高壓電機(jī)軟啟動(dòng)的現(xiàn)狀與發(fā)展

PAGEPAGE1高壓電機(jī)軟啟動(dòng)的現(xiàn)狀與發(fā)展[摘要]高壓電機(jī)的軟啟動(dòng)在近幾年得到快速的發(fā)展，控制原理也多種多樣，使設(shè)計(jì)和用戶單位的難以選擇，本文通過(guò)對(duì)各種高壓電機(jī)軟啟動(dòng)方案的基本原理、特征參數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析，并另外介紹一種新的啟動(dòng)控制方案，論述其原理及特點(diǎn)。其目的在于找到一種適合我國(guó)電力運(yùn)行現(xiàn)狀的最佳電機(jī)控制方案。[關(guān)鍵詞]高壓電機(jī)軟啟動(dòng)發(fā)展引言近幾年來(lái),隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,許多行業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模越來(lái)越大,使用高壓異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)目也越來(lái)越多,單機(jī)容量也越來(lái)越大，高壓\o"中國(guó)軟啟動(dòng)網(wǎng)"電機(jī)的可靠起動(dòng)問(wèn)題成為擺在用戶面前的難題，而高壓電機(jī)的起動(dòng)，會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成較強(qiáng)干擾，尤其在工業(yè)領(lǐng)域中的重載起動(dòng)，有時(shí)可能對(duì)設(shè)備構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因而三相異步電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)越來(lái)越受到相關(guān)技術(shù)人員的重視。對(duì)于大功率高壓電動(dòng)機(jī)而言，軟起動(dòng)比直接起動(dòng)具有如下優(yōu)勢(shì)：減少起動(dòng)過(guò)程引起的電網(wǎng)電壓下降，使之不影響共網(wǎng)其它電氣設(shè)備的正常運(yùn)行；減小電動(dòng)機(jī)的沖擊電流，避免電動(dòng)機(jī)局部過(guò)熱，危害電動(dòng)機(jī)壽命；減小硬起動(dòng)帶來(lái)的機(jī)械沖力，減緩傳動(dòng)機(jī)械（軸、嚙合齒輪等）的磨損；減少電磁干擾，避免沖擊電流以電磁波的形式干擾電氣儀表的正常運(yùn)行?；谏鲜鲈颍瑢?duì)高壓電機(jī)軟啟動(dòng)的研究就具有十分重要的意義。目前無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)的軟啟動(dòng)主要有三種：以電解液限流的液阻軟起動(dòng)、以晶閘管為限流器件的晶閘管軟起動(dòng)、以磁飽和電抗器為限流元件的磁控軟起動(dòng)。筆者在此對(duì)上述軟啟動(dòng)方案的原理、優(yōu)缺點(diǎn)作一簡(jiǎn)要闡述，并介紹一種可控變壓電抗器式軟啟動(dòng)方案，以期對(duì)工程技術(shù)人員在軟啟動(dòng)的選擇上提供一定的幫助。液阻軟啟動(dòng)液阻是一種由電解液形成的電阻，它導(dǎo)電的本質(zhì)是離子導(dǎo)電。其阻值正比于二塊電極板的距離，反比于電解液的電導(dǎo)率，極板距離和電導(dǎo)率都便于控制，且液阻的熱容量大。液阻的這兩大特點(diǎn)，恰恰是軟起動(dòng)所需要的，加上另一個(gè)十分重要的優(yōu)勢(shì)即低成本，使液阻軟起動(dòng)得到了廣泛的應(yīng)用。但是液阻軟啟動(dòng)的缺點(diǎn)也十分明顯：1）基于液阻限流，液阻箱容積大，且一次軟起動(dòng)后電解液通常會(huì)有10℃～30℃的溫升，使軟起動(dòng)的重復(fù)性差；2）移動(dòng)極板需要伺服機(jī)構(gòu)，移動(dòng)速度較慢，難以實(shí)現(xiàn)起動(dòng)方式的多樣化和控制的精確性；3）液阻軟起動(dòng)裝置液箱中的液態(tài)，需要定期補(bǔ)充。電極板長(zhǎng)期浸泡于電解液中，表面會(huì)有一定的銹蝕，需要定期處理；4）液阻軟起動(dòng)裝置不適合放置在易結(jié)冰或顛簸的環(huán)境中。液阻軟起動(dòng)裝置可以串在繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路中以實(shí)現(xiàn)重載軟起動(dòng)，在軟起動(dòng)過(guò)程中不產(chǎn)生高次諧波，且售價(jià)低廉，這是它的突出優(yōu)點(diǎn)。有人預(yù)言它即將被淘汰，但是現(xiàn)在還為時(shí)過(guò)早。晶閘管軟啟動(dòng)這種起到方式首先在國(guó)外中高壓供電領(lǐng)域獲得應(yīng)用，近年來(lái)在國(guó)內(nèi)的保有量在增長(zhǎng)。它是應(yīng)用了可控硅串聯(lián)技術(shù)，通過(guò)光纖傳輸控制信號(hào)，控制可控硅的同時(shí)導(dǎo)通和關(guān)斷，從而控制電機(jī)的起動(dòng)過(guò)程。其優(yōu)點(diǎn)在于：晶閘管具有調(diào)節(jié)快速性好，閉環(huán)控制，控制方式的菜單化等優(yōu)點(diǎn)；而且體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，維護(hù)量小，功能齊全，菜單豐富，起動(dòng)重復(fù)性好，保護(hù)周全。其缺點(diǎn)在于：首先，由于晶閘管的電壓耐受能力在國(guó)際上都沒(méi)有得到解決，所以，在3kV以上電壓系統(tǒng)，它的每個(gè)高壓橋臂上都有三到四個(gè)晶閘管串聯(lián)，這樣，同步觸發(fā)是關(guān)鍵技術(shù)，解決不好就會(huì)造成控制失??；另外晶閘管的耐壓均勻性問(wèn)題，即它對(duì)每個(gè)晶閘管的一致性有非常高的要求，如果個(gè)別晶閘管參數(shù)發(fā)生變化或性能較差，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)設(shè)備的連鎖燒損；三是高壓產(chǎn)品的價(jià)格偏高，因此在國(guó)內(nèi)中高壓系統(tǒng)沒(méi)有普及。磁控式軟啟動(dòng)磁控軟起動(dòng)是從電抗器軟起動(dòng)衍生出來(lái)的。將三相電抗器串在電源和電動(dòng)機(jī)定子之間實(shí)現(xiàn)降壓是兩者的共同點(diǎn)。磁控軟起動(dòng)不同于電抗器軟起動(dòng)的主要特點(diǎn)是其電抗值可控?？傮w說(shuō)來(lái)，起動(dòng)開(kāi)始時(shí)電抗器的電抗值較大，在軟起動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)反饋調(diào)節(jié)使電抗值逐漸減小，及至軟起動(dòng)完成后被旁路。電抗值的變化是通過(guò)控制直流勵(lì)磁電流，改變鐵心的飽和度實(shí)現(xiàn)的，所以叫做磁控軟起動(dòng)。因?yàn)榇棚柡碗娍蛊鞯妮敵龉β时瓤刂乒β蚀髱资叮?/p>