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水阻柜是電氣行業(yè)的通俗叫法,也稱之為液阻柜,液體電阻啟動(dòng)柜,水電阻啟動(dòng)柜。
水阻柜是采用特種介質(zhì),的水溶液作為電阻,在特殊設(shè)計(jì)的水阻箱中引入,極板作電極串入電機(jī)定子回路中,電機(jī)啟動(dòng)時(shí),由一小功率伺服電機(jī)帶動(dòng)極板,移動(dòng)來(lái)改變極板的相對(duì)位置,使液體電阻由大到小作無(wú)極變化,從而使電機(jī)低電流平滑啟動(dòng)。 電機(jī)開(kāi)關(guān)柜合閘的同時(shí)水阻柜,接收到真空斷路器運(yùn)行信號(hào),動(dòng)極板自上而下開(kāi)始運(yùn)行,在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)電阻值逐漸下降,當(dāng)電阻接近于零時(shí),安裝在柜內(nèi)的真空接觸器吸合,電機(jī)啟動(dòng)完成,經(jīng)過(guò)幾秒后,動(dòng)極板自動(dòng)復(fù)位至原始狀態(tài),等待一下次啟動(dòng)。如液體電阻起動(dòng)器在預(yù)定,的時(shí)間內(nèi)起動(dòng)沒(méi)有完成就會(huì)發(fā)出一個(gè)故障報(bào)警信號(hào),自動(dòng)切斷開(kāi)關(guān)柜,確保電機(jī)不開(kāi)路。一般可連續(xù)起動(dòng)3到5次,具有點(diǎn)動(dòng)功能。繞線式異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)必須在轉(zhuǎn)子回路中串電阻或頻敏變阻器,但由于大型繞線電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電流大所串銅電阻或頻敏變阻器組數(shù)較多,體積一般較大,占用建筑面積多,故在舊廠房的技術(shù)改造中往往造成較大的困難。
電機(jī)專用液阻柜(水阻柜)水阻,顧名思義,即水阻柜(又被稱為液阻柜)。此技術(shù)早發(fā)源于日本,在1985年上半年被引進(jìn)到中國(guó),在當(dāng)今大容量電機(jī)上得到廣泛的應(yīng)用,現(xiàn)階段比較適合中國(guó)的國(guó)情。由于電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)時(shí),起動(dòng)電流會(huì)達(dá)到電機(jī)額定電流的7~8倍,一般上一級(jí)變壓器的容量都承受不了,特別是大功率的電機(jī),必須加裝起動(dòng)設(shè)備,否則會(huì)造成變壓器局部下跳閘。水阻柜是采用特種介質(zhì),的水溶液作為電阻,在特殊設(shè)計(jì)的水阻箱中引入,極板作電極串入電機(jī)定子回路中,電機(jī)啟動(dòng)時(shí),由一小功率伺服電機(jī)帶動(dòng)極板,移動(dòng)來(lái)改變極板的相對(duì)位置,使液體電阻由大到小作無(wú)極變化,從而使電機(jī)低電流平滑啟動(dòng)。
早先的起動(dòng)設(shè)備,主要有:電阻器起動(dòng)和頻敏起動(dòng)等。電阻器起動(dòng)通過(guò)切換電阻的數(shù)量,改變串入電機(jī)的電阻,由于切換電阻屬于有級(jí)調(diào)速,所以切換瞬間沖擊較大。頻敏起動(dòng)據(jù)說(shuō)是諧波成分比較大。
隨著技術(shù)的逐步進(jìn)步,后期發(fā)展的水阻起動(dòng),由于屬于無(wú)級(jí)調(diào)節(jié),所以起動(dòng)過(guò)程較平滑,切換無(wú)沖擊電流等等優(yōu)點(diǎn)。
工作原理
在被控繞線電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子回路中串入特殊配置的電解液作為電阻,并通過(guò)調(diào)整電解液的濃度及改變兩極板間的距離使串入電阻阻值在起動(dòng)過(guò)程中始終滿足電機(jī)機(jī)械特性對(duì)串入電阻值的要求,從而使電動(dòng)機(jī)在獲大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩及小起動(dòng)電流的情況下均勻升速,起動(dòng)結(jié)束,電氣開(kāi)關(guān)短接轉(zhuǎn)子回路。YGLQ液體電阻啟動(dòng)柜是為改善大中型繞線式交流異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)性能而研制的新型啟動(dòng)器,它是通過(guò)在電機(jī)轉(zhuǎn)子回路串入液體電阻,自動(dòng)無(wú)極調(diào)整電阻阻值使其由大變小為零,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電機(jī)無(wú)沖擊地平滑起動(dòng)。
籠型水阻柜是在電機(jī)定子回路中串可變液體電阻的一種起動(dòng)方式,即隨著主電動(dòng)機(jī)的起動(dòng),裝置自動(dòng)改變液體電阻動(dòng)、定極板之間的間距,使電阻線性均勻減小,電機(jī)端電壓均勻提高的一種起動(dòng)方式。主機(jī)起動(dòng)結(jié)束后,軟起動(dòng)裝置從主回路中完全脫離或處于零電位,活動(dòng)極板自動(dòng)復(fù)位,為下次起動(dòng)作好準(zhǔn)備。也正是由于Y型接法的低昂轉(zhuǎn)子A、B、C三相電流的不平衡,才導(dǎo)致了電機(jī)啟動(dòng)的異常聲音及出現(xiàn)過(guò)流、振動(dòng)現(xiàn)象,并可能出現(xiàn)電流差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作跳閘。
水阻柜一般分為籠型水阻柜和繞線水阻柜,那么根據(jù)什么來(lái)確定是選用哪種水阻柜呢?正式通電前,必須確認(rèn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向正確,確認(rèn)(調(diào)整傳動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方向)的方法如下:接通控制電源,脫機(jī)運(yùn)行時(shí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)自動(dòng)復(fù)位(上升),可通過(guò)操作電氣室門上的按鈕使機(jī)構(gòu)升降,確保手動(dòng)試車時(shí)極板下降,手動(dòng)復(fù)位時(shí)極板上升。根據(jù)電機(jī)類型選擇軟啟動(dòng)柜,高壓繞線電機(jī)只可選用高壓繞線式水阻柜,高壓鼠籠電機(jī)可選用經(jīng)濟(jì)實(shí)用的高壓鼠籠液阻柜和智能的高壓固態(tài)軟啟動(dòng)柜,而目前在發(fā)電廠、水利等行業(yè)常用的是籠型水阻柜,籠型水阻軟啟動(dòng)柜是一款性價(jià)比高,起動(dòng)性能很好的一種軟啟動(dòng)柜;
高壓液體電阻啟動(dòng)柜使用中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題
(1)液體電阻箱內(nèi)液面太高,在電極移動(dòng)過(guò)程中會(huì)造成液體溢出使相間短路而產(chǎn)生電弧燒壞箱體和電極;過(guò)低,會(huì)造成液體在起動(dòng)過(guò)程中因液體少使單位散熱量不夠而沸騰。
(2)活動(dòng)電極的行程控制開(kāi)關(guān)一定要可靠,下限開(kāi)關(guān)不可靠時(shí)因液體電阻器不切除而造成液體沸騰和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)損壞;上限不可靠時(shí)會(huì)使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)卡死頂壞啟動(dòng)柜。因此我們?cè)谑褂弥杏袝r(shí)將上下限位開(kāi)關(guān)備用并聯(lián)雙保險(xiǎn)式,壞了1只另1只仍可控制。
(3)動(dòng)靜電極應(yīng)定期檢查、除銹,以免電極導(dǎo)電性減弱。
(4)三相電極絕緣箱體之間及對(duì)外殼之間一定要絕緣良好,否則會(huì)造成短路燒壞設(shè)備。
(5)雙傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)的2臺(tái)液體電阻啟動(dòng)柜帶有循環(huán)泵攪拌,使2臺(tái)液體相通,兩臺(tái)電阻值盡量達(dá)到一致,否則會(huì)損壞設(shè)備。
(6)切除液體電阻器用接觸器內(nèi)觸頭,一定要有足夠的接觸壓力,否則當(dāng)三相觸頭壓力不均衡時(shí),會(huì)造成電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電流擺動(dòng)或星點(diǎn)母排發(fā)熱,甚至燒壞、燒粘。
(7)電極在啟動(dòng)完畢后,有活動(dòng)極返回,和不返回式,這兩種各有優(yōu)點(diǎn)。返回式是使電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)完畢后液體電阻出在大位置,以備下次啟動(dòng);環(huán)境溫度:-40~50℃相對(duì)濕度:≤90%海拔高度:≤2000m地面傾斜度不大于5°安裝地點(diǎn)無(wú)火災(zāi)危險(xiǎn)、化學(xué)腐蝕及劇烈振動(dòng)。而不返回式,當(dāng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)完畢后電極在小位置,一旦發(fā)生切除失敗,則可使設(shè)備維持運(yùn)行。實(shí)際上這兩種方式都可應(yīng)用,但限位開(kāi)關(guān)一定要可靠。
(8)塑料式絕緣箱體在使用幾年后會(huì)變形滲漏,如能采用玻璃鋼或其它強(qiáng)度高的材料更好。