劉厚鋼

(廣東金鼎黃金有限公司，廣東 肇慶 526127)

一般情況下，繞線式異步電動機(jī)在啟動時須在電動機(jī)轉(zhuǎn)子回路中串接電阻或電抗器以增加電動機(jī)的啟動力矩，降低啟動電流。它要借助一個較復(fù)雜的輔助啟動裝置才能完成電動機(jī)的啟動過程，啟動輔助設(shè)備主要有接入電阻用的集電環(huán)、電刷、分段切除的金屬電阻(或者特性曲線較為平滑的頻敏電阻)，以及啟動轉(zhuǎn)換的電氣控制回路，這套裝置因啟動電流沖擊大，使得事故率高、維修困難、備件損耗量大、檢修費(fèi)用高。使用無刷液阻真空電機(jī)起動器，直接安裝在電機(jī)轉(zhuǎn)子軸上（原電機(jī)集電環(huán)位置上）接上轉(zhuǎn)子引出的六根線頭即可。如圖1

圖1 無刷液阻真空電機(jī)起動器

1 無刷液阻真空電機(jī)起動器的構(gòu)造、工作原理

（1）無刷液阻真空電機(jī)起動器的構(gòu)造主要由機(jī)殼、起動液、動極板、彈簧、接線柱、安全閥、排氣閥等構(gòu)成。

（2）無刷液阻真空電機(jī)起動器的工作原理是將起動電阻直接安裝在電動機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，利用電機(jī)旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力作為動力，控制起動電阻的大小，達(dá)到減少電機(jī)起動電流、增加起動轉(zhuǎn)矩，使繞線式異步電動機(jī)實(shí)現(xiàn)無刷自控運(yùn)行。它與傳統(tǒng)的頻敏電阻啟動器主要區(qū)別于：無刷液阻真空電機(jī)起動器在完成電機(jī)變阻啟動后仍參加電機(jī)拖動全過程，而傳統(tǒng)的頻敏電阻啟動器是不參與電動機(jī)拖動的，電動機(jī)啟動后，如不及時切除頻敏電阻啟動器，會造成變阻器過熱，甚至燒毀，電動機(jī)不能造成工作，甚至燒毀電動機(jī)。

2 使用無刷液阻真空電機(jī)起動器的優(yōu)點(diǎn)

（1）無刷液阻真空電機(jī)起動器徹底根除使用滑環(huán)、碳刷時所造成的各種危害。去掉傳統(tǒng)、復(fù)雜的起動裝置，操作方便。并可大大減少維修費(fèi)用。

（2）節(jié)省安裝空間和二次回路電纜，減少起動裝置的功率消耗，節(jié)約了電能。

（3）起動控制由起動器根據(jù)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩自動完成。徹底避免了其它起動裝置不能根據(jù)負(fù)載的大小，自動跟蹤，電機(jī)起動過程而造成電機(jī)或起動器損壞等不良現(xiàn)象。

（4）電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，如出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象。隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的降低，起動器會自動投入運(yùn)行，達(dá)到增加電機(jī)轉(zhuǎn)矩，減少起動電流的目的。

（5）克服了定子控制式電機(jī)軟起動器的起動轉(zhuǎn)矩與起動電流的平方成正比這一缺陷，在降低電機(jī)起動電流的同時增加電機(jī)起動轉(zhuǎn)矩，并能以最大轉(zhuǎn)矩起動電機(jī)，采用無刷運(yùn)行，去掉了傳統(tǒng)、繁瑣、多觸點(diǎn)元件組成的起動裝置，基起動裝置的功率損耗及電機(jī)的起動時間比定子控制式電機(jī)軟起動器減少10倍以上，但起動器的綜合價格不及其它軟起動器的1/3。

（6)起動電阻直接安裝在電動機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，利用電機(jī)旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力作為動力，控制電阻的大 小，達(dá)到減少電機(jī)起動電流、增加起動轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)無刷自控運(yùn)行的目的。

3 無刷液阻真空電機(jī)起動器的應(yīng)用

3.1 安裝及接線

（1）先拆下電動機(jī)的護(hù)罩、滑環(huán)、碳刷、刷盒、刷盒支架及短路環(huán)裝置(有的電機(jī)無短路環(huán)裝置)等全部零件。

（2）拆卸滑環(huán)時，為防止后來接線時發(fā)生差錯，應(yīng)將同一相的兩根導(dǎo)線捆在一起。

（3）用游標(biāo)卡尺，分別測量電機(jī)的軸徑和起動器的孔徑、鍵寬、鍵高等尺寸是否相同。

（4）在軸上涂少許潤滑脂或機(jī)油，將起動器鍵槽對準(zhǔn)軸上的鍵 位置，然后用銅棒將起動器輕輕地敲擊到裝配位置，并用鋼絲擋圈卡住，防止起動器軸向串動。

（5）裝配時，切忌亂敲亂打，以免造成內(nèi)部零件損壞或漏液。起動器裝配完成后，將轉(zhuǎn)子的出線接在起動器接線柱對應(yīng)位置 (對于有六根出線的電動機(jī)，應(yīng)將同一相的兩根導(dǎo)線，接在同一色的兩個接線柱上)即可。

3.2 運(yùn)行與維護(hù)

（1）無刷自控電機(jī)軟起動器內(nèi)的元件除電阻在起動時會發(fā)熱外，其它均不會發(fā)熱，本裝置按免維護(hù)設(shè)計(jì)，請不要自行將外蓋打開，以免損壞起動器內(nèi)的元件。

（2）當(dāng)起動器內(nèi)的液體低于規(guī)定液面時，應(yīng)補(bǔ)充起動液至規(guī)定的液面。

（3）安全排氣閥是保證電機(jī)起動過程中，不向外噴液的重要部件，它在電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時，會自動打開，保證起動器內(nèi)的壓力與大氣壓一致，因此，請不要自行調(diào)整。

3.3 工程實(shí)例

近年來，我們礦井下水泵電機(jī)（JR138-4，300kW，6000v高壓電機(jī)）經(jīng)常出現(xiàn)定子繞組燒斷，轉(zhuǎn)子散熱片開路。經(jīng)分析：A、電機(jī)使用年限長，繞組絕緣強(qiáng)度下降；B、電機(jī)啟動電流過大。同時轉(zhuǎn)子集電環(huán)經(jīng)常出現(xiàn)冒火，碳刷更換頻繁等現(xiàn)象，總的來說，電動機(jī)轉(zhuǎn)子回路及其控制回路故障頻頻，影響水泵的正常運(yùn)行。2011年我礦把井下0米中段泵站3臺高壓電機(jī)進(jìn)行改造，由原來頻敏電阻啟動器改為無刷液阻真空電機(jī)起動器。無刷液阻真空電機(jī)起動器的起動電阻是液體的，它的電氣工作原理如圖2所示，主要電氣機(jī)械性能類似于繞線式異步電動機(jī)軟起動器，只是串入的電阻在離心力作用下，其阻值與速度的平方成反比，具有恒電流、恒轉(zhuǎn)矩起動電機(jī)的功能。經(jīng)過改造后，電機(jī)起動電流從7Le降到1.6Le，水泵的機(jī)械特性也得到一定改善，主要是電機(jī)起動瞬間的沖擊，同時，刪除了二次回路，既節(jié)約材料和維修成本又為水泵房節(jié)約了空間。

圖2 無刷液阻真空電機(jī)起動器的電氣工作原理

結(jié)束語

無刷液阻真空電機(jī)起動器采用無刷無環(huán)運(yùn)行，操作簡單，安裝拆卸方便，維修費(fèi)用少。并可根據(jù)機(jī)械負(fù)載的特性，自動改變起動電阻的大小，調(diào)節(jié)起動轉(zhuǎn)矩和起動電流，使電動機(jī)處于最佳起動狀態(tài)。能在保持電機(jī)起動轉(zhuǎn)矩不變的情況下，使起動電流從7Le降到1.6Le，并能以最大轉(zhuǎn)矩起動電機(jī)。如我礦井下水泵及選冶廠破碎機(jī)、球磨機(jī)等電機(jī)采用無刷液阻真空電機(jī)起動器，在經(jīng)濟(jì)和生產(chǎn)有重要意義。

[1] 朱福奶，馬國奶，屠永平.無刷液阻真空電機(jī)啟動器[P].中國專利：201020100991，2010-10-20.