水泥磨机用变极启动无滑环绕线转子感应电动机

文章作者：admin / 发表时间：2012/7/20 / 点击： 次

水泥磨机用变极启动无滑环绕线转子感应电动机

球磨机，破碎机，空气压缩机等重载机械一般采用二种方法来启动；一是选用大容量的鼠笼电动机，二是选用绕线型感应电动机。前者在电动机启动之后，即转入低负荷运行，电动机效率大为降低，必然造成很大的电力浪费；后者则通过滑环电刷电缆在转子回路中串入外接电阻，启动后控制回路自动将启动电阻短接，以保证电动机正常运行。但是由于绕线电动机转子带有滑环电刷，，使转子回路存在易出故障的滑动触点，而且由于必须通过三相电缆和交流接触器串入启动电阻才能顺利启动，又导致了转子结构复杂，使电动机可靠性低，维护困难；同时浪费部分电能，使得电动机的实际运行效率降低。

1.变极启动无滑环绕线转子感应电动机原理

为了解决这些问题，研发了10极启动8极运行即变极启动无滑环绕线转子感应电动机(以下简称新型电动机)。这种电动机转子电路中无需串入附加启动电阻，但却与带滑环电刷的普通绕线型感应电动机一样，既有低启动电流(额定电流的2．5倍)又有高
动转矩(额定转矩的1．8～2．2倍)，完全能够满载瞬间快速直接启动，而且有着更高的可靠性和运行效率。技术原理如下：电动机定子上放置一套采用变极比为l 0／8的三相换相法变极绕组，其中10极用于启动，8极用于正常运行，采用开关装置切换不同的极数来完成启动和正常运行2种工作状态的转换。而转子绕组设计成：对应于启动时的10极，转子自动呈现为高电阻(相当于外串电阻)，这时既可降低启动电流又可提高启动转矩；而对应于正常运行时的8极，转子又呈现为低电阻，这时又有着高的运行效率。由于新型电动机启动和运行状态的转换是通过定子绕组的变极切换进行，与传统绕线式感应电动机相比，转子上无需安装滑环电刷，既简化了转子的机械结构，也消除了因此带来的故障隐患，提高了运行效率，控制系统也大大简化(见图1)。但是由于正常运行和启动状态选用了不同的极数，而这2种极数的同步转速又不同，因此启动状态向运行状态切换时仍可能存在一定的冲击电流，但工业运行的实践证明，这种冲击时间短而对电网并无太大影响。

2 实际应用

新型电动机在湖北省黄石市某水泥厂中2.2mm*7m生料磨上运行，效果良好。其主要性能特点是：

1)高可靠性：由于无滑环电刷，不串电阻，也不需要进相机，因此就不存在由于这些附加部件的故障而引起停机检修问题。原绕线电动机每月需停机近10h进行检修，而新型电动机自2005年5月5日投入运行至今从未发生任何故障。

2)高启动转矩，低启动电流：启动转矩是额定转矩的1．8-2．2倍，启动电流是额定电流的2．5倍。
3)高功率因数：无需高压电力电容器或进相机等无功补偿设备，其功率因数仍可达No．915，而传统电动机仅为0．84。

4)高效率：同传统电动机相比，其铜耗、铁耗和转差损耗都降至很低，其效率达94％以上。

5)运行时新型电动机感应转速为740r／rain，而传统8极电动机标称转速为735r／min(实际转速只能达到730r／min)，8极电动机的同步转速为750r／rain，因此两者转差率分别为2．6％和1．3％，因此转差损耗则大幅下降，电动机的效率自然也就得到提高。

6)温升比传统电动机低20cc左右。

7)电动机启动控制简单可靠，启动柜只需2只高压交流接触器和1只时间继电器即可。

8)节能效果：原电动机电耗20．41kWh／t；新电动机电耗l8．85kWh／t。则新电动机每吨物料节电
1．56kWh，节电率达7．8％。