淺談無刷無環變阻起動器在水泥廠熟料破碎機上的應用

鄔永紅

（海南中南標質量科學研究院，海南 ?？?571152）

華潤水泥（昌江）有限公司熟料破碎機電動機采用三相繞線式異步電動機，其起動設備由頻敏變阻器改為無刷無環變阻起動器后，徹底改變了原來碳刷磨損后，更換碳刷造成止料或停窯的局面。

1 公司原熟料破碎機控制系統簡介

我公司破碎機電機是轉子繞線式三相交流異步電動機，在它的轉子繞組上通過滑環外接頻敏變阻器，防止起動電流過高，同時獲得較大的起動轉矩和較高的功率因素。原頻敏變阻器和控制回路放置于電氣室配電柜里，通過集電環、電刷、壓力彈簧與電動機轉子繞組串聯，作為電動機的降壓起動系統。而新型的無刷無環變阻起動器正好省去了集電環、電刷、刷握、壓力彈簧等，克服了電刷磨短后的發熱和打火引起滑環表面燒灼等缺點。

無刷無環變阻起動器自2011年投入使用以來，電動機的轉速、電流、電壓、溫升等各項運行參數均非常穩定，由于維護到位，整機已連續運行7年之久，無故障發生。無刷無環變阻起動器為我公司回轉窯連續運行提供了有利保障。

2 無刷無環變阻起動器工作原理

無刷無環變阻啟動器工作原理是利用電動機在起動過程中，轉子電流頻率隨轉子轉速升高而降低的關系，即轉子轉速由0變到額定轉速Ne，轉子電流的頻率則由50Hz平滑地降到l～2Hz，無刷變阻啟動器阻抗則由大變到小，等效于轉子回路外接的電阻由大變到小，故能自動地隨轉子頻率的變化作平滑調節，是一種理想的起動裝置。

3 無刷無環變阻起動器的更換過程

我公司在2011年把頻敏變阻器改成無刷無環變阻起動器。起動器安裝質量好壞直接影響以后的良好運行，所以，安裝一定要到位，盡量過盈配合，這樣就保證在以后的運行中，不會出現由于離心力而導致松動，由于松動引起振動，振動再導致松動，惡性循環，故障頻頻。由于無刷無環起動器正好安裝在原滑環的位置，所以安裝十分方便，見圖1。

圖1 無刷無環變阻起動器實物圖

首先，拆除控制柜里的頻敏變阻器控制回路，控制柜中的空氣開關、主交流接觸器、過載保護裝置和其他測量裝置保留不變，只要實現中控、現場均可起動即可，組裝電器柜全部由公司電修班員工自己完成，既鍛煉員工本領又節省費用開支。技改后的控制原理圖見圖2。

圖2 頻敏變阻器降壓起動原理圖和無刷無環變阻起動器起動原理圖

其次，現場把轉子繞組輸出的六根線，同相的為一組，共分3組，做好標記，然后逐一把滑環系統拆掉，把新的起動器有接線柱的一端和電動機中空軸引出線（銅線鼻子一定要鍍鋅）的出線方向在同一側面，這樣便于接線，安裝就位后，把卡簧安裝好，然后按照標記接好線就算完成了，6個接線柱盡量使用2個鍍鋅螺栓鎖緊。

最后，用500MΩ表檢查起動器的絕緣電阻，絕緣電阻值只要大于1MΩ即可通電試機。

4 無刷無環變阻起動器優點、缺點和使用注意事項

無刷無環變阻啟動器和頻敏變阻器類似，優點是在起動時，電動機可以獲得較大的起動轉矩，啟動后，近似地得到恒轉矩特性，同時實現無級平滑啟動?，F在國家重點推廣的YX3系列高效節能電機，只要是繞線式都可以串聯無刷無環變阻啟動器實現降壓起動。水泥廠的水泥磨、熟料破碎機以及離心風機、空氣壓縮機、離心水泵、皮帶輸送機和斗式提升機等大功率電動機，都可以匹配。目前我國已生產可以匹配22～4000kW電動機的無刷無環變阻起動器。

無刷無環變阻起動器主要的缺點是不能頻繁啟動，最好間隔6～10min；運行中要保持通風正常，并且定期吹掃表面灰塵，保證散熱良好；利用各種停機機會，特別是大修期間，一定要重點檢查6個接線柱與轉子6根引出線的壓接牢固情況，通過觀察顏色判斷螺栓是否松動。

5 結語

無刷無環變阻起動器與傳統的頻敏變阻器和水電阻相比，最大的特點是沒有滑環系統，極大地提高了設備的使用效率，特別適用于運轉率極高的設備，比如嚴重影響回轉窯和篦冷機連續運行的熟料破碎機等設備。