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當(dāng)電機(jī)起動(dòng)時(shí)，一方面，隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的升高，動(dòng)靜極板在離心力的作用下，逐步靠近，串入電機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)的電阻成比例地減少，并在接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，動(dòng)靜觸頭短接，電阻降為零；另一方面，動(dòng)靜極板間的水電阻，因通過(guò)電流而發(fā)熱，在水電阻負(fù)溫度特性的作用下，電阻也會(huì)逐步減少。在電機(jī)轉(zhuǎn)速和溫度兩方面的作用下，使電動(dòng)機(jī)以近似于恒定電流、恒定轉(zhuǎn)矩起動(dòng)。

無(wú)刷自控電機(jī)液阻起動(dòng)器出廠(chǎng)后，用戶(hù)可以通過(guò)改變電解液的濃度，改變起始電阻的大小，以達(dá)到方便無(wú)級(jí)調(diào)整電機(jī)的起始（堵轉(zhuǎn)）電流，滿(mǎn)足不同負(fù)荷對(duì)起始電流的要求。

二．為保證水電阻能在電機(jī)轉(zhuǎn)子上長(zhǎng)期免維護(hù)運(yùn)行，無(wú)刷自控電機(jī)液阻起動(dòng)器在整體設(shè)計(jì)上應(yīng)用了以下技術(shù)：

A.選用具有下述特性的電解液為水電阻：1、對(duì)金屬（銅和鋼）具有防銹作用；2、通過(guò)大電流后，不發(fā)生電解液變質(zhì)、極板腐蝕、產(chǎn)生氣體的化學(xué)反應(yīng)；3、電解液的冰點(diǎn)為-25℃，沸點(diǎn)為100℃，以滿(mǎn)足不同環(huán)境下安全工作的要求。

B.起動(dòng)器采用金屬全密封結(jié)構(gòu)(只有接線(xiàn)柱與排氣閥孔)，盡可能減少密封面數(shù)量，以免泄漏。

C.設(shè)置安全排氣閥，在電機(jī)轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速后，自動(dòng)打開(kāi)排氣閥，保證正常運(yùn)行時(shí)，起動(dòng)器內(nèi)部的壓力與大氣壓一致；靜止時(shí)，為避免因電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間堵轉(zhuǎn)，電解液燒開(kāi)、起動(dòng)器內(nèi)部壓力升高，安全排氣閥會(huì)自動(dòng)泄氣，保證電機(jī)及起動(dòng)器的安全。

3 性能指標(biāo)

無(wú)刷自控電機(jī)液阻起動(dòng)器實(shí)現(xiàn)了繞線(xiàn)式異步電動(dòng)機(jī)無(wú)刷自控運(yùn)行，避免了繞線(xiàn)式異步電機(jī)因存在滑環(huán)、碳刷，造成運(yùn)行維護(hù)工作量大、故障率高的缺點(diǎn)，達(dá)到了以下效果：

a）無(wú)刷自控電機(jī)液阻起動(dòng)器能以起動(dòng)比為1的方式起動(dòng)電動(dòng)機(jī)。避免了鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)，起動(dòng)比小于0.2。安裝液態(tài)電阻（熱變電阻）、磁控電抗器、固態(tài)（晶閘管）軟起動(dòng)設(shè)備，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與起動(dòng)電流的平方成正比，當(dāng)電流降低50%時(shí)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低75%的影響，起動(dòng)比小于0.1這一缺點(diǎn)。

b）無(wú)刷自控電機(jī)液阻起動(dòng)器出廠(chǎng)后，用戶(hù)可以通過(guò)改變電解液的濃度，改變起始電阻的大小，以達(dá)到調(diào)整電機(jī)的起始（堵轉(zhuǎn)）電流，滿(mǎn)足不同負(fù)荷對(duì)起始電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的要求，避免了傳統(tǒng)起動(dòng)裝置起動(dòng)電流不能無(wú)級(jí)調(diào)整這一缺點(diǎn)。

c）無(wú)刷自控電機(jī)液阻起動(dòng)器起動(dòng)過(guò)程是電機(jī)根據(jù)本身的轉(zhuǎn)速自動(dòng)完成，無(wú)需人去干涉。其它起動(dòng)裝置一般靠時(shí)間繼電器、電流繼電器等間接控制；電機(jī)起動(dòng)結(jié)束后，還要靠人去將起動(dòng)裝置退出運(yùn)行（特別是高壓電機(jī)），如退出時(shí)機(jī)不對(duì)，會(huì)威脅電機(jī)、機(jī)械、供電和起動(dòng)設(shè)備的安全運(yùn)行。

d）當(dāng)電網(wǎng)電壓較低或負(fù)載較重，造成電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩不足時(shí)，水電阻的溫度會(huì)因通過(guò)電流而升高，電阻自動(dòng)降低，從而逐步提高電機(jī)電流，增加電機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，確保電機(jī)一次起動(dòng)成功。

e）無(wú)刷自控電機(jī)液阻起動(dòng)器使電機(jī)的起動(dòng)電流限制在額定電流附近，避免過(guò)大的起動(dòng)電流對(duì)電機(jī)和供電設(shè)備造成的各種危害。

f）如電機(jī)出現(xiàn)長(zhǎng)期堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象，電機(jī)會(huì)自動(dòng)加熱電解液。由于消耗在電解液上的有功功率遠(yuǎn)大于消耗在電機(jī)繞組上的有功功率，電解液會(huì)很快燒開(kāi)，當(dāng)電解液燒干后，電機(jī)轉(zhuǎn)子沒(méi)有通電回路，相當(dāng)于起動(dòng)電阻變成無(wú)窮大，電機(jī)轉(zhuǎn)子電流會(huì)自動(dòng)降為零，達(dá)到保護(hù)電機(jī)的目的。

g）電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，遇到突加負(fù)載（如軋鋼機(jī)在軋鋼過(guò)程中出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)），隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的降低，起動(dòng)電阻會(huì)自動(dòng)串入轉(zhuǎn)子回路，達(dá)到增加轉(zhuǎn)矩，減少電流，保護(hù)電機(jī)安全的目的。

h）電機(jī)和起動(dòng)裝置合為一體變成了無(wú)刷自控電機(jī)。對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)，它就是一臺(tái)具有優(yōu)良起動(dòng)性能（不用配置起動(dòng)控制柜及相應(yīng)電力電纜、控制電纜，不用考慮起動(dòng)設(shè)備安裝調(diào)試，就能使電機(jī)以起動(dòng)比為1起動(dòng)）的“鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)”。起動(dòng)設(shè)備安裝完成后，對(duì)起動(dòng)裝置無(wú)需進(jìn)行任何操作和維護(hù)。

4 技術(shù)的創(chuàng)新性與先進(jìn)性

A．將起動(dòng)電阻直接安裝在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，利用電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力作為動(dòng)力，控制起動(dòng)電阻的大小，達(dá)到減少電機(jī)起動(dòng)電流、增加起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使繞線(xiàn)式異步電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)無(wú)刷自控運(yùn)行。

B．選用具有下述特性的電解液為水電阻：A）、對(duì)金屬（銅和鋼）具有防銹作用；B）、通過(guò)大電流后，不發(fā)生電解液變質(zhì)、極板腐蝕、產(chǎn)生氣體的化學(xué)反應(yīng)；C）、電解液的冰點(diǎn)為-25℃，沸點(diǎn)為100℃，以滿(mǎn)足不同環(huán)境下安全工作和提高使用壽命的要求。

C．設(shè)置安全排氣閥，在電機(jī)轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速后，自動(dòng)打開(kāi)排氣閥，保證正常運(yùn)行時(shí)，起動(dòng)器內(nèi)部的壓力與大氣壓一致；同時(shí)，為避免因電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間堵轉(zhuǎn)，電解液燒開(kāi)、起動(dòng)器內(nèi)部壓力升高，安全排氣閥會(huì)自動(dòng)泄氣，保證電機(jī)及起動(dòng)器的安全可靠運(yùn)行。

5 技術(shù)的成熟程度，適用范圍和安全性

無(wú)刷自控電機(jī)液阻起動(dòng)器可廣泛應(yīng)用于冶金、機(jī)械、化工、礦山、建材等所有工業(yè)領(lǐng)域的球磨機(jī)、破碎機(jī)、風(fēng)機(jī)、水泵、打漿機(jī)等電機(jī)傳動(dòng)設(shè)備中繞線(xiàn)式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，它是頻敏變阻器起動(dòng)裝置的理想替代品。

無(wú)刷自控電機(jī)液阻起動(dòng)器由于采用了安全排氣閥，且安全排氣閥最高動(dòng)作壓力小于0.2MP，起動(dòng)器外殼承受壓力大于2MP；電解液的成分與汽車(chē)用防凍液相當(dāng)，保證了本裝置安全可靠運(yùn)行。同時(shí)，如電機(jī)出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象，電機(jī)會(huì)自動(dòng)加熱電解液。由于消耗在電解液上的有功功率遠(yuǎn)大于消耗在電機(jī)繞組上的有功功率，電解液會(huì)快速燒開(kāi)，當(dāng)電解液燒干后，電機(jī)轉(zhuǎn)子沒(méi)有電流通路，電機(jī)轉(zhuǎn)子電流會(huì)自動(dòng)降為零，達(dá)到保護(hù)電機(jī)的目的。

6 應(yīng)用情況及存在問(wèn)題 

無(wú)刷自控電機(jī)液阻起動(dòng)器自2008年3月投放市場(chǎng)，就以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)、優(yōu)良的起動(dòng)性能、運(yùn)行維護(hù)工作量少、自動(dòng)適應(yīng)不同的負(fù)載和電源電壓波動(dòng)、保護(hù)電機(jī)、使用壽命長(zhǎng)和價(jià)格僅為同類(lèi)起動(dòng)裝置的30%左右等特點(diǎn)產(chǎn)品，受到了用戶(hù)廣泛的好評(píng)，創(chuàng)造了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

7無(wú)刷自控電機(jī)液阻起動(dòng)器存在的主要問(wèn)題是：

●但受起動(dòng)器散熱條件及體積的限制，無(wú)刷自控電機(jī)軟起動(dòng)器只適合于起動(dòng)頻度每小時(shí)不超過(guò)六次，連續(xù)起動(dòng)不超過(guò)三次，功率范圍為22—2000kW的繞線(xiàn)式異步電動(dòng)機(jī)。如產(chǎn)品不能應(yīng)用于起停（正反轉(zhuǎn)）特頻繁的起重機(jī)類(lèi)負(fù)載上。

●由于采用了水電阻，電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，每?jī)傻饺曜笥倚韪鼡Q一次水電阻，還不能達(dá)到使電機(jī)起動(dòng)裝置完全免維護(hù)運(yùn)行的目的。