球磨机是水泥厂中功率最大的主机,为了减轻起动电流对电源电压的影响,多采用绕线型异步电动机传动。为了发挥这种电动机起动转矩大、起动电流小的优点,应根据使用单位的具体条件和客观可能选配各种纯电阻性变阻器作为它的起动器,但从60年代末期以来在我国开始普遍采用频敏起动器,它的普及并不是它的性能和性价比比其它起动变阻器高出一筹,而是由于当时的特定社会条件和片面宣传造成的。近年来,又出现了一种否定频敏起动器,提倡液体变阻器的趋向,大有取代频敏起动器之势。鉴于各种起动器都分别具有不同的特点和适用范围,应该根据各自的不同具体条件选用,本文将就此谈谈绕线型异步电动机起动设备的选型问题。此外再介绍一些磨机电力传动的一般情况和存在问题。
1 起动器的选用
在现代的工业生产中,用得最多的电动机是鼠笼型异步电动机。因为它具有简单、可靠、价廉的优点;并且在大多数情况下只需外装一个电源开关就能随意开停。采用比它复杂、价昂的绕线型异步电动机,是因为它能通过选择外接电阻人为地设定和改变其起动转矩和电流,从而能在大幅度地降低起动电流的同时,得到使设备加速所需的起动转矩。简言之,绕线型电动机比鼠笼型异步电动机的起动转矩大、起动电流小。降低起动电流的目的是为了减轻大电流冲击对电源电压的影响。所以在选择其起动设备时,必须以能更好地实现上述目的为准绳,按各种起动器的特点,根据具体条件和目的选用。
1.1 频敏起动器
频敏起动器的优点是:可使起动过程自动化、没有可动部件、结构相对简单以及制造时对加工条件的要求低,可以手工生产,容易普及等。缺点是:因为它本质上是一个品质因数极低的电抗器,有电感成分,起动时的功率因数低,所以采用频敏起动器的绕线型异步电动机的起动特性介于鼠笼型异步电动机与转子接上纯电阻起动器的绕线型异步电动机之间;起动电流较大、起动转矩较小。且因它的结构是把绝缘层容许温度有限的绕组套在故意使涡流损失特大以致温升较高的铁心上,所以不容许在短时间内多次起动。对于电源容量较大的大、中型水泥厂磨机的绕线型异步电动机采用频敏起动器起动是比较合适的。例如:较早采用频敏起动器起动1000kW磨机电动机的耀县水泥厂,该厂系由靠近厂区的进线电压为110kV,单台变压器容量为10000kVA的区域变电站以6 kV直接供电,因而不但可以用频敏起动器,甚至直接起动1000kW鼠笼型异步电动机也毫无问题。在70年代,天津市一个生产频敏起动器的厂曾对用频敏起动器起动磨机电动机作过试验,发现要使起动转矩等于额定转矩的1.2倍,起动电流不大于额定电流的2.5倍而又只用一级时,因为最后能够达到的转速偏低,而且负载越重,转速越是低得多,所以短接时的定子电流高达额定电流的4倍,往往因此导致电动机电源的断路器跳闸,造成起动失败。所以,起动级数不宜少于两级。由此可知,对于供电条件较好、较大的起动电流也不会使母线电压下降超过15%的厂,采用合理组配的频敏起动器可以发挥其操作及维修简易的优点。如果不管具体供电条件如何都选用频敏起动器,且无第二级,当然就难免“经常发生起动不成功现象”。如果“起动不成功现象”是因为在起动过程中开关跳闸造成的,还应该检查一下是否是最后短接时冲击电流太大或者是否是电动机和配电站的继电保护装置按既能满足系统短路保护的要求、又能保证不会因为电动机的正常起动电流而动作的原则整定的,不能笼统地都归疚于频敏起动器。
1.2 油浸起动变阻器
油浸起动变阻器的优点是起动时的功率因数高,因而在起动转矩相同时,起动电流比频敏起动器小得多。油浸起动变阻器把转换器与电阻器集中装在一个油箱里,级数多,因而切换时的电流冲击小;机构紧凑,外形比风冷式起动变阻器小。缺点是现有产品皆为手动操作;检查和维修时必须借助滑轮等设备把内芯从油箱中抽出来。当电动机的功率在500kW以下不需要自动操作,着眼于简单可靠,并希望起动电流小的小型水泥厂,采用油浸起动变阻器,并按起动电流为额定电流的1～1.2倍选配电阻值,则是较佳的方案之一。我国仿苏产品只能用于500kW以下的电动机,可能和前苏联提倡采用同步电动机,380kW以上的磨机一律采用磨机专用高起动转矩低速同步电动机有关。油浸起动变阻器是欧洲的传统产品,例如峨嵋水泥厂的设备是由丹麦成套供应的,该厂的绕线型异步电动机一律采用油浸起动变阻器起动,其中最大的用于功率为两千多千瓦的同步异步电动机。但是对于这样一个大型水泥厂,把一些本来应该选用鼠笼型异步电动机的设备改用绕线型异步电动机,又是手动操作油浸起动变阻器,因而降低了操作的自动化水平,可见这种设计是明显的不合理。此外,在配套供应的电动机中,滑动轴承的采用比例比当时的国产电动机高,而且大部分电动机的铭牌都被换成没有电机厂名称和出厂日期的、只有配套公司名称的铭牌。这就不能不令人怀疑是否把三、四十年代的积压物资都清给了我们?
1.3 接触器屏式起动器
用铸铁电阻栅和接触器组成的起动器虽然外形较大、电路比较复杂,但是可以满足各种自动化要求。对于500kW以上。 |
