无刷无环起动器在循环水泵的应用 无刷无环启动器
时间：2019-03-29 03:13:57 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：文章介绍了使用WSQ-11系列无刷无环起动器改造6kV高压循环水泵房的二台循环水泵，采用无刷无环起动器取代频敏变阻器。经投入运行，各运行参数都能达到要求，对绕线式转子电机具有一定实用价值。
关键词：无刷无环；循环水泵；变值阻抗
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）18
我厂循环水泵运行正常与否，直接影响到汽轮机、发电机、锅炉、化水制水等设备正常运行。如生产中循环水泵出现故障而造成停泵，就会造成汽轮发电机冷凝器真空急剧下降，排汽温度急剧升高，发电机上网负荷随即减小。如果不能迅速处理好就会造成停机停炉，直接影响到发电机向电网供电的连续可靠性。其最终结果会影响厂经济的收益。所以，循环泵正常与否对我厂发电系统正常运转起决定性作用。
2 改造前的控制系统
我厂于1992年新安装2台6kV、380kW、型号为JR1410-6绕线式转子交流异步电动机，主要是为新装25MW汽轮发电机组配套使用。其起动是采用频敏变阻器进行自动变阻调节起动。其控制一次、二次、原理图如图1所示。其起动控制原理是利用频敏变阻器作无触点电磁元件，相当于一个变值阻抗，在电动机起动过程中，由于其阻抗随转子转差率的下降而达到自动变阻，就可以把电动机平稳地起动起来，最终将频敏变阻短接切除。但是，对于绕线式转子交流异步电动机，由于它在转子上需外接外电阻，在电动机的转轴上装有滑环、碳刷等器件，它们与控制屏中的时间继电器，交流接触器、频敏变阻器等电器元件组成一个完整的二次回路系统，作为这种电机的起动或短接装置。对于这种绕线式转子电机在运行中容易出现以下故障。
第一，碳刷容易磨损，消耗过高，维修量大。
第二，由于压力不均，致电流分布不均，碳刷与滑环之间磨擦容易产生火花。
第三，碳刷与滑环由于磨擦，损耗增大接触
电阻。
第四，导电粉末被吸入电机内部，是电机烧毁隐患。
第五，时间继电器失控容易烧坏交流接触器和频敏变阻器，造成停机停炉。
作为当值运行维修电工，负责全厂运行设备、线路、巡视检查及维修。是设备故障发现和故障现场到位先行者。本人切身感受对循环泵运行中发生故障全过程，从发现循环泵负载电流摆动到现场发现转子碳刷打火严重，紧急起动备用泵过程中，不到15分钟时间，整个转子碳刷、弹簧全部烧毁，滑环严重烧坏。从故障发现到处理，很短时间内故障范围就迅速扩大，严重影响正常生产和安全运行。从整个设备运行情况结合本人实际工作体会，我厂绕线式转子高压电机采用频敏变阻器起动运行。总结有以下几点：
第一，碳刷容易磨损，消耗过高，由于碳刷及滑环封闭成一个整体，电机运行中是无法对碳刷滑环维修。
第二，碳刷与滑环之间经常产生火花。产生温度升高，直接影响到碳刷及弹簧工作可靠性。出现故障连锁反应。
第三，碳刷弹簧掉落造成接触良引至部分碳刷负荷电流加重，而引发故障。
由于这种电机采用频敏变阻器起动运行在我厂使用中在一定程度上保障不到设备运行的连续性，造成对其它设备有一定影响。同时对厂经济效益有一定损失。为保证厂发电的安全可靠性，提高设备工作效率，保证循环水泵能连续可靠工作，于1998年对两台高压电机的起动运行方式采用型号为WSQ-II无刷、无环、起动器进行技改。
3 无刷变阻起动器的特点原理
无刷变阻起动器正好克服绕式转子滑环频敏变阻器起动运行缺点，有省去滑环，碳刷及其二次回路的控制系统，不需要备件，减少了维修量，安装拆卸方便，确保电机正常运行的特点。
“无刷无环起动器”的工作原理，基本上属频敏变阻器的演变，它是把原二次回路系统的多触点元件，采用最佳磁路原理和最新导磁材料，通过工艺革新组成一个无触点的电磁元件，它相当于一个等效阻抗串入绕线式转子的回路中，作为起动时可变阻的起动设备。它利用电动机在起动过程中，转子电流频率随转子转速升高而降低的关系，即转子转速由0变到额定转速ne，转子电流的频率则由50Hz平滑地降到1～2Hz，起动器阻抗随之由最大变到最小，等效于转子回路外接频敏电阻，电阻阻值由最大变到最小，故能自动地随转子频率在变化作平滑调节，是一种理想的起动装置。
4 改造安装调试
无刷无环起动器，结构比较紧凑，它由轭板、线圈绕组、接线柱、内外铁芯，轴套等零件组成一个整体，如图1、图2所示：
图 1 电动机转子出线
图 2 变器启动器
其安装方式是在原来安装滑环的位置上，具有安装、拆卸方便。与转子同时旋转。改造主要分为三阶段：
第一，拆下原电动机上碳刷、刷架、滑环等零件，拆卸滑环时注意转子出线相序，然后按安装顺序把无刷无环起动器装配好。
第二，由于该起动器已代替子原转子外接的二次回路系统，所以二次回路系统不起作用，应把频敏变阻切除延时时间继电器电源进线切断，改加运行指示灯一只。
第三，安装调试，起动前要时起动器，整个传动设备，控制箱进行全面检查，有无卡死，接触是否不良，绝缘不能低于1M。同时需注意是因改造无刷无环起动器后，由于电机的起动转矩，起动电流值相应变大，故需调整继保整定值。经改造两台高压绕线式转子电机，经试车一次成功，达到技术改造要求，经过四年多间断连续运行，从末发生过是因电机方面出现的大小故障。
5 结语
上述绕线式转子电机改造是本人参加安装并在实际工作中跟踪运行，自投入运行四年多来，工作稳定可靠，不需备件，无需维修。保证发电机组正常安全连续运行，提高设备利用效率，大大减轻了工人劳动强度，为厂取得显著经济效益提供
保证。
参考文献
[1] 成都时达电子仪器厂起动器说明书[S]．
（责任编辑：周加转）
