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水阻启动柜全解

发布时间:2021-08-26

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发布人:源创大白

液体电阻启动柜,也就水阻启动柜,是近年来运用非常广泛的电机起动设备。适用于400V、3KV、6KV、10KV等各个电压等级,功率范围从500KW-30000KW。

与频敏电阻、变频器、电抗器等其它起动方式相比,水阻柜具有起动功率因数高(因是阻性负载),造价低,启动过程平滑,操作维护简单等优点,是启动电抗器和自耦降压启动器的理想替代产品

一、工作原理:
对于绕线式异步电动机来说,当电网电压及频率不变时,在转子回路中串入随电动机转速增加而相应减小的启动电阻后,一方面可以减小启动电流,另一方面又可以始终获得较大的启动转矩。
液体电阻启动柜就是利用这一原理,在电机定子回路(笼型电机)或转子回路(绕线电机)中串入一特制可控液态电阻,电机在起动过程中液态电阻的动、定极板之间的距离按预定设置自动改变,从而使液态电阻阻值呈无级平滑减小,直至阻值接近为零,起动结束后,液阻自动切除,电动机投入正常运行,可以连续起动5次。
二、启动柜主要结构组成:
水箱、极板(分动极板及静极板)、传动机构、限位机构(行程开关)及相关电器元件,如继电器(或FLC),时间继电器、接触器、按钮、指示灯等装置构成。


三、工作原理:

现以一台10KV鼠笼型电机为例,如下图所示:



电机开关柜合闸的同时,水阻柜接到真空断路器运行信号,动极板自上而下开始运行,在设定的时间内电阻值逐渐下降,当电阻接近于零时,安装在水阻柜内的真空接触器吸合,电机启动完成,经过延时几秒后,动极板自动复位至原始状态,等待下一次起动。如水阻柜在预定的时间内没有完成启动,就会发出一个故障报警信号,自动切断开关柜,确保电机不开路。
 
四、水阻的分类
按照电机的不同,分为:
一种是转子串水阻,即电机属于绕线式电机即转子回路未短接。此时通过改变起动过程中转子回路的电阻值来逐步实现软起动
二是定子串水阻电机属于笼型电机,即转子回路在电机内部已短接。此时通过改变起动过程中定子回路的电阻值来逐步实现软启动
按照实现方式的不同,分为:
一种是温度改变阻值大小,即在启动过程中,由于液体内部的电解液随着液体温度的升高,电解液分子活动加剧,使电阻值逐步减小,逐步改变机端电压,使之达到软起动的目的。

二是通过柜内增加极板升降电机,匀速的改变输入输出极板之间的距离,改变电阻值的大小,逐步改变机端电压,使之达到软起动的目的。

其中若是温度改变阻值大小,主要属于定子串水阻系列。若通过极板升降电机改变阻值大小,则定子和转子串水阻都可。

对于鼠笼式电机而言,水电阻柜有两种方案,对于星型接法的电机,如星点能够打开,原理与绕线式电机水阻柜的原理基本相同,对于角型接法或星点不能打开的笼型电机,水阻柜只能串接在定子回路中,电机起动完毕后,需要将水阻柜用真空接触器隔离开,以防水阻柜长期带电引发安全事故。

五、水电阻的技术特点
水电组的优点
1、大中型绕线异步电动机进行无级调速,调速比可达2:1;
2、用作电动机启动,具备启动电流小,启动平稳等优点;
3、与变频调速,可控硅串级调速相比,更经济可靠实用,且维护简单。
水电阻的缺点

1、通过调节极板距离改变电阻,精度和灵敏度低;

2、需要经常加水;

3、环境温度变化对启动特性有影响,一般需要加装空调。

六、总结

针对实际情况,水阻调速的性价比更优于变频器,更为合理,建议用水阻调速,水电阻使用了以后主要是降低初期投资。水电阻调速只能用于绕线电动机,学过电工的都知道,绕线式电动机调速的方式就是在转子绕组中串电阻来实现的,而水电阻调速就是在水中加入电解质后形成一定的电阻,把水电阻串入转子回路中,从而达到调速的目的。

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