低压交流电动机的起动
为了克服在线运行软起动器的缺点,到上世纪末国内厂家开始研制生产旁路型电子软起动器,如图5所示,在1998年国家颁布软起动器标准:“半导体电动机控制器标准”gb14048.6-1998。2000年笔者在全国范围内进行软起动起应用讲座,推广使用旁路型软起动器,到2001年各设计院开始设计选用旁路型软起动器,到了2002年90%的工程设计中均选用旁路型软起动器,很少选用自耦变压或“y/△”起动器。但是,旁路型软起动器也是存在缺点,如:
(1) 电路复杂化,系统可靠性降低;
(2) 强大的智能控制器不能充分利用,有的不能对电动机保护;
(3) 增加了成套装置的体积和成本;
(4) 增加了维护与检修的难度。
为了克服旁路型软起动器的缺点,在2003年各电气公司纷纷开发内置旁路型软起动器。现在天津诺尔哈顿、美国ab、西门子等三家已经推出了其全系列的内置旁路型软起动器,如图6所示,并且现在也有很多厂家正在部分系列推出内置旁路型软起动器。它的优点是既回避了晶闸管在线运行的缺点,又回避了旁路型的缺点。它体积小、重量轻、造价低、控制功能强大,是目前阶段最先进的软起动器,也最有实际应用价值。
3.5 其它软起动方式
在市场上还有一种对于低压鼠笼型交流电动机的软起动方式,即液体电阻。它有两种方式,它是仅靠液体电阻的热变特性来改变电动机的端电压,这种液体是用水加上适量的小苏打(碳酸氢钠,俗称起子面)形成混合导电液体(此混合液体的电阻率和液体的温度成反比,温度越低电阻率越大,温度越高电阻率越小),在起动开始液体处于冷态,其电阻率大,电动机端电压低,随着液阻的耗电升温,电阻率下降,电动机的端电压上升,当电动机起动到一定的转速时,用接触器将液体电阻旁路掉,达到全压供电,使电动机达到全压运行。此原理在构成装置上有两种方案,一是起动电阻的分压仅靠液体电的变化来改变电动机的起动电压(见图7);二是在液体电阻的上端加一个动极板,在下端加一个静极板,起动时除了温度的上升造成电阻下降的同时,还减小液体电阻的导电距离,使其电阻降低的速度加快,如图8所示。
图7 液体电阻降压起动方案之一 图8 液体电阻降压起动方案之二
液体电阻起动器的名称比较多,但其基本原理都是一样的,它属串电阻起动,适用于绕线型交流电动机起动。而对于鼠笼型电动机串在定子绕组侧,是不合适的,在起动过程中,电阻会造成大量的电能浪费,另外大量的热量也难以处理。而且该产品不符合国家政策未列入国家标准,所以无法得到“ccc”认证,不宜推广使用。
4 结束语
对于低压鼠笼型交流电动机的起动方式的选择,在应用中可以首先考虑是否需要降压起动,而后再选取合适的起动器。软起动技术由自耦变压和“y/△”起动器时代,发展到今天的电子软起动时代,得到了革命性的发展,其良好的实用性与经济性也使得其具有了更大的实际应用价值。而其中内置旁路型电子软起动器较之其他同类产品有着体积小、重量轻、造价低、控制功能强大等多种优点,是目前阶段最先进的软起动器,也最有实际应用价值,起到了完全替代其它类型软起动器的作用。
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