无刷自控软起动器起源及发展
翟佑华付 军
河南油田南阳石蜡精细化工厂 河南油田党政办(473132)
摘要:本文介绍了人们为实现绕线电机无刷运行,所采取的措施和步骤及每一个步骤所带来的技术进步。特别是无刷自控电机软起动器的生产和使用过程中发现的不足及解决的办法,使读者对无刷自控电机软起动器有一个全面的了解和认识。
关键词:软起动器 起动电流 起动转矩 起动比1 无刷自控 绕线电机
背景技术
三相绕线式转子交流异步电动机因转子可外接电阻、频敏变阻器和反电势。它不但能限制电机的起动电流,还能增加电机的起动转矩和起动时的功率因素,使电机起动比接近1(转子串电阻和反电势时,起动比接近1,串频敏变阻器时,起动比最高可以达到0.55,而普通的鼠笼型电机起动比小于0.2)。因此,三相绕线式转子交流异步电动机在大容量、大转矩的机械设备中得到广泛应用。但:(1)三相绕线式转子交流异步电动机因需将转子电流通过电刷、滑环、电缆等引到地面控制柜,控制设备复杂,运行维护成本高;(2)碳刷、滑环、联接转子回路的电缆及短接装置需消耗大量的电能,降低了电机的效率;(3)电刷与滑环间磨下的碳粉会导致电机绝缘的降低,引发电动机故障;电刷的磨损、压力弹簧锈蚀,引起电刷与滑环间打火造成拖动系统可靠性降低,运行维护工作量增大。因此,自三相绕线式转子交流异步电动机诞生开始,人们就一直探索无刷运行。
1.深槽或双鼠笼电机
从三相异步电动机的运行特性可以知道,适当增加转子电阻,可以改善电动机的启动性能。在普通鼠笼电机中,转子电流回路是闭合的,无法串入电阻。人们从转子槽形入手,设法利用转子电流,在电机启动时,频率较高,深槽部分漏磁通多,阻抗大,出现启动电流较小的“集肤效应”现象,制成深槽或双鼠笼电机,来达到改善电机启动性能的目的。由于它人为地增加了电机转子漏抗和转子电阻,电机的最大启动转矩、正常运行的功率因素和效率(效率降低3—7%)均有所降低。深槽或双鼠笼电机是靠牺牲电机的运行性能来换取电机的启动性能,正因如此,它一般只用在对电气可靠性要求较高、工作环境较恶劣、单机容量较少的场合,如油田的抽油机等。
2.双绕组电机
《中小型电机》杂志2001年第四期64页上公开了一种“无刷双绕组三相异步电动机”(简称:双绕组电机)。它是利用两套定子