一、水電阻的作用及簡介

由于電動機直接起動時，起動電流會達到電機額定電流的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，必須加裝起動設備，否則會造成變壓器局部下跳閘。

水電阻是指利用電解液的阻值特性，通過調節(jié)極板間距離來實現電機的軟啟動或者調速軟起動裝置用于大中型高壓鼠籠（繞線式）交流異步電動機或異步起動的高壓同步電動機，作降壓起動之用。

使用該裝置起動的電機具有起動電流小且恒定、轉矩逐步增加的軟起動特性，起動過程中無電流沖擊和機械沖擊，起動時對電網影響小，無電磁干擾、 是起動電抗器和自耦降壓起動器的理想替代產品 , 相對于高壓變頻軟起動器而言，又具有明顯的操作簡單、免維護、無諧波污染等優(yōu)勢。

二、水電阻工作原理

水電阻基本原理：靠溶解在水中的電解質（Na2CO3）離子導電，電解質充滿于兩個平面極板之間，構成一個電容狀的導電體，自身無感性元件，故與頻敏、電抗器等起動設備相比，有提高電動機的功率因數，節(jié)能降耗的功能。水電阻串入電動機定子回路以后，不僅能改變電動機的轉差率S，達到調速的目的，還能增加電動機起動時的轉矩，減小起動電流。具有平滑無級調速，并可使轉速達到額定轉速。

水阻調速器是以改變串入電機轉子回路的水電阻來調節(jié)電機轉速的，電阻越大，電機轉速越低；電阻為零，電機達到全速。為了克服調速過程中水電阻過熱現象，循環(huán)冷卻裝置。

二、水電阻技術特點

★ 水電阻優(yōu)點

1.大中型繞線異步電動機進行無級調速，調速比可達2：1，完全可以滿足設備所需的調速范圍；

2.作電動機起動之用，具備水阻軟起動器起動電流小，起動平穩(wěn)等全部優(yōu)點；

3.與變頻調速、可控硅串級調速相比更經濟可靠實用，且維護簡單；

4.液力偶合器相比，布置靈活，使用方便，另外，用液力偶合器后，工作機械達不到電機的全速，而用本調速器則可達到；

5.為風量與轉速成正比，該調速器調節(jié)風量的線性度更好。可將液體電阻循環(huán)冷卻降溫。

★水電阻缺點

1、通過調節(jié)極板距離改變電阻，精度和靈敏度低；

2、需要經常加水；

3、環(huán)境溫度變化對起動特性有影響，溫度變化比較大的地方一般需要加裝空調

三、水電阻種類

★應用場所

水電阻在水泥、鋼鐵制造業(yè)中廣泛使用，可以裝于轉子,也可裝于定子。

★水電阻分類

根據水電阻使用方式的不同，將其分為啟動和調速兩類

1.水電阻起動柜(適用于任何高壓電機,轉子串水電阻的可以配進相機補償無功)；

2.水電阻調速柜,原理由串極調速而來.特點:適用的場合對環(huán)境要求不高,可靠性好,成本極低.缺點:水電阻對環(huán)境低溫(0度以下時,要有自動加熱裝置)既受環(huán)境溫度和弱堿的配比影響,效率不如變頻.對高壓繞線式電機來說,水電阻調速性價比是好的,這是沒說的。存在的問題:沒有進一步量化控制。水電阻的可靠性很高,但成本只有高壓變頻的1/4-1/3.就成本來說,用戶肯定初步選擇水電阻.但是論科技含量當然不如高壓變頻。

★比較

1、大容量變頻器產生的高次諧波對電網產生比較大的污染，使電力變壓器發(fā)熱，干擾弱電儀表的運行，并且功率因數低，在50%的額定轉速時功率因數只有0.3～0.5。而液體電阻調速不僅不產生任何諧波，而且在任何低速下都能維持電機功率因數達0.8～0.9，可明顯地改善電網質量，提高功率因數，同時變頻調速技術復雜，維修困難，而液體電阻迅速簡單實用，維護方便。

2、從能量轉換角度上看，液體電阻調速器是將全部的轉差率轉換成熱能的形式，即它是以增加轉差功率的消耗來換取轉速的降低，轉速約低，調速效率約低，全速時高于變頻，變頻則無上述缺點。

3、變頻可以實現從零到全速的調速過程，而水阻調速比為1：2。

4、目前低壓變頻器成熟產品大功率只有315KW，而水阻調速可以達到3200KW，高壓變頻器責價格昂貴（電機容量大于250KW后一般都采用高壓。因為在運行中，低壓損耗大、不經濟、不合理)。

5、變頻器受環(huán)境溫度影響很小，而水電阻對環(huán)境溫度變化敏感，有些場所需要加恒溫措施。

6、水電阻需要加水，而變頻器則不用

7、水電阻調節(jié)精度低，變頻器調節(jié)精度高，在精確調速方面有幾大的優(yōu)勢。

四、小結

通過以上比較，變頻調速與水阻調速各有優(yōu)劣。

針對實際情況，水阻調速的性價比更優(yōu)于變頻器，更為合理，建議用水阻調速，水電阻使用了以后主要是能降低初期投資，但是長期來說不知道劃算不，高壓變頻器用于調速的風機和水泵，一般使用后在兩三年就能收回設備投資成本，而水電阻卻不知道能不能收回成本。

應該說調速就能節(jié)能，但是到底多少也沒個案例，水電阻調速只能應用于繞線式電動機,學過電工的都知道,繞線式電動機調速的方式就是在轉子繞組中串電阻來實現的,而水電阻調速就是在水中加入電解質后形成一定的電阻,把水電阻串在轉子回路中,從來達到調速的目地.

水電阻調速在水泥、鋼鐵廠都有應用,主要是因為投資低的原因,另外,使用也是有局限性的,只能應用在繞線式電動機。在籠型電機上應用只能起到軟起動的作用,大可以起動上萬千瓦的電機。