水電阻起動柜工作原理、分類及優(yōu)缺點

文章摘要：一、水電阻的作用及簡介 由于電動機直接起動時，起動電流會達(dá)到電機額定電流的7~8倍，一般上一級變壓器的容量都承受不了，特別是大功率的電機，必須加裝起動設(shè)備，否則會造成變壓器局部下跳閘。水電阻是指利用電解液的阻值特性，通過調(diào)節(jié)極板間距離來實現(xiàn)電

一、水電阻的作用及簡介

由于電動機直接起動時，起動電流會達(dá)到電機額定電流的7~8倍，一般上一級變壓器的容量都承受不了，特別是大功率的電機，必須加裝起動設(shè)備，否則會造成變壓器局部下跳閘。水電阻是指利用電解液的阻值特性，通過調(diào)節(jié)極板間距離來實現(xiàn)電機的軟啟動或者調(diào)速軟起動裝置用于大中型高壓鼠籠（繞線式）交流異步電動機或異步起動的高壓同步電動機，作降壓起動之用。使用該裝置起動的電機具有起動電流小且恒定、轉(zhuǎn)矩逐步增加的軟起動特性，起動過程中無電流沖擊和機械沖擊，起動時對電網(wǎng)影響小，無電磁干擾、 是起動電抗器和自耦降壓起動器的理想替代產(chǎn)品 , 相對于高壓變頻軟起動器而言，又具有明顯的操作簡單、免維護、無諧波污染等優(yōu)勢。

 

二、水電阻工作原理

水電阻基本原理：靠溶解在水中的電解質(zhì)（NaHCO3）離子導(dǎo)電，電解質(zhì)充滿于兩個平面極板之間，構(gòu)成一個電容狀的導(dǎo)電體，自身無感性元件，故與頻敏、電抗器等起動設(shè)備相比，有提高電動機的功率因數(shù)，節(jié)能降耗的功能。水電阻串入電動機定子回路以后，不僅能改變電動機的轉(zhuǎn)差率S，達(dá)到調(diào)速的目的，還能增加電動機起動時的轉(zhuǎn)矩，減小起動電流。具有平滑無級調(diào)速，并可使轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速。HYT系列水阻調(diào)速器是以改變串入電機轉(zhuǎn)子回路的水電阻來調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速的，電阻越大，電機轉(zhuǎn)速越低；電阻為零，電機達(dá) 到全速。為了克服調(diào)速過程中水電阻過熱現(xiàn)象，循環(huán)冷卻裝置。

 

二、水電阻技術(shù)特點

水電阻優(yōu)點

1.大中型繞線異步電動機進行無級調(diào)速，調(diào)速比可達(dá)2：1，完全可以滿足設(shè)備所需的調(diào)速范圍；

2.作電動機起動之用，具備水阻軟起動器起動電流小，起動平穩(wěn)等全部優(yōu)點；

3.與變頻調(diào)速、可控硅串級調(diào)速相比更經(jīng)濟可靠實用，且維護簡單；

4.液力偶合器相比，布置靈活，使用方便，另外，用液力偶合器后，工作機械達(dá)不到電機的全速，而用本調(diào)速器則可達(dá)到；

5.為風(fēng)量與轉(zhuǎn)速成正比，該調(diào)速器調(diào)節(jié)風(fēng)量的線性度更好。可將液體電阻循環(huán)冷卻降溫。

水電阻缺點

1、通過調(diào)節(jié)極板距離改變電阻，精度和靈敏度低；

2、需要經(jīng)常加水；

3、環(huán)境溫度變化對起動特性有影響，溫度變化比較大的地方一般需要加裝空調(diào)

三、水電阻種類

應(yīng)用場所

水電阻在水泥、鋼鐵制造業(yè)中廣泛使用，可以裝于轉(zhuǎn)子,也可裝于定子。

水電阻分類

根據(jù)水電阻使用方式的不同，將其分為啟動和調(diào)速兩類

1.水電阻起動柜(適用于任何高壓電機,轉(zhuǎn)子串水電阻的可以配進相機補償無功)；

2.水電阻調(diào)速柜,原理由串極調(diào)速而來.特點:適用的場合對環(huán)境要求不高,可靠性好,成本極低.缺點:水電阻對環(huán)境低溫(0度以下時,要有自動加熱裝置)既受環(huán)境溫度和弱堿的配比影響,效率不如變頻.對高壓繞線式電機來說,水電阻調(diào)速性價比是最好的,這是沒說的。存在的問題:沒有進一步量化控制。水電阻的可靠性很高,但成本只有高壓變頻的1/4-1/3.就成本來說,用戶肯定首選水電阻.但是論科技含量當(dāng)然不如高壓變頻。

比較

1、大容量變頻器產(chǎn)生的高次諧波對電網(wǎng)產(chǎn)生比較大的污染，使電力變壓器發(fā)熱，干擾弱電儀表的運行，并且功率因數(shù)低，在50%的額定轉(zhuǎn)速時功率因數(shù)只有0.3～0.5。而液體電阻調(diào)速不僅不產(chǎn)生任何諧波，而且在任何低速下都能維持電機功率因數(shù)達(dá)0.8～0.9，可明顯地改善電網(wǎng)質(zhì)量，提高功率因數(shù)，同時變頻調(diào)速技術(shù)復(fù)雜，維修困難，而液體電阻迅速簡單實用，維護方便。

2、從能量轉(zhuǎn)換角度上看，液體電阻調(diào)速器是將全部的轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)換成熱能的形式，即它是以增加轉(zhuǎn)差功率的消耗來換取轉(zhuǎn)速的降低，轉(zhuǎn)速約低，調(diào)速效率約低，全速時高于變頻，變頻則無上述缺點。

3、變頻可以實現(xiàn)從零到全速的調(diào)速過程，而水阻調(diào)速比為1：2。

4、目前低壓變頻器成熟產(chǎn)品最大功率只有315KW，而水阻調(diào)速可以達(dá)到3200KW，高壓變頻器責(zé)價格昂貴（電機容量大于250KW后一般都采用高壓。因為在運行中，低壓損耗大、不經(jīng)濟、不合理)。

5、變頻器受環(huán)境溫度影響很小，而水電阻對環(huán)境溫度變化敏感，有些場所需要加恒溫措施。

6、水電阻需要加水，而變頻器則不用

7、水電阻調(diào)節(jié)精度低，變頻器調(diào)節(jié)精度高，在精確調(diào)速方面有幾大的優(yōu)勢。

四、結(jié)束語

通過以上比較，變頻調(diào)速與水阻調(diào)速各有優(yōu)劣。針對實際情況，水阻調(diào)速的性價比更優(yōu)于變頻器，更為合理，建議用水阻調(diào)速，水電阻使用了以后主要是能降低初期投資，但是長期來說不知道劃算不，高壓變頻器用于調(diào)速的風(fēng)機和水泵，一般使用后在兩三年就能收回設(shè)備投資成本，而水電阻卻不知道能不能收回成本。應(yīng)該說調(diào)速就能節(jié)能，但是到底多少也沒個案例，水電阻調(diào)速只能應(yīng)用于繞線式電動機,學(xué)過電工的都知道,繞線式電動機調(diào)速的方式就是在轉(zhuǎn)子繞組中串電阻來實現(xiàn)的,而水電阻調(diào)速就是在水中加入電解質(zhì)后形成一定的電阻,把水電阻串在轉(zhuǎn)子回路中,從來達(dá)到調(diào)速的目地.水電阻調(diào)速在水泥\鋼鐵廠都有應(yīng)用,主要是因為投資低的原因,另外,使用也是有局限性的,只能應(yīng)用在繞線式電動機。在籠型電機上應(yīng)用只能起到軟起動的作用,最大可以起動上萬千瓦的電機。

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