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水阻柜的原理、巡检维修技能培训

作者:admin点击:57 次发布时间:2019-07-03 09:18:41

水阻柜的原理、巡检维修技能培训


一、交流电机起动概述:
电动机起动的一般要求是有足够大的起动转矩,较小的起动电流,还要求起动设备尽可能简单、易于操作与维护方便,并有良好的经济性。过大的起动电流会造成线路电压降,影响其他负载的运行。对频繁起动的电机,大的起动电流也会造成电机内部发热过多而损坏电机。
定子起动电流:
定子起动电流
起动转子功率因数:
起动转子功率因数
起动转矩:
兆复安电气介绍电机起动转矩
二、交流电动机起动水阻柜的工作原理
一般而言,高压电机如果直起,起动电流是额定电流的6~8倍,这样如果系统容量太小,也可能会将系统电压拖低20%甚至更厉害,这样连在这个系统内的其他电气设备都有可能保护跳机,所以一般都会采用软起动技术。我们所说的水阻柜起动,就是其中一种。由于交流电机分为同步电机和异步电机,而异步电动机又分为鼠笼电机和绕线电机,鼠笼电机和绕线电机的主要区别是电机的转子机构不同。早期的水阻柜是用在绕线电机上,通过转子串水阻改变绕线电机转差率从而使电机轻松起动。而鼠笼水阻柜是后人通过大胆尝试,将水阻柜串在定子回路,通过水阻串联分压原理起到电机降压起动的目的。而同步电机起动又是在鼠笼电机水阻柜构思的基础上略微变通,让同步电机异步起动来达到同步电动机起动的效果。
1、绕线电机水阻柜基本原理:
绕线电机水阻柜靠溶解在水中的电解质离子导电的。电解质充满于两个平行的平面极板(既水阻柜的两个电极)之间,构成一个电容状的导电体——水电阻。自身无感性元件,故与频敏、电抗器等起动设备相比,有提高电动机的功率因数,节能降耗的功能。水阻柜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。
2、鼠笼电机(同步电机)水阻柜基本原理:兆复安电气介绍YKK电机软起动
鼠笼电机(同步电机)水阻柜是根据电动机降压起动理论,在电动机的定子(转子)回路中串入一适当的可变水阻柜进行分压,充分利用水阻柜热容量大不会烧毁以及可调可恢复性等优良特性,通过控制系统控制传动机构拖动电极极板向下运动,缩小动、定极板间的距离,从而使水阻柜阻值的平滑变小,使水阻柜阻值的变化与电动机转差率的变化同步,达到恒电流起动的目的,并使电动机均匀加速至额定转速,缩短起动时间。当起动完成后,星点接触器自动投入并旁路水阻柜,电动机全压运行。动极板运行至上端,为下次起动做好准备。
鼠笼电机(同步电机)水阻柜起动性能及优点:1.系统功率因数高;2.电网电压波动较小;3.起动平稳无冲击。在定子回路中串入三相水阻柜,电阻大小可通过传动机构控制极板间距离来调节,阻值平滑减小、起动过程在较小起动电流下进行。
三、水阻柜水电阻的配制:
1、配液用水最好是蒸馏水,也可用软化水,最低限度应是经过净置后去掉沉淀物的生活用水,其量应比电阻箱内所需要的略多出10~30%。
2、阻值的计算:
1)高压鼠笼式异步电机所需电阻:
高压鼠笼式异步电机所需电阻
式中:m-未串R前起动电流与额定电流之比,一般取4~7
n-串入R后起动电流与额定电流之比,取2.5~3
Ie-电机额定工作电流(A)
Ue-电机额定工作电压(V)
2)绕线式异步电机所需电阻:
RO=0.577*U2e/I2e·KF·kt/kM
式中:U2e:电机转子回路的开路电压(V)
I2e:电机转子回路的额定电流(A)
KF:电机功率容裕倍数。(KF=1.1-1.3,取1.2)
kt:温度倍数。(kt=1.1-1.3,取1.2)
kM:起动转矩倍数。(kM =1.1-1.3,取1.2)
根据实际情况,我们将上述公式进行简化后:
RO=0.7*U2e/I2e
式中:U2e:电机转子回路的开路电压(V)
I2e:电机转子回路的额定电流(A)
注:此公式也可用于鼠笼式电机,U2e为电机额定电压,I2e为电机额定电流。
 
四、水阻柜的结构
水阻柜主要由电极系统,电极驱动系统,电控系统以及上、下箱体四部分组成。电极系统设置在下箱体中,电极驱动系统以及电控设置在变阻器的上箱体中。上箱体中还装有上、下限位开关,以控制电极行程,并通过上箱体侧面的标牌指示出动极的升降位置,下箱体的外侧装有液位观察孔,加液口以及排液阀等,变阻器还装有温度继电器和液位继电器,用于控制溶液的温度以及液面的位置。
五、水阻柜的工作条件
(1)安装地点的海拔不超过2KM;
(2)周围空气温度不高于40度,不低于5度;
(3)空气相对湿度不大于90%,该月平均最低温度不超过25度;
(4)按装类别属三类;
(5)污染等级为3级的场合;
(6)安装倾斜度不超过5度。
六、水阻柜经投入使用后运行情况:
从运行情况看效果很好,能很好的解决了原控制系统存在的问题。显示以下几个方面的优点:
1、在转子电路中串接水阻柜可获得最大起动转距,提高转子电路功率因数和增加起动转矩的目的。
2、起动过程中,切换水阻柜时产生的故障率明显减少,突出地解决了采矿厂灰尘大及现场振动较大的不良因素,能在恶劣环境下长期运行等问题。而且操作简单、维护方便,提高设备运转的可靠性。
3、电动机起动时转距稳定,能使加速均匀平滑,从而避免了电动机在起动时所产生的电流冲击。可减小了机械应力损伤,降低了相关机械传动部分的磨损,消除了传动齿轮间的空隙,对减速机及皮带的长期稳定运行十分有利,延长了电动机及传动部分的使命寿命,同时降低电动机起动时对电网的冲击,是很好的重载起动方式。
4、起动电流小,起动时不超过额定电流的2.5倍,并减小了线路损耗。具有节电节能效应,电动机在起动切换电阻液中降低热能,根据电动机负载变化情况,节电节能率可达20-50%。
5、彻底解决了系统设计, 结构简单合理、紧凑,工作运行可靠,维修方便。自动化程度高,不需要人工操作,即可完成全部起动过程。
七、常见故障及处理:

故障名称 可能原因 处理方法 备注
主机起动前允许起动灯不亮或允许起动继电器不动作 液位过低 添加清水至正常液位线  
液温过高 待液温降至正常范围
动极越位 用手动试车或复位按钮调整传动机构至正常位;行程开关失灵,更换
传动过载 检查传动机构运转有无卡死,添加润滑油并调整至灵活
有综合报警 针对可能的原因逐项排除
信号灯损坏 更换
继电器损坏 更换
起动超时动作 运行投切信号失灵 全面检查起动切换回路电源和投切信号至正常  
负载过重或起动力矩过小 减小电解液起动电阻,增大起动电流或延长超时保护时间至合适
综合报警亮或发出报警声响 液位过低 添加清水至正常液位线 起动或运行过程中不作用于分闸
极板越位 用手动试车或复位按钮调整传动机构至正常位;行程开关失灵,更换 起动或运行过程中分闸
液温过高 待液温降至正常范围
起动或运行检测信号没有 全面检查起动切换回路电源和投切信号至正常
 
 

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