水阻柜百科

水阻柜的原理、巡檢維修技能培訓(xùn)

作者：admin點(diǎn)擊：1411 次發(fā)布時(shí)間：2019-07-03 09:18:41

水阻柜的原理、巡檢維修技能培訓(xùn)

一、交流電機(jī)起動(dòng)概述：
電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的一般要求是有足夠大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，較小的起動(dòng)電流，還要求起動(dòng)設(shè)備盡可能簡(jiǎn)單、易于操作與維護(hù)方便，并有良好的經(jīng)濟(jì)性。過大的起動(dòng)電流會(huì)造成線路電壓降，影響其他負(fù)載的運(yùn)行。對(duì)頻繁起動(dòng)的電機(jī)，大的起動(dòng)電流也會(huì)造成電機(jī)內(nèi)部發(fā)熱過多而損壞電機(jī)。
定子起動(dòng)電流：

起動(dòng)轉(zhuǎn)子功率因數(shù)：

起動(dòng)轉(zhuǎn)矩：
兆復(fù)安電氣介紹電機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩

二、交流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)水阻柜的工作原理
一般而言，高壓電機(jī)如果直起，起動(dòng)電流是額定電流的6～8倍，這樣如果系統(tǒng)容量太小，也可能會(huì)將系統(tǒng)電壓拖低20％甚至更厲害，這樣連在這個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的其他電氣設(shè)備都有可能保護(hù)跳機(jī)，所以一般都會(huì)采用軟起動(dòng)技術(shù)。我們所說的水阻柜起動(dòng)，就是其中一種。由于交流電機(jī)分為同步電機(jī)和異步電機(jī)，而異步電動(dòng)機(jī)又分為鼠籠電機(jī)和繞線電機(jī)，鼠籠電機(jī)和繞線電機(jī)的主要區(qū)別是電機(jī)的轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)不同。早期的水阻柜是用在繞線電機(jī)上，通過轉(zhuǎn)子串水阻改變繞線電機(jī)轉(zhuǎn)差率從而使電機(jī)輕松起動(dòng)。而鼠籠水阻柜是后人通過大膽嘗試，將水阻柜串在定子回路，通過水阻串聯(lián)分壓原理起到電機(jī)降壓起動(dòng)的目的。而同步電機(jī)起動(dòng)又是在鼠籠電機(jī)水阻柜構(gòu)思的基礎(chǔ)上略微變通，讓同步電機(jī)異步起動(dòng)來達(dá)到同步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的效果。
1、繞線電機(jī)水阻柜基本原理：
繞線電機(jī)水阻柜靠溶解在水中的電解質(zhì)離子導(dǎo)電的。電解質(zhì)充滿于兩個(gè)平行的平面極板（既水阻柜的兩個(gè)電極）之間，構(gòu)成一個(gè)電容狀的導(dǎo)電體——水電阻。自身無感性元件，故與頻敏、電抗器等起動(dòng)設(shè)備相比，有提高電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)，節(jié)能降耗的功能。水阻柜串入電動(dòng)機(jī)定子回路以后，不僅能改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率S，達(dá)到調(diào)速的目的，還能增加電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)矩，減小起動(dòng)電流。具有平滑無級(jí)調(diào)速，并可使轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速。
2、鼠籠電機(jī)（同步電機(jī)）水阻柜基本原理：兆復(fù)安電氣介紹YKK電機(jī)軟起動(dòng)

鼠籠電機(jī)（同步電機(jī)）水阻柜是根據(jù)電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)理論，在電動(dòng)機(jī)的定子（轉(zhuǎn)子）回路中串入一適當(dāng)?shù)目勺兯韫襁M(jìn)行分壓，充分利用水阻柜熱容量大不會(huì)燒毀以及可調(diào)可恢復(fù)性等優(yōu)良特性，通過控制系統(tǒng)控制傳動(dòng)機(jī)構(gòu)拖動(dòng)電極極板向下運(yùn)動(dòng)，縮小動(dòng)、定極板間的距離，從而使水阻柜阻值的平滑變小，使水阻柜阻值的變化與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率的變化同步，達(dá)到恒電流起動(dòng)的目的，并使電動(dòng)機(jī)均勻加速至額定轉(zhuǎn)速，縮短起動(dòng)時(shí)間。當(dāng)起動(dòng)完成后，星點(diǎn)接觸器自動(dòng)投入并旁路水阻柜，電動(dòng)機(jī)全壓運(yùn)行。動(dòng)極板運(yùn)行至上端，為下次起動(dòng)做好準(zhǔn)備。
鼠籠電機(jī)（同步電機(jī)）水阻柜起動(dòng)性能及優(yōu)點(diǎn)：1.系統(tǒng)功率因數(shù)高；2.電網(wǎng)電壓波動(dòng)較?。?.起動(dòng)平穩(wěn)無沖擊。在定子回路中串入三相水阻柜，電阻大小可通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制極板間距離來調(diào)節(jié)，阻值平滑減小、起動(dòng)過程在較小起動(dòng)電流下進(jìn)行。
三、水阻柜水電阻的配制：
1、配液用水最好是蒸餾水，也可用軟化水，最低限度應(yīng)是經(jīng)過凈置后去掉沉淀物的生活用水，其量應(yīng)比電阻箱內(nèi)所需要的略多出10～30％。
2、阻值的計(jì)算：
1）高壓鼠籠式異步電機(jī)所需電阻：

式中：m-未串R前起動(dòng)電流與額定電流之比，一般取4～7
n-串入R后起動(dòng)電流與額定電流之比，取2.5～3
Ie-電機(jī)額定工作電流（A）
Ue-電機(jī)額定工作電壓（V）
2）繞線式異步電機(jī)所需電阻：
RO=0.577*U2e/I2e·KF·kt/kM
式中：U2e：電機(jī)轉(zhuǎn)子回路的開路電壓（V）
I2e：電機(jī)轉(zhuǎn)子回路的額定電流（A）
KF：電機(jī)功率容裕倍數(shù)。（KF=1.1-1.3,取1.2）
kt：溫度倍數(shù)。(kt=1.1-1.3,取1.2)
kM：起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)。(kM =1.1-1.3,取1.2)
根據(jù)實(shí)際情況，我們將上述公式進(jìn)行簡(jiǎn)化后：
RO=0.7*U2e/I2e
式中：U2e：電機(jī)轉(zhuǎn)子回路的開路電壓（V）
I2e：電機(jī)轉(zhuǎn)子回路的額定電流（A）
注：此公式也可用于鼠籠式電機(jī)，U2e為電機(jī)額定電壓，I2e為電機(jī)額定電流。

四、水阻柜的結(jié)構(gòu)
水阻柜主要由電極系統(tǒng)，電極驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，電控系統(tǒng)以及上、下箱體四部分組成。電極系統(tǒng)設(shè)置在下箱體中，電極驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及電控設(shè)置在變阻器的上箱體中。上箱體中還裝有上、下限位開關(guān)，以控制電極行程，并通過上箱體側(cè)面的標(biāo)牌指示出動(dòng)極的升降位置，下箱體的外側(cè)裝有液位觀察孔，加液口以及排液閥等，變阻器還裝有溫度繼電器和液位繼電器，用于控制溶液的溫度以及液面的位置。
五、水阻柜的工作條件
（1）安裝地點(diǎn)的海拔不超過2KM；
（2）周圍空氣溫度不高于40度，不低于5度；
（3）空氣相對(duì)濕度不大于90%，該月平均最低溫度不超過25度；
（4）按裝類別屬三類；
（5）污染等級(jí)為3級(jí)的場(chǎng)合；
（6）安裝傾斜度不超過5度。
六、水阻柜經(jīng)投入使用后運(yùn)行情況：
從運(yùn)行情況看效果很好，能很好的解決了原控制系統(tǒng)存在的問題。顯示以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：
1、在轉(zhuǎn)子電路中串接水阻柜可獲得最大起動(dòng)轉(zhuǎn)距，提高轉(zhuǎn)子電路功率因數(shù)和增加起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的目的。
2、起動(dòng)過程中，切換水阻柜時(shí)產(chǎn)生的故障率明顯減少，突出地解決了采礦廠灰塵大及現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)較大的不良因素，能在惡劣環(huán)境下長(zhǎng)期運(yùn)行等問題。而且操作簡(jiǎn)單、維護(hù)方便，提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性。
3、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)距穩(wěn)定，能使加速均勻平滑，從而避免了電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的電流沖擊?？蓽p小了機(jī)械應(yīng)力損傷，降低了相關(guān)機(jī)械傳動(dòng)部分的磨損，消除了傳動(dòng)齒輪間的空隙，對(duì)減速機(jī)及皮帶的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行十分有利，延長(zhǎng)了電動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)部分的使命壽命，同時(shí)降低電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊，是很好的重載起動(dòng)方式。
4、起動(dòng)電流小，起動(dòng)時(shí)不超過額定電流的2.5倍,并減小了線路損耗。具有節(jié)電節(jié)能效應(yīng)，電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)切換電阻液中降低熱能，根據(jù)電動(dòng)機(jī)負(fù)載變化情況，節(jié)電節(jié)能率可達(dá)20-50％。
5、徹底解決了系統(tǒng)設(shè)計(jì), 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、緊湊，工作運(yùn)行可靠，維修方便。自動(dòng)化程度高，不需要人工操作，即可完成全部起動(dòng)過程。
七、常見故障及處理：

故障名稱	可能原因	處理方法	備注
主機(jī)起動(dòng)前允許起動(dòng)燈不亮或允許起動(dòng)繼電器不動(dòng)作	液位過低	添加清水至正常液位線
	液溫過高	待液溫降至正常范圍
	動(dòng)極越位	用手動(dòng)試車或復(fù)位按鈕調(diào)整傳動(dòng)機(jī)構(gòu)至正常位；行程開關(guān)失靈，更換
	傳動(dòng)過載	檢查傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)有無卡死，添加潤(rùn)滑油并調(diào)整至靈活
	有綜合報(bào)警	針對(duì)可能的原因逐項(xiàng)排除
	信號(hào)燈損壞	更換
	繼電器損壞	更換
起動(dòng)超時(shí)動(dòng)作	運(yùn)行投切信號(hào)失靈	全面檢查起動(dòng)切換回路電源和投切信號(hào)至正常
起動(dòng)超時(shí)動(dòng)作	負(fù)載過重或起動(dòng)力矩過小	減小電解液起動(dòng)電阻，增大起動(dòng)電流或延長(zhǎng)超時(shí)保護(hù)時(shí)間至合適
綜合報(bào)警亮或發(fā)出報(bào)警聲響	液位過低	添加清水至正常液位線	起動(dòng)或運(yùn)行過程中不作用于分閘
	極板越位	用手動(dòng)試車或復(fù)位按鈕調(diào)整傳動(dòng)機(jī)構(gòu)至正常位；行程開關(guān)失靈，更換	起動(dòng)或運(yùn)行過程中分閘
	液溫過高	待液溫降至正常范圍
	起動(dòng)或運(yùn)行檢測(cè)信號(hào)沒有	全面檢查起動(dòng)切換回路電源和投切信號(hào)至正常

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