歡迎訪一、引言

交流電動(dòng)機(jī)在空載全壓直接起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流會(huì)達(dá)到額定電流的5倍～7倍，當(dāng)電動(dòng)機(jī)容量相對(duì)較大時(shí)，該起動(dòng)電流將引起電網(wǎng)電壓急劇下降，這會(huì)破壞同電網(wǎng)其它設(shè)備的正常運(yùn)行，甚至?xí)�引起電網(wǎng)失去穩(wěn)定，造成更大的事故。

電動(dòng)機(jī)直接全壓起動(dòng)時(shí)的大電流在電機(jī)定子線圈和轉(zhuǎn)子鼠籠條上產(chǎn)生很大的電應(yīng)力，會(huì)破壞繞組絕緣和造成鼠籠條斷裂，引起電機(jī)故障，大電流還會(huì)產(chǎn)生大量的焦耳熱，損傷繞組絕緣，縮短電機(jī)壽命。

直接起動(dòng)時(shí)，額定電壓經(jīng)開(kāi)關(guān)瞬間加到電機(jī)繞組上，經(jīng)常會(huì)伴隨有操作過(guò)電壓產(chǎn)生，此過(guò)電壓有時(shí)會(huì)達(dá)到額定電壓的5倍以上，對(duì)電機(jī)絕緣造成嚴(yán)重的傷害，常常會(huì)引起電機(jī)相間短路，匝間短路，繞組接地等故障。

上述現(xiàn)象對(duì)高壓（3KV～10KV）大容量電機(jī)來(lái)說(shuō)將會(huì)變得更加嚴(yán)重，所以近些年來(lái)高壓電機(jī)的軟起動(dòng)方法被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。

燒結(jié)主軸風(fēng)機(jī)一般為離心式風(fēng)機(jī)，體積大、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（GD2）大，再加上煙氣的質(zhì)量大，故阻力矩很大，即使是關(guān)風(fēng)門起動(dòng)，也常常由于風(fēng)門關(guān)不嚴(yán)等原因,致使仍有較大的起動(dòng)負(fù)荷，大電流維持時(shí)間很長(zhǎng)（某鋼廠燒結(jié)風(fēng)機(jī)主軸電機(jī)起動(dòng)電流甚至達(dá)到額定電流的12倍），常常發(fā)生鼠籠條斷裂、掃堂、繞組過(guò)熱等故障，因此燒結(jié)主軸風(fēng)機(jī)軟起動(dòng)裝置的選擇尤為重要，它關(guān)系到燒結(jié)爐的高效安全運(yùn)行。

二、高壓電機(jī)起動(dòng)方法

高壓異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)方法主要有：在定子回路串聯(lián)電抗器或采用自耦變壓器降壓起動(dòng)、在轉(zhuǎn)子回路中串聯(lián)液體電阻器起動(dòng)及在定子回路串磁飽和電抗器起動(dòng)。由于這些起動(dòng)方式使用的設(shè)備調(diào)節(jié)范圍有限，不能隨意調(diào)節(jié)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，不能做到起動(dòng)特性和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性完善配合，所以仍然存在大的沖擊電流和機(jī)械沖擊。而且它們都沒(méi)有軟停止功能，因此對(duì)于像水泵（會(huì)產(chǎn)生水錘效應(yīng)）之類的負(fù)載也不適用。另外還有的用戶誤以為用液力耦合器可以解決起動(dòng)電流問(wèn)題，事實(shí)上液力耦合器只能使電動(dòng)機(jī)緩緩加上負(fù)載，防止了機(jī)械沖擊問(wèn)題，而電動(dòng)機(jī)即使在空載情況下全壓起動(dòng)，同樣存在大的起動(dòng)電流，只是空載時(shí)起動(dòng)電流持續(xù)時(shí)間短一些而已。隨著電力電子技術(shù)的進(jìn)步，高壓電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)問(wèn)題也得到完善的解決，這就是采用變頻器起動(dòng)、固態(tài)軟起動(dòng)和建立在晶閘管調(diào)壓基礎(chǔ)上的開(kāi)關(guān)變壓器式高壓軟起動(dòng)器三種方案。

三、開(kāi)關(guān)變壓器式高壓電機(jī)軟起動(dòng)裝置

它的基本工作原理如圖1所示，是用開(kāi)關(guān)變壓器來(lái)隔離高壓和低壓，開(kāi)關(guān)變壓器的低壓繞組與晶閘管和控制工程相連，通過(guò)改變其低壓繞組上的電壓來(lái)改變高壓繞組的電壓，從而達(dá)到改變電動(dòng)機(jī)端電壓的目的，以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)。


圖1 開(kāi)關(guān)變壓器式高壓電機(jī)軟起動(dòng)裝置
開(kāi)關(guān)變壓器式高壓電機(jī)軟起動(dòng)裝置的特點(diǎn)如下：

1．電壓和電流能從零起連續(xù)可調(diào)，對(duì)電動(dòng)機(jī)無(wú)操作過(guò)電壓傷害，無(wú)轉(zhuǎn)矩沖擊，對(duì)電網(wǎng)無(wú)沖擊；轉(zhuǎn)速慢慢上升，有利于潤(rùn)滑，能延長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)及機(jī)械設(shè)備的使用壽命；高壓開(kāi)關(guān)合閘時(shí)電流（或電壓）為零，能顯著提高開(kāi)關(guān)壽命。

2．控制靈活，重復(fù)精度高。

3．在起動(dòng)過(guò)程中，能在額定電流以內(nèi)給電動(dòng)機(jī)以充分加速，因此能最大限度的降低起動(dòng)電流的最大值，最大值保持時(shí)間短。

4．開(kāi)關(guān)變壓器是一種高可靠性設(shè)備;低壓側(cè)電壓低，不用采用晶閘管串聯(lián);晶閘管的控制技術(shù)很成熟，因此該裝置為高可靠性設(shè)備。

5．該裝置本身功耗很小，可以連續(xù)起動(dòng)，可以一拖多（容量可不同）。

6．開(kāi)關(guān)變壓器具有很大的電感值，晶閘管產(chǎn)生的高次諧波大部分加在它上面，加到電源和電動(dòng)機(jī)上的高次諧波遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于國(guó)標(biāo)值。

四、安裝調(diào)試情況

南京鋼鐵集團(tuán)燒結(jié)廠SJ-2800離心風(fēng)機(jī)傳動(dòng)電機(jī)（異步、1050kW）采用哈爾濱帕特爾科技有限公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的DJRQ02-010型（一拖二）開(kāi)關(guān)變壓器式高壓電機(jī)軟起動(dòng)裝置，電機(jī)額定電壓為6kV、額定電流120A。

2004年11月1日11:00點(diǎn)進(jìn)行電機(jī)光軸起動(dòng)，電壓、電機(jī)電流從零起調(diào)，起動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)的最大電流150A，起動(dòng)時(shí)間20s，電機(jī)平滑起動(dòng)。15:01帶風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子（關(guān)風(fēng)門）起動(dòng)，電機(jī)電壓、電流從零起調(diào)，起動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)的最大電流為320A，起動(dòng)時(shí)間54s，電機(jī)平滑起動(dòng)，（1#電機(jī)，上海電機(jī)廠生產(chǎn)）

13:50起動(dòng)2#風(fēng)機(jī)，起動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)最大電流398A,起動(dòng)時(shí)間58s，電機(jī)平滑起動(dòng)，（2#電機(jī)，佳木斯電機(jī)廠生產(chǎn)）。圖2為電機(jī)起動(dòng)過(guò)程的轉(zhuǎn)速曲線。


（a）1#抽風(fēng)機(jī)電機(jī)

（b） 2#抽風(fēng)機(jī)電機(jī)
圖2 起動(dòng)轉(zhuǎn)速曲線

從以上現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)足可以說(shuō)明開(kāi)關(guān)變壓器式高壓電機(jī)軟起動(dòng)裝置具有以下特點(diǎn)：

1．電流、電壓從零起調(diào)，可以保證起動(dòng)電流值最小，這可盡可能地減小起動(dòng)過(guò)程對(duì)電網(wǎng)的沖擊；

2．每次起動(dòng)電流、電壓完全一致，不受環(huán)境影響；

3．可連續(xù)起動(dòng)、可做到一拖多，不要求電機(jī)容量相同；

4．控制準(zhǔn)確、重復(fù)精度高，無(wú)起動(dòng)失敗現(xiàn)象；

5．開(kāi)關(guān)變壓器的溫升很小，軟起控制箱內(nèi)無(wú)大功率的器件，整個(gè)裝置的能耗很��；另外起動(dòng)電流的控制精度很高，故該裝置可以做到免維護(hù)，軟起動(dòng)控制室可以做到免值守。

五、結(jié)束語(yǔ)

燒結(jié)主軸風(fēng)機(jī)電機(jī)軟起動(dòng)的條件比較苛刻，對(duì)軟起動(dòng)裝置的性能要求較高，只有正確的選擇軟起動(dòng)裝置才能保證良好的起動(dòng)效果，這對(duì)保證設(shè)備的安全長(zhǎng)壽、保證生產(chǎn)的連續(xù)高效都有重意義，開(kāi)關(guān)變壓器式 高壓電機(jī)軟起動(dòng)裝置很好的解決了這一技術(shù)問(wèn)題，為高電機(jī)的軟起動(dòng),特別是燒結(jié)主軸風(fēng)機(jī)電機(jī)軟起動(dòng)帶來(lái)了非常好的方法。


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