高壓電動機液阻軟啟動系統測試研究

梅文濤

【摘 要】基于高壓電動機液態變阻軟啟動裝置的系統構成以及對其工作原理的分析，實現電動機的恒流軟啟動，經測試將啟動電流由原來的1000A左右降低到360A，改善了水泵機組電機的啟動性能，減少了對電網的電壓擾動，有效控制了連續啟動性能的穩定性。

【關鍵詞】高壓電動機；軟啟動；液態變阻

Test and Research on Liquid Resistance Soft Start System of High Voltage Motor

Mei Wentao

（Tianjin Bohai Vocational and Technical College，Tianjin 300402）

Abstract：Based on the system configuration of the liquid rheostat soft start device of high voltage motor and the analysis of its working principle，the constant current soft start of the motor is realized.After the test，the starting current is reduced from the original 1000A to 360A，which improves the motor of the pump unit.The startup performance reduces the voltage disturbance to the grid and effectively controls the stability of the continuous startup performance.

Key words：high voltage motor；soft start；liquid varistor

當今社會礦用高壓水泵的電機容量越來越大，企業對電動機的啟動控制和測試都成為一個較為緊迫的問題。隨著技術的不斷發展高壓電動機啟動控制系統中較為關鍵的軟啟動裝置有多種選擇方式，液阻軟啟動裝置具有可以串在繞線電動機轉子回路實現重載軟啟動、液阻熱容量大、阻值可以無級控制、在軟啟動過程中不產生高次諧波和售價低廉等優點，因此，在高壓水泵電動機的控制中成為首選。

1.液阻軟啟動系統及工作原理

1.1系統構成

在定子回路中串入電液變阻啟動器為三相電阻。電液變阻器由3個相互絕緣的環氧樹脂電液箱構成，內部分別裝有濃度可調的電解液和一組相對應的電極，通過調整上部動極板和下部定極板之間的間距來改變兩個極板之間液體電阻的阻值，實現電動機繞組中串聯電阻的調整及切換。如圖1所示。

1.2工作原理

在機組的正常工作過程中應能實現2種運行狀態：在正常運行中，在定子回路中串入電液變阻啟動器的三相電阻，實現電動機的軟啟動；如果液態變阻軟啟柜出現故障，通過將星點重新硬連接短接，就可以實現直接啟動，既不影響生產，又可以將故障的液態變阻軟啟柜切換出來進行設備檢修和維護。

2.控制系統仿真與液阻測量

2.1仿真測試

根據供電系統的現狀和電動機廠家的要求設定電機啟動的條件為：

（1）電流控制在 ；（2）啟動時間40-65s；（3）母線壓降≤15%。

根據數據借助計算機MALTAB仿真出5000KW電動機的三組曲線，從中選取最滿意的一條模擬仿真曲線，如圖2。

2.2啟動初始液阻值R

液阻的配置過程將軟啟動裝置活動極板調至允許啟動位置，打開三相互絕緣的環氧樹脂電液箱蓋板，向箱內注入清潔的自來水至液位線以下約20cm處，將電液粉用溫水溶解后進行配置，然后利用軟啟動裝置柜內預留的AC24V測量電源，采用“伏安法”測量出實際配置的液體電阻值，在邊測量邊攪拌的情況下，將溶解的電液適量注入電液箱中，通過如下公式計算出的R值。

式中， 為串 前啟動電流與額定電流之比，取4～7； 為串入 后啟動電流與額定電流之比，取2.5～3； 為電動機額定工作電流； 為電動機額定工作電壓。

3.系統供電方式及機組啟動實測數據和曲線

某型號高壓交流電動機的測試數據列于圖3，其啟動曲線見圖4。從試車實測數據看，液阻啟動裝置用于6kw高壓籠型電機有以下優越性：

（1）電機啟動電流小。初始沖擊值不大于2倍額定電流，最大電流小于2.5倍額定電流。

（2）整個啟動過程非常平穩，對電網基本上不會造成主變過負荷和電機過熱現象。

（3）6kw母線壓降小。其它運行中高壓電機不受影響，根據檢測數據顯示最大母線壓降為14.7%Ue，完全符合電網要求。

（4）軟啟動裝置價格低，設備結構簡單易于維護與觀察。

（5）用戶可根據用電情況對啟動時間、接入液阻值進行無級調試。

（6）液阻啟動裝置是液態導電，通過大電流時不受電動應力，由于降低了啟動電流，具有一定的節能效果。

4、總結

液阻軟啟動裝置在水泵機組上的成功應用，解決了電動機啟動時4～7倍額定電流的啟動電流問題，實現了軟啟動，減少了對電網的電壓擾動。今后還應加強對在液阻軟啟動裝置的研究及運行數據的積累和分析，特別是在日常維護保養、提高裝置運行的可靠性方面，為其推廣和應用提供依據。

基金項目：2018年天津渤海職業技術學院科研項目《高壓交流電動機液阻軟啟動控制系統設計》（項目編號：2018006）

參考文獻：

[1]李華得.電力拖動控制系統[M].北京：電子工業出版社，2006.

[2]王書林.液阻軟啟動裝置在煤礦主排水系統中應用分析[J].煤礦機械.2009.

（作者單位：天津渤海職業技術學院）