水阻柜起動電動機跳閘原因分析

  啟動過程結(jié)束切除水電阻時跳閘

  電動機運轉(zhuǎn)50s后切除水電阻，短接真空接觸器動作后立即跳閘，故障原因有以下兩種：

  3.1  水電阻阻值偏大

  因溶液滲漏、蒸發(fā)使液位下降后補水，或Na2CO3因化學(xué)反應(yīng)減少，都會導(dǎo)致水電阻阻值偏大。在啟動運轉(zhuǎn)時，電流表穩(wěn)定在210A上下，磨機加速聲音低 沉，50s內(nèi)電動機轉(zhuǎn)速達不到90%以上（約75s），所以短接真空接觸器閉合時，使負載突然加大，電流有一個很大的階躍（達到300A），致使電流速斷 保護動作跳閘。水阻柜液阻柜就是水阻柜專用水箱，也稱電阻箱、水阻箱、電解粉箱、水電阻箱、電液箱、液體變阻器箱，一般由箱體、導(dǎo)電柵塊、動隔板柵塊和電解液組成。因此向溶液中添加Na2CO3來降低水電阻阻值是解決辦法。理論上應(yīng)抽取溶液，化驗其濃度來計算添加Na2CO3的質(zhì)量，實際中可根 據(jù)現(xiàn)場觀測情況，逐步定量添加，觀察啟動效果，只要滿足啟動即可。

  3.2  電極表面附著污物致使啟動電阻偏大

  水電阻經(jīng)過一定時期的使用，電極表面附著污物使得啟動電阻偏大，故障現(xiàn)象與水電阻阻值偏大時幾乎一樣，很不好判別。下面引見一下啟動柜的運用辦法：1、自動操作：接通電源，電源指示燈亮，將轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)至“自動”地位，反省控制柜（箱）所控制的電機能否按液位控制儀的指令舉措。一般經(jīng)驗是，若啟動柜使用5年以上發(fā)生此故障現(xiàn)象，則應(yīng)考慮電極污物原因。清洗電極污物的方法可按說明書中用濃度為30%的強酸刷洗即可。

  3.3  短接真空接觸器三相不同步

  短接真空接觸器剛閉合差動保護即動作跳閘，但電流表顯示只是增大一點，這說明真空接觸器三相不同步。軟啟動器（軟起動器）一種集電機軟起動、軟停車、輕載節(jié)能和多種保護功能于一體的電機控制裝置。調(diào)節(jié)真空接觸器三相同步時，可每相串接一個燈泡，通過 機械杠桿使觸點緩慢閉合，觀察燈泡的通電狀況進行調(diào)整，但調(diào)節(jié)時必須保證觸點間隙不能小于規(guī)定的小間隙，避免啟動時擊穿。這個故障很少發(fā)生，設(shè)備使用至 今僅發(fā)生過一次。

                                           液體電阻軟啟動柜的工作原理及特點

   1  繞線式異步電動機液阻軟啟動實際上是通過改變串接在轉(zhuǎn)子回路中的液體變阻器的電阻，使其阻值隨啟動時間的增加而減少，從而使施加于被控電機的端電壓隨時間斜率式增加。實用的繞線式異步電動機液阻軟啟動電氣原理圖，主電機為被控電機，極板移動電機為一小功率調(diào)速電機，用來調(diào)節(jié)軟啟動器每相兩極之間的距離，通過調(diào)整極板問的距離，可以改變串接在繞線式電機轉(zhuǎn)子回路的電阻值，從而調(diào)整啟動時間和啟動電流。液體變阻的大優(yōu)點是阻值可塑性好，通過改變水中的導(dǎo)電介質(zhì)的濃度可以改變其電阻率。理論上其可調(diào)范圍非常大，由于溶液屬純電阻特性，無感性，且電動機在啟動過程中功率因數(shù)一般在0．93以上，因此，能獲得較好的啟動轉(zhuǎn)矩，

   這是優(yōu)于其他啟動器的顯著特點。由于溶液的電阻值是依靠改變兩電極間距離達到無級變化，在啟動結(jié)束時，轉(zhuǎn)子短路開關(guān)短接瞬間(即轉(zhuǎn)入運行狀態(tài))，兩極之間的電阻值接近于零，故無電流沖擊。

   2  軟啟動柜由電阻液箱、電樞驅(qū)動系統(tǒng)和電控系統(tǒng)組成，電阻液箱由鋼板焊接而成，內(nèi)裝有三相絕緣桶、溶液、電極以及驅(qū)動機構(gòu)。液體電阻起動器一般用于冶金,建材等行業(yè)的風(fēng)機,球磨機等70-6000KW的大中型繞線式交流異步電動機的起動器,它是通過電機轉(zhuǎn)子回路串入液體電阻,進而實現(xiàn)電機無沖擊地平滑地起。前后限位開關(guān)用來控制電極行程，箱體外側(cè)有排液閥和加液觀察窗口。三相絕緣桶分別盛有電阻液的一組相對應(yīng)的導(dǎo)電極板，其中一動一定，由動極板電樞驅(qū)動系統(tǒng)控制運行。

   3  電動機啟動系統(tǒng)采用液體變阻器。采用PLC代替繼電器控制，利用PLC的軟硬件資源進行優(yōu)化設(shè)計，可對變阻器起到保護作用，液阻軟啟動的特點如下：① 每次啟動時電液初始阻值不變；②啟動電流可控；③啟動電流和啟動時間可調(diào)；④啟動過程平滑，運動切換無沖擊。適用性廣，可適用任何負載狀況下繞線式電機軟起動，特別適用于重載起動。

湖北鄂動機電設(shè)備制造有限公司的軟啟動柜產(chǎn)品，根據(jù)電動機起動理論，在電動機的定子回路中串入一適當(dāng)?shù)目勺兯娮柽M行分壓，充分利用水電阻 熱容量大不會燒毀以及可調(diào)可恢復(fù)性等優(yōu)良特性，通過控制系統(tǒng)控制傳動機構(gòu)拖動電極極板運動，改變動、定極板間的距離，從而達到改變水電阻阻值的大小，使水 電阻阻值的變化與電動機轉(zhuǎn)差率的變化同步，達到恒電流起動的目的，并使電動機均勻加速至額定轉(zhuǎn)速，縮短起動時間。鼠籠水阻柜技術(shù)方案傳動系統(tǒng)主要包括伺服電機、驅(qū)動軸、驅(qū)動輪、升降架。當(dāng)起動完成后，星點接觸器自動投入并旁路 水電阻，電動機會全壓運行。

   水阻的效率低，只能做軟啟動。如果作為調(diào)速，必須將水阻柜箱體（液體電阻部分）長期帶電，一旦出現(xiàn)箱體漏液或者液體電阻減少或者干枯，必出現(xiàn)生產(chǎn)事故或者安全事故。由于液態(tài)電阻的動電極初始位、切換液態(tài)電阻的執(zhí)行器速率可隨機調(diào)整，且液阻箱內(nèi)設(shè)置有方便的注液孔，使得阻值變化速率均可根據(jù)工況要求、負載系統(tǒng)的實際情況進行調(diào)整，從而充分發(fā)揮了液態(tài)電阻現(xiàn)場可隨機調(diào)整的優(yōu)勢。并且由于箱體液體電阻長期帶電，發(fā)熱嚴重，要有外圍散熱設(shè)備才能維持運行。所以相對人力維護成本也會增加。

   水阻柜的改造方式

   在現(xiàn)場的實際改造中：雖然水阻柜存在以上缺點，但是客戶在水阻柜改造變頻時還是會保留工頻水阻啟動的模式。

  （一）一般水阻柜有兩種改造方式，按照電機的不同，分為兩種水阻串接方式

   1、轉(zhuǎn)子串水阻

   即電機屬于繞線式電機，即轉(zhuǎn)子回路未短接。此時通過改變起動過程中轉(zhuǎn)子回路的電阻值來逐步實現(xiàn)軟起動。

   2、定子串水阻

   即電機屬于鼠籠型電機，即轉(zhuǎn)子回路在電機內(nèi)部已短接。此時通過改變起動過程中定子回路的電阻值來逐步實現(xiàn)軟啟動。

  （二）按照實現(xiàn)方式的不同，分為兩種水阻

   1、溫度改變阻值大小

   即在啟動過程中，由于液體內(nèi)部的電解液隨著液體溫度的升高，電解液分子活動加劇，使電阻值逐步減小，逐步改變機端電壓，使之達到軟起動的目的。

   2、柜內(nèi)增加極板升降電機

   通過柜內(nèi)增加極板升降電機，勻速的改變輸入輸出極板之間的距離，改變電阻值的大小，逐步改變機端電壓，使之達到軟起動的目的。

   注：其中若是溫度改變阻值大小，主要屬于定子串水阻系列（即鼠籠式電機）。

   若通過極板升降電機改變阻值大小，則定子和轉(zhuǎn)子串水阻都可。目前常用的方式還是通過極板升降的方式，方便控制啟動過程。