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浅谈鼠笼式异步电机水电阻启动 摘要：三相异步电动机启动方式很多，过去常用的降压启动设备主要有Y/启动、自耦降压启动及现在所用的水电阻、变频启动等等，文章针对水电阻基本原理、电阻液的配制、启动前的检查、维护与故障、使用环境条件等展开讨论。下载 关键词：高压异步电动机 水电阻启动 本厂于2011年完成了对生产7#、8#、9#泵站改造，以前是用280KW 380V低压电机直接启动方式，现改造为500KW 6KV高压水电阻启动方式，至今运行一直良好，值得推广。下面说说水电阻基本原理、电阻液的配制、启动前的检查、维护与故障、使用环境条件等等。 1 水电阻启动几个特点 1.1 电流软起动性能，起动过程中，起动电流基本保持不变，小于额定电流的3倍；且起动转矩大，不受电网质量影响，起动成功率100%。 1.2 电机的起动转矩由小到大逐步增高，使机械设备起动平稳，无冲击、无啸叫且机械设备能平稳越过谐振转速，使设备免受伤害。 1.3 热容量大，连续起动次数为3-4次，提高设备利用率。起动温升低，单次起动电解液温升10/次左右。 1.4 网影响小，起动时电网压降在5%以内。 1.5 完善的报警提示功能和电动机保护功能，安全可靠。 1.6 简单、可靠，安装、维护方便；但通过调节极板距离改变电阻，精度和灵敏度低；需要经常加水；环境温度变化对起动特性有影响，温度变化比较大的地方一般需要加装空调。 2 水电阻基本原理 起动器的导电作用主要是通过溶解在水中的电解质（NaHCO3）离子实现的。在两个平行的平面极板之间有充足的电解质，可以形成一个电容状的导电体水电阻。因为他本身没有感性元件，所以跟频敏、电抗器等起动设备比较起来，可以使电动机的功率因数变大，实现节能降耗。水电阻串入电动机定子回路以后，不仅能改变电动机的转差率S，达到调速的目的，还能增加电动机起动时的转矩，减小起动电流。具有平滑无级调速，并可使转速达到额定转速。 水电阻起动器，主要运用的就是电动机降压起动原理，在电动机的定子回路中串入合适的可变水电阻来分压，由于水电阻具有热容量不小，不会烧毁，而且还能够调整和恢复性等特点，在控制系统控制传动机构拖动电极极板向下运动的情况下，使动、定极板间的距离变小，这样水电阻阻值的平滑也会减小，从而使水电阻阻值与电动机转差率的变化变成一样的，实现恒电流起动，使电动机实现均匀加速，直到达到额定转速，使起动时间变少。起动结束之后，星点接触器自动投入并旁路水电阻，电动机全压运行。动极板运行至上端，为下次启动做好准备。 3 电阻液的配制 3.1 配液用水最好是蒸馏水，也可用沉淀过的生活水。 3.2 阻值可以通过下面的公式得到： Rs= 其中：未串R前起动电流与额定电流之比用m来表示，m大约为 47。 串入R后起动电流与额定电流之比用n来表示，n大约是2.53 电机额定工作电流用Ie来表示 电机额定工作电压用Ue来表示 3.3 电阻的配制。先在起动位置放好动极板，在水箱规定位置注入适当的水，三格液位要相互差不多。先将已准备好的水倒入盆或桶等容器中，再把电液粉缓缓倒入容器中，还要一直搅拌直到电液粉完全溶解，然后倒入电阻箱的一相中。重复步骤将电液粉溶入其它两相中，并扳动试验按钮，使极板上下运动二、三次，使箱内电阻液搅拌均匀。 3.4 电阻的测量：将液体电阻的活动极板移到起动位置后，通过自耦变压器给每相动静极板之间通过50Hz 电，电流从0 最后增加到大约为5A 是时候记下电流表A 的读数I（A），并测量两极之间压降V（V），那么我们就能得到液体电阻值： R（）= V（V）/ I（A） 以下是测量电路图： 若电阻偏大，则加水后再次测量；若阻值偏小，则加粉后再次测量；实现液阻配制后，电液箱的电液要达到口部液位线处，且液位状态不得出现异常。 4 启动前的检查与实验 4.1 先将电液箱四周擦净，再用2500V光欧表检测确保三相对地及相间绝缘电阻在10M以上。 4.2 线路及电气检查：检查液体起动柜内配线，液体起动器与一次柜的联锁控制线。暂时不要将转子线与液体电阻起动器进行连接，电阻测量完之后再连接。要保证端子间或各暴露的带电部位未出现短路等现象，保证不要让端子连接、螺钉等出现松动的情况。检查PLC内部程序是否合理，是否满足控制逻辑。用手动调动极板处于上、下限位，检查控制电源三相电是否正常后。 4.3 与开关柜的联动试验：允许起动：水阻柜中继的常开电接点串接于开关柜的合闸回路中，当水电阻备妥时，常开点闭合，开并柜才允许合闸。起动、停机：要想让电动机启动或者是停机，只需要打开开关柜的起或者是停车按钮，不用在水电阻起动柜上操作。开关柜就输出一对断路器的辅助常开电接点接到水电阻柜，水电阻柜将会自动实现起动，并转换成运行状态。停机后，水电阻会自动恢复，以便再次起动。故障跳闸：水电阻输出一个故障点（常开点）并联至开关柜故障回路，当水电阻出现故障时，开点闭合，开关柜故障报警并跳闸。当液阻柜液位不高时，液温比下限温要低，起动多于所需时限等等，液阻柜“综合报警”灯就会亮，以此来警告相关的工作人员。 联机通电前需手动模拟试机23次，电气动作、信号指示均正常时，再与开关柜联调空动作，反复试验正常后，方可联机通电。 5 维护与故障 5.1 后期检查维护：定期，可以是每个月检查一次，看液位有无出现异常，若果若液位不高，要及时添加蒸馏水。定期（每季）进行传动机构检测、维护、检修或调整上、下限位开关。定期更换电液，可以是45年的时间内，还要保持极板和箱体的清洁；先用稀盐酸将极板上的氧化物清洗干净，再用清水进行清洁，取出和置入箱体时不要出现撞击的情况，以免使箱体被弄坏。定期检修设备是不是保持良好的绝缘性能，可以是一年，保证设备是安全的。水电阻对地绝缘，用1000v摇表，阻值不小于500M。 5.2 故障及处理： 6 使用环境条件 环境温度：在040之间；空气相对湿度保持在90%以下；海拔高度1000M；地面倾斜度5；安装地点不得有火灾、爆炸危险等隐患存在，化学腐蚀及剧烈震动的情况也是不允许的。 7 结论 本系统主起动设备对工况及电网的环境要求不高，运行成本低；系统自身集成控制发出联机信号，一般技术人员短期培训即可自行操作维护；液态电阻稳定性好，操作