无刷自控电机软起动器

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1、无刷自控电机软起动器——河南全新液态起动设备有限公司发明专利产品发明专利号:ZL200810049100.81概述随着国民经济的发展，生产设备越来越大型化。工业领域的球磨机、破碎机、风机、水泵、打浆机、轧 钢机等设备中的电动机容量越来越大。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

2、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、电缆等引到地面起动柜，存在起动设备复杂，故障率高，运行维护

3、工作量大等缺点。无刷自控电 机软起动器就是为利用绕线电机起动比可接近1，克服绕线式电机及起动装置的不足而发明的。2绕线电机常用起动方法和存在的主要问题绕线电机常用的起动方法有：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，随着电机转速的增加，转子电流频率的降低，频敏变阻阻抗逐步减少，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

4、 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太高的风机、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1.8倍以上，且起动器最大功率无法越过500KW。（3）电机正常运行时，频敏变阻器不短接， 会产生一定的功率损耗。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、

5、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

6、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 工作量大、造价高等缺点。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

7、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。3无刷自控电机软起动器工作原理及结构特点3．1无刷自控电机软起动器简介无刷自控电机软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

8、行的装置。它主要由机壳、电解液、动极板、施密特接触装置、弹簧、接线柱、安 全阀、排气阀等构成。它的内部原理结构简图如图1所示，当电机起动时，一方面，随着电机转速的升高 ，动极板在离心力的作用下