频敏变阻器在起重机中的设计应用

频敏变阻器在起重机中的设计应用
【摘要】:频敏变阻器是一种由铸铁片或钢板叠成铁心,外面再套上绕组的三相电抗器,接在转子绕组的电路中,其绕组电抗和铁心损耗的决定的等效阻抗随着转子电流的频率而变化。从60年代开始,广泛采用频敏变阻器来代替起动电阻以控制绕线转子异步电动机的起动。频敏变阻器是一种静止的无触点电磁元件,利用它对频率的敏感而自动变阻。频敏变阻器实质上是一个铁损很大的三相电抗器,其结构类似于没有二次绕组的三相变压器。其优点是结构较简单,成本较低,维护方便,平滑启动。不足之处是电感存在,cos Φ较低,启动转矩并不很大,因此非常适于绕线式电动机轻载启动。
【关键词】:频敏变阻器起重机优点轻载启动
1.选题理由
BP8Y系列频敏变阻器(以下简称变阻器)专用于电机功率1.5~200kW,频率为50Hz的YZR 系列起重及冶金用三相异步电动机频繁操作条件下的起动及反接设备。该变阻器直接连接于异步电动机的转子回路中,不需另装接触器等短接设备;能使电动机获得接近恒转矩的机械特性,是极为理想的起动元件。
2.现状分析:
目前天车上电动机起动中存在有弊病,吊车在我们炼钢来说就是手和腿,天车的好坏关系整个炼钢厂的
作业率和安全率,甚至影响到炼钢厂的钢产量,所以其重要性不言而喻,正因为其使用频繁,其故障率大大增加,在以前变频器和固态继电器等新型产品普及前,大多采用CJ10、CJ12等拍合式接触器,主钩、副钩、大车走行、小车走行电机均采用绕线式转子异步电动机转子回路串接电阻的起动方逐段切电阻的方法。
在电动机起动过程中,由于逐段减少电阻,电流和转矩突然增加,没有一个比较平滑的过渡过程,会产生一定的机械冲击。同时由于串接电阻起动线路复杂,工作很不可靠,而且本身比较笨重,能耗大,控制箱体积较大,尤其用在天车上时,其配线布线较乱和复杂;而且起动电动机不平稳,起动电流大,对其冲击很大,影响电动机的使用寿命,接触器触点的损耗也非常大,从而造成生产成本的增加。
3. 攻关目标
结合现场实际情况,逐步在我厂小吨位的走行机构中电机的二次回路串入频敏变阻器,更改旧有电气盘面。
4. 攻关过程
4.1可行性分析
频敏变阻器的性能特点:在电动机起动过程中,频敏变阻器阻抗能够随着转子电流频率的下降自动减小,只需一级变阻器就可以把电动机平稳的起
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动起来,它应该是绕线式转子异步电动机较为理想的一种起动
设备。优点:结构较简单,成本较低,维护方便,平滑启动。
缺点:电感存在,cosΦ较低,启动转矩并不很大,适于
绕线式电动机轻载启动。(频敏变阻器示意图右图)气泡垫
针对频敏变阻器的性能特点,针对炼钢天车操作工的习惯
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和工艺要求,结合频敏变阻器的特点,对常用天车的平移机构涂料分散机
电动机电气控制部分,大胆采用频敏变阻器,即将原来接在平移机构上的电阻器换下后,直接在绕线式异步电动机转子回路中接上频敏变阻器,将原主令控制器的触点留两对外(为电机正转和反转用)其余没用的触点可全部拆除或留着备用。
4.2.改进实验
4.2.1型号选择
4.2.2 实际接线方式论证
变阻器线圈绕组由耐高温双玻璃丝包线绕制而成,每相绕组上有5个抽头,抽头比例为0 — 30% — 80% — 90% — 100%。用户在实际使用过程中,遇到下列(4.2.2.1、4.2.2.2)现象时,可以调整线圈绕组匝数进行起动:
4.2.2.1当起动电流过大,起动太快时,可使用最大匝数(100%抽头);调整后的效果是起动电流减小,起动力矩同时减小。
4.2.2.2当起动电流过小,起动力矩不够、电机起动太慢时,可换接其它抽头(减少抽头匝数),如使用80%抽头(甚至更少);其减少匝数的效果是起动电流增大,起动力矩同时增大。
4.2.3 功能优化
由于单台变阻器的体积、重量不宜过大,所以当电机功率较大时,就应有多组变阻器连接起来使用,其接线种类有单组、二组并联、二组串联及二串二并等多种接法。
工程机械液压系统当起动冲击电流过大时,在保证变阻器线圈绕组能承载电机转子电流的情况下,可适当调整线圈匝数及增加变阻器的串联数量,从而减小起动冲击电流,确保输电网络正常。
当电机起动力矩不够、起动较慢时,在保证电网电压正常的情况下,可适当调整线圈匝数及增加变阻器的并联数量,从而增大起动力矩,使设备正常运行。
拖布
备正常工作。
二组串联二组并联
5.  攻关效果:
我们对我厂的几部天车进行了改造,改造后天车操作工和检修人员均反映不错。大大降低了维修量,降低了成本和节约时间,大大增加了作业率,减少了故障率。这样改造后有以下几个优点:
5.1大大降低了成本。省去到电机到电阻器的电缆线;省去主令控制器上多对触点。
5.2缩短了维修时间。由于原配线较乱和电缆的去向较多,而安装上频敏变阻器后,该变阻器就在电机侧,故可轻松判断故障点。
5.3延长了电机寿命。该频敏变阻器起动时随着转子电流频率的下降自动减小,从而使起动平滑,不会出现电流突然升降的现象,从而有效地增加了电机的寿命。
5.4方便操作。原主令控制器在生产实际应用中有四档,操作工操作时,往往操作不方便,不是快就是慢,而改成频敏变阻器后,完全省去这一步,自动变化。而大多天车在操作时为点动操作,更利于操作。
6.  下步打算:
综上所述,小于50吨天车的平移机构转子绕线式异步电动机串接频敏变阻器,经试用几台天车后,效果明显,有利于生产,减小了故障点,缩短了维修时间。所以,这种串接频敏变阻器的小改动,可以为我厂的生产提供可靠的保证,下步将逐步推广应用。

本文发布于:2024-09-22 04:04:41,感谢您对本站的认可!

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标签:变阻器   起动   电流   转子
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