水阻柜起動(dòng)電動(dòng)機(jī)跳閘原因分析

  啟動(dòng)過(guò)程結(jié)束切除水電阻時(shí)跳閘

  電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)50s后切除水電阻，短接真空接觸器動(dòng)作后立即跳閘，故障原因有以下兩種：

  3.1  水電阻阻值偏大

  因溶液滲漏、蒸發(fā)使液位下降后補(bǔ)水，或Na2CO3因化學(xué)反應(yīng)減少，都會(huì)導(dǎo)致水電阻阻值偏大。在啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電流表穩(wěn)定在210A上下，磨機(jī)加速聲音低 沉，50s內(nèi)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)不到90%以上（約75s），所以短接真空接觸器閉合時(shí)，使負(fù)載突然加大，電流有一個(gè)很大的階躍（達(dá)到300A），致使電流速斷 保護(hù)動(dòng)作跳閘。水阻柜液阻柜就是水阻柜專(zhuān)用水箱，也稱(chēng)電阻箱、水阻箱、電解粉箱、水電阻箱、電液箱、液體變阻器箱，一般由箱體、導(dǎo)電柵塊、動(dòng)隔板柵塊和電解液組成。因此向溶液中添加Na2CO3來(lái)降低水電阻阻值是解決辦法。理論上應(yīng)抽取溶液，化驗(yàn)其濃度來(lái)計(jì)算添加Na2CO3的質(zhì)量，實(shí)際中可根 據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)情況，逐步定量添加，觀察啟動(dòng)效果，只要滿足啟動(dòng)即可。

  3.2  電極表面附著污物致使啟動(dòng)電阻偏大

  水電阻經(jīng)過(guò)一定時(shí)期的使用，電極表面附著污物使得啟動(dòng)電阻偏大，故障現(xiàn)象與水電阻阻值偏大時(shí)幾乎一樣，很不好判別。下面引見(jiàn)一下啟動(dòng)柜的運(yùn)用辦法：1、自動(dòng)操作：接通電源，電源指示燈亮，將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)至“自動(dòng)”地位，反省控制柜（箱）所控制的電機(jī)能否按液位控制儀的指令舉措。一般經(jīng)驗(yàn)是，若啟動(dòng)柜使用5年以上發(fā)生此故障現(xiàn)象，則應(yīng)考慮電極污物原因。清洗電極污物的方法可按說(shuō)明書(shū)中用濃度為30%的強(qiáng)酸刷洗即可。

  3.3  短接真空接觸器三相不同步

  短接真空接觸器剛閉合差動(dòng)保護(hù)即動(dòng)作跳閘，但電流表顯示只是增大一點(diǎn)，這說(shuō)明真空接觸器三相不同步。軟啟動(dòng)器（軟起動(dòng)器）一種集電機(jī)軟起動(dòng)、軟停車(chē)、輕載節(jié)能和多種保護(hù)功能于一體的電機(jī)控制裝置。調(diào)節(jié)真空接觸器三相同步時(shí)，可每相串接一個(gè)燈泡，通過(guò) 機(jī)械杠桿使觸點(diǎn)緩慢閉合，觀察燈泡的通電狀況進(jìn)行調(diào)整，但調(diào)節(jié)時(shí)必須保證觸點(diǎn)間隙不能小于規(guī)定的小間隙，避免啟動(dòng)時(shí)擊穿。這個(gè)故障很少發(fā)生，設(shè)備使用至 今僅發(fā)生過(guò)一次。

                                           液體電阻軟啟動(dòng)柜的工作原理及特點(diǎn)

   1  繞線式異步電動(dòng)機(jī)液阻軟啟動(dòng)實(shí)際上是通過(guò)改變串接在轉(zhuǎn)子回路中的液體變阻器的電阻，使其阻值隨啟動(dòng)時(shí)間的增加而減少，從而使施加于被控電機(jī)的端電壓隨時(shí)間斜率式增加。實(shí)用的繞線式異步電動(dòng)機(jī)液阻軟啟動(dòng)電氣原理圖，主電機(jī)為被控電機(jī)，極板移動(dòng)電機(jī)為一小功率調(diào)速電機(jī)，用來(lái)調(diào)節(jié)軟啟動(dòng)器每相兩極之間的距離，通過(guò)調(diào)整極板問(wèn)的距離，可以改變串接在繞線式電機(jī)轉(zhuǎn)子回路的電阻值，從而調(diào)整啟動(dòng)時(shí)間和啟動(dòng)電流。液體變阻的大優(yōu)點(diǎn)是阻值可塑性好，通過(guò)改變水中的導(dǎo)電介質(zhì)的濃度可以改變其電阻率。理論上其可調(diào)范圍非常大，由于溶液屬純電阻特性，無(wú)感性，且電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)過(guò)程中功率因數(shù)一般在0．93以上，因此，能獲得較好的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，

   這是優(yōu)于其他啟動(dòng)器的顯著特點(diǎn)。由于溶液的電阻值是依靠改變兩電極間距離達(dá)到無(wú)級(jí)變化，在啟動(dòng)結(jié)束時(shí)，轉(zhuǎn)子短路開(kāi)關(guān)短接瞬間(即轉(zhuǎn)入運(yùn)行狀態(tài))，兩極之間的電阻值接近于零，故無(wú)電流沖擊。

   2  軟啟動(dòng)柜由電阻液箱、電樞驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和電控系統(tǒng)組成，電阻液箱由鋼板焊接而成，內(nèi)裝有三相絕緣桶、溶液、電極以及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。液體電阻起動(dòng)器一般用于冶金,建材等行業(yè)的風(fēng)機(jī),球磨機(jī)等70-6000KW的大中型繞線式交流異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)器,它是通過(guò)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路串入液體電阻,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電機(jī)無(wú)沖擊地平滑地起。前后限位開(kāi)關(guān)用來(lái)控制電極行程，箱體外側(cè)有排液閥和加液觀察窗口。三相絕緣桶分別盛有電阻液的一組相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電極板，其中一動(dòng)一定，由動(dòng)極板電樞驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制運(yùn)行。

   3  電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)采用液體變阻器。采用PLC代替繼電器控制，利用PLC的軟硬件資源進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，可對(duì)變阻器起到保護(hù)作用，液阻軟啟動(dòng)的特點(diǎn)如下：① 每次啟動(dòng)時(shí)電液初始阻值不變；②啟動(dòng)電流可控；③啟動(dòng)電流和啟動(dòng)時(shí)間可調(diào)；④啟動(dòng)過(guò)程平滑，運(yùn)動(dòng)切換無(wú)沖擊。適用性廣，可適用任何負(fù)載狀況下繞線式電機(jī)軟起動(dòng)，特別適用于重載起動(dòng)。

湖北鄂動(dòng)機(jī)電設(shè)備制造有限公司的軟啟動(dòng)柜產(chǎn)品，根據(jù)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)理論，在電動(dòng)機(jī)的定子回路中串入一適當(dāng)?shù)目勺兯娮柽M(jìn)行分壓，充分利用水電阻 熱容量大不會(huì)燒毀以及可調(diào)可恢復(fù)性等優(yōu)良特性，通過(guò)控制系統(tǒng)控制傳動(dòng)機(jī)構(gòu)拖動(dòng)電極極板運(yùn)動(dòng)，改變動(dòng)、定極板間的距離，從而達(dá)到改變水電阻阻值的大小，使水 電阻阻值的變化與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率的變化同步，達(dá)到恒電流起動(dòng)的目的，并使電動(dòng)機(jī)均勻加速至額定轉(zhuǎn)速，縮短起動(dòng)時(shí)間。鼠籠水阻柜技術(shù)方案?jìng)鲃?dòng)系統(tǒng)主要包括伺服電機(jī)、驅(qū)動(dòng)軸、驅(qū)動(dòng)輪、升降架。當(dāng)起動(dòng)完成后，星點(diǎn)接觸器自動(dòng)投入并旁路 水電阻，電動(dòng)機(jī)會(huì)全壓運(yùn)行。

   水阻的效率低，只能做軟啟動(dòng)。如果作為調(diào)速，必須將水阻柜箱體（液體電阻部分）長(zhǎng)期帶電，一旦出現(xiàn)箱體漏液或者液體電阻減少或者干枯，必出現(xiàn)生產(chǎn)事故或者安全事故。由于液態(tài)電阻的動(dòng)電極初始位、切換液態(tài)電阻的執(zhí)行器速率可隨機(jī)調(diào)整，且液阻箱內(nèi)設(shè)置有方便的注液孔，使得阻值變化速率均可根據(jù)工況要求、負(fù)載系統(tǒng)的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，從而充分發(fā)揮了液態(tài)電阻現(xiàn)場(chǎng)可隨機(jī)調(diào)整的優(yōu)勢(shì)。并且由于箱體液體電阻長(zhǎng)期帶電，發(fā)熱嚴(yán)重，要有外圍散熱設(shè)備才能維持運(yùn)行。所以相對(duì)人力維護(hù)成本也會(huì)增加。

   水阻柜的改造方式

   在現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際改造中：雖然水阻柜存在以上缺點(diǎn)，但是客戶在水阻柜改造變頻時(shí)還是會(huì)保留工頻水阻啟動(dòng)的模式。

  （一）一般水阻柜有兩種改造方式，按照電機(jī)的不同，分為兩種水阻串接方式

   1、轉(zhuǎn)子串水阻

   即電機(jī)屬于繞線式電機(jī)，即轉(zhuǎn)子回路未短接。此時(shí)通過(guò)改變起動(dòng)過(guò)程中轉(zhuǎn)子回路的電阻值來(lái)逐步實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)。

   2、定子串水阻

   即電機(jī)屬于鼠籠型電機(jī)，即轉(zhuǎn)子回路在電機(jī)內(nèi)部已短接。此時(shí)通過(guò)改變起動(dòng)過(guò)程中定子回路的電阻值來(lái)逐步實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)。

  （二）按照實(shí)現(xiàn)方式的不同，分為兩種水阻

   1、溫度改變阻值大小

   即在啟動(dòng)過(guò)程中，由于液體內(nèi)部的電解液隨著液體溫度的升高，電解液分子活動(dòng)加劇，使電阻值逐步減小，逐步改變機(jī)端電壓，使之達(dá)到軟起動(dòng)的目的。

   2、柜內(nèi)增加極板升降電機(jī)

   通過(guò)柜內(nèi)增加極板升降電機(jī)，勻速的改變輸入輸出極板之間的距離，改變電阻值的大小，逐步改變機(jī)端電壓，使之達(dá)到軟起動(dòng)的目的。

   注：其中若是溫度改變阻值大小，主要屬于定子串水阻系列（即鼠籠式電機(jī)）。

   若通過(guò)極板升降電機(jī)改變阻值大小，則定子和轉(zhuǎn)子串水阻都可。目前常用的方式還是通過(guò)極板升降的方式，方便控制啟動(dòng)過(guò)程。