大型液態(tài)軟啟動(dòng)裝置在空壓機(jī)上的應(yīng)用

1 概述

因貴溪冶煉廠系統(tǒng)變壓器阻抗高，容量小，設(shè)備離系統(tǒng)變壓器較遠(yuǎn)(1.3 on)，直接啟動(dòng)該設(shè)備是絕對(duì)不可能的。為克服這些問題，設(shè)備配套時(shí)，外方要求采用變頻器進(jìn)行啟動(dòng)，直接投資近千萬元，同時(shí)外方專家還強(qiáng)調(diào)，降壓?jiǎn)?dòng)電機(jī)端電壓不能低于80%，否則電動(dòng)機(jī)不允許。考慮變頻啟動(dòng)投資成本高，經(jīng)過認(rèn)真研究、計(jì)算后決定對(duì)幾種降壓限流啟動(dòng)方式進(jìn)行比較。如果用Y-Δ、電抗器或自禍變壓器降壓?jiǎn)?dòng)難以保證進(jìn)口空壓機(jī)工藝要求啟動(dòng)時(shí)間可按工況隨機(jī)調(diào)整的限制，故采用了大型液態(tài)軟啟動(dòng)裝置進(jìn)行啟動(dòng)設(shè)備的方案。

2 三相異步鼠籠電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)分析

鼠籠電動(dòng)機(jī)因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、使用及維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)而廣泛用于一般機(jī)械的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，但這種電動(dòng)機(jī)的弱點(diǎn)是啟動(dòng)沖擊電流大。

大型鼠籠電動(dòng)機(jī)的直接啟動(dòng)有三大缺點(diǎn):一是對(duì)電網(wǎng)造成瞬時(shí)過負(fù)荷，使電網(wǎng)電壓下降而影響同一網(wǎng)絡(luò)上其它設(shè)備的正常運(yùn)行，二是對(duì)負(fù)載產(chǎn)生加速度沖擊容易損壞設(shè)備或縮短設(shè)備使用壽命;三是電動(dòng)機(jī)本身存在過電流沖擊而影響電動(dòng)機(jī)的使用壽命。

在系統(tǒng)電網(wǎng)容量較小時(shí)，一般小電動(dòng)機(jī)可以直接啟動(dòng)，大中型電動(dòng)機(jī)一般采取降壓?jiǎn)?dòng)。即使電網(wǎng)容量有裕量，從保護(hù)設(shè)備的角度出發(fā)，只要負(fù)荷特性允許，也應(yīng)考慮采用降壓?jiǎn)?dòng)，尤其是風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)、水泵等設(shè)備。

鼠籠電動(dòng)機(jī)降壓限流啟動(dòng)方式有Y一△、電抗器或自招變壓器等，它們都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，雖然都能達(dá)到降壓?jiǎn)?dòng)電動(dòng)機(jī)的目的，但電動(dòng)機(jī)端電壓低，調(diào)整性差，啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，啟動(dòng)力矩小，同時(shí)電動(dòng)機(jī)在通過開關(guān)或接觸器短接加人全壓時(shí)，配合不好可能產(chǎn)生電壓突變并導(dǎo)致電流的躍變，引起大電流的二次沖擊也是這些降壓?jiǎn)?dòng)的缺點(diǎn)。

3 大型液態(tài)軟啟動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)及原理

3.1 大型液態(tài)軟啟動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)

大型液態(tài)軟啟動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)主要由平衡的三相具有負(fù)溫度特性電液、電極提升機(jī)構(gòu)及伺服控制系統(tǒng)組成，其核心部分是三相電極和伺服控制部分，為了達(dá)到空壓機(jī)啟動(dòng)時(shí)間可按工況隨機(jī)調(diào)整的要求，提高啟動(dòng)控制精度，我們對(duì)伺服控制系統(tǒng)提出了較高要求，電極升降裝置的驅(qū)動(dòng)電機(jī)改用變頻器控制，這樣可以根據(jù)啟動(dòng)時(shí)檢測(cè)到的電流經(jīng)伺服控制系統(tǒng)反饋、比較控制電極驅(qū)動(dòng)電機(jī)的提升速度、從而達(dá)到控制主電機(jī)的啟動(dòng)電流的精度和啟動(dòng)時(shí)間。

空壓機(jī)電機(jī)的啟動(dòng)原理

高壓真空開關(guān)IDL合閘，大型液態(tài)軟啟動(dòng)裝置的三相電極RS串人電機(jī)定子回路，RS電阻隨著電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)自動(dòng)由電極提升裝置減少其電阻，并在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)自動(dòng)切除，隨著RS逐步減少，電機(jī)端電壓逐步升高，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩逐步增大，電機(jī)轉(zhuǎn)速逐步上升，當(dāng)電機(jī)速度接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，高壓真空開關(guān)ZDL合閘，此時(shí)電阻RS切除完畢即啟動(dòng)完成，電機(jī)自動(dòng)投人正常運(yùn)行。

4 大型液態(tài)軟啟動(dòng)裝置的特點(diǎn)

（1）采用閉環(huán)限流控制實(shí)時(shí)檢測(cè)跟蹤并控制啟動(dòng)電流，設(shè)備性能穩(wěn)定可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、使用及維護(hù)方便、啟動(dòng)電流可按工藝工況隨機(jī)進(jìn)行無級(jí)調(diào)整;克服了電抗器、自禍變壓器適應(yīng)性差的缺點(diǎn)；

（2）設(shè)備啟動(dòng)平穩(wěn)無沖擊，啟動(dòng)電流平滑，在切除大型液態(tài)軟啟動(dòng)裝置時(shí)也沒有二次電流沖擊；克服了電抗器、自禍變壓器有二次電流沖擊的缺點(diǎn)；

（3）系統(tǒng)電網(wǎng)壓降小，線路壓降小于10%，滿足了系統(tǒng)供電要求；

（4）對(duì)電網(wǎng)無任何高次諧波的產(chǎn)生，克服了變頻器或軟啟動(dòng)器有高次諧波對(duì)電網(wǎng)的影響。

5 結(jié)束語

大型液態(tài)軟啟動(dòng)裝置是一種新型的高壓大功率電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)裝置，由于它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、使用及維護(hù)方便(幾乎免維護(hù))、啟動(dòng)電流可按工藝工況隨機(jī)進(jìn)行無級(jí)調(diào)整、啟動(dòng)設(shè)備平穩(wěn)無沖擊、啟動(dòng)電流平滑等特點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于設(shè)備的啟動(dòng)并有取代電抗器、自禍變壓器降壓?jiǎn)?dòng)設(shè)備的趨勢(shì)，大型液態(tài)軟啟動(dòng)裝置具有很好的推廣應(yīng)用前景。

 

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