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水阻啟動柜全解

發布時間:2021-08-26

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發布人:源創大白

液體電阻啟動柜,也就水阻啟動柜,是近年來運用非常廣泛的電機起動設備。適用于400V、3KV、6KV、10KV等各個電壓等級,功率范圍從500KW-30000KW。

與頻敏電阻、變頻器、電抗器等其它起動方式相比,水阻柜具有起動功率因數高(因是阻性負載),造價低,啟動過程平滑,操作維護簡單等優點,是啟動電抗器和自耦降壓啟動器的理想替代產品

一、工作原理:
對于繞線式異步電動機來說,當電網電壓及頻率不變時,在轉子回路中串入隨電動機轉速增加而相應減小的啟動電阻后,一方面可以減小啟動電流,另一方面又可以始終獲得較大的啟動轉矩。
液體電阻啟動柜就是利用這一原理,在電機定子回路(籠型電機)或轉子回路(繞線電機)中串入一特制可控液態電阻,電機在起動過程中液態電阻的動、定極板之間的距離按預定設置自動改變,從而使液態電阻阻值呈無級平滑減小,直至阻值接近為零,起動結束后,液阻自動切除,電動機投入正常運行,可以連續起動5次。
二、啟動柜主要結構組成:
水箱、極板(分動極板及靜極板)、傳動機構、限位機構(行程開關)及相關電器元件,如繼電器(或FLC),時間繼電器、接觸器、按鈕、指示燈等裝置構成。


三、工作原理:

現以一臺10KV鼠籠型電機為例,如下圖所示:



電機開關柜合閘的同時,水阻柜接到真空斷路器運行信號,動極板自上而下開始運行,在設定的時間內電阻值逐漸下降,當電阻接近于零時,安裝在水阻柜內的真空接觸器吸合,電機啟動完成,經過延時幾秒后,動極板自動復位至原始狀態,等待下一次起動。如水阻柜在預定的時間內沒有完成啟動,就會發出一個故障報警信號,自動切斷開關柜,確保電機不開路。
 
四、水阻的分類
按照電機的不同,分為:
一種是轉子串水阻,即電機屬于繞線式電機即轉子回路未短接。此時通過改變起動過程中轉子回路的電阻值來逐步實現軟起動。
二是定子串水阻電機屬于籠型電機,即轉子回路在電機內部已短接。此時通過改變起動過程中定子回路的電阻值來逐步實現軟啟動。
按照實現方式的不同,分為:
一種是溫度改變阻值大小,即在啟動過程中,由于液體內部的電解液隨著液體溫度的升高,電解液分子活動加劇,使電阻值逐步減小,逐步改變機端電壓,使之達到軟起動的目的。

二是通過柜內增加極板升降電機,勻速的改變輸入輸出極板之間的距離,改變電阻值的大小,逐步改變機端電壓,使之達到軟起動的目的。

其中若是溫度改變阻值大小,主要屬于定子串水阻系列。若通過極板升降電機改變阻值大小,則定子和轉子串水阻都可。

對于鼠籠式電機而言,水電阻柜有兩種方案,對于星型接法的電機,如星點能夠打開,原理與繞線式電機水阻柜的原理基本相同,對于角型接法或星點不能打開的籠型電機,水阻柜只能串接在定子回路中,電機起動完畢后,需要將水阻柜用真空接觸器隔離開,以防水阻柜長期帶電引發安全事故。

五、水電阻的技術特點
水電組的優點
1、大中型繞線異步電動機進行無級調速,調速比可達2:1;
2、用作電動機啟動,具備啟動電流小,啟動平穩等優點;
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。
水電阻的缺點

1、通過調節極板距離改變電阻,精度和靈敏度低;

2、需要經常加水;

3、環境溫度變化對啟動特性有影響,一般需要加裝空調。

六、總結

針對實際情況,水阻調速的性價比更優于變頻器,更為合理,建議用水阻調速,水電阻使用了以后主要是降低初期投資。水電阻調速只能用于繞線電動機,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,把水電阻串入轉子回路中,從而達到調速的目的。

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