接安装在电机转子上，实现电机无刷运行。无刷无环起动器存在：（1）起动电流一经出厂，就无法调整。（2）重量是无刷自控电机软起动器的2倍以上，且起动器最大功率无法越

4、过500KW。（3）电机正常运行时，频敏变阻器不短接，会产生一定的功率消耗，降低了拖动系统的效率。B、绕线式异步电机串电阻多级起动柜，它也是将电机转子电流引入起动柜内，通过时间、电流或凸轮控制器改变电阻的大小，达到增加电机起动转矩、减少起动电流的目的。它的最大优点是：由于串入转子回路是纯电阻，功率因数高，起动比接近1。但起动控制装置复杂，且起动过程中需频繁切换起动电阻，造成多次冲击电流，因此，它只用在对起动转矩要求特高的起重机，轧钢机等设备上。它的变型产品是：绕线式异步电动机液态电阻起动柜，它是将液体电阻串入电机的转子回路，通过伺服电机改变极板的

5、距离，从而改变液体电阻的大小，达到无级连续调整电机起动转矩和起动电流的目的。它与凸轮控制器改变电阻相比，最大的优点是：1）无级连续调整电机电流，2）可以通过改变电解液的浓度，方便地改变起动电阻的大小，达到改变起动电机电流的目的；缺点是：1）常见的绕线式异步电动机液态电阻起动柜，没有考虑液体电阻对极板及其传动设备的腐蚀作用；2）没有考虑装置的密封和防爆、没有考虑环境温度对起动装置的影响，造成寿命低；3）电机起动过程完全由伺服电机控制，不能自动适应电机的起动过程；4）应用范围小，不能安装在有振动的地方（如行车上）和北方的室外；5）体积大、运行维护工作

6、量大、造价高等缺点。C.柜式起动设备均需将转子电流通过电刷、滑环、电缆等引到地面控制柜，电刷与滑环间磨下的碳粉会导致电机绝缘的降低，引发电动机故障。滑环、电刷压力弹簧锈蚀，引起电刷与滑环间打火。因对电机保养提出了更高的要求。同时电机起动过程人为给定，不能适应不同负载；起动装置元器件多、二次回路复杂、故障率高、维护保养技术要求高、拖动系统综合价格高是它们共同的另一个通病。2技术原理一．无刷自控电机液阻起动器是结合了无刷无环起动器和液态电阻起动柜的优点且克服它们的不足而设计的。它的控制原理与绕线电机液态电阻起动柜相当，所不同的是，将起动电阻直接安装在

7、电动机的转轴上，利用电机旋转时产生的离心力作为动力，控制起动电阻的大小，达到减少电机起动电流、增加起动转矩，使绕线式异步电动机实现无刷自控运行的装置。它主要由机壳、电解液、极板、压力弹簧、接线柱、安全排气阀等构成。它的内部原理结构简图如下图所示： 当电机起动时，一方面，随着电机转速的升高，动静极板在离心力的作用下，逐步靠近，串入电机转子内的电阻成比例地减少，并在接近额定转速时，动静触头短接，电阻降为零；另一方面，动静极板间的水电阻，因通过电流而发热，在水电阻负温度特性的作用下，电阻也会逐步减少。在电机转速和温度两方面的作用下，使电动机以近似于恒定

8、电流、恒定转矩起动。无刷自控电机液阻起动器出厂后，用户可以通过改变电解液的浓度，改变起始电阻的大小，以达到方便无级调整电机的起始（堵转）