水泥磨機(jī)用變極啟動(dòng)無(wú)滑環(huán)繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)

球磨機(jī)、破碎機(jī)、水泥磨機(jī)、空氣壓縮機(jī)等重載機(jī)械一般采用二種方法來(lái)啟動(dòng)：一是選用大容量的鼠籠電動(dòng)機(jī)，二是選用繞線型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。前者在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)之后，即轉(zhuǎn)入低負(fù)荷運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)效率大為降低，必然造成很大的電力浪費(fèi)；后者則通過(guò)滑環(huán)電刷電纜在轉(zhuǎn)子回路中串入外接電阻，啟動(dòng)后控制回路自動(dòng)將啟動(dòng)電阻短接，以保證電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行。但是由于繞線電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子帶有滑環(huán)電刷，使轉(zhuǎn)子回路存在易出故障的滑動(dòng)觸點(diǎn)，而且由于必須通過(guò)三相電纜和交流接觸器串入啟動(dòng)電阻才能順利啟動(dòng)，又導(dǎo)致了轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使電動(dòng)機(jī)可靠性低，維護(hù)困難；同時(shí)浪費(fèi)部分電能，使得電動(dòng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行效率降低。

1、變極啟動(dòng)無(wú)滑環(huán)繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)原理

為了 這些問(wèn)題，研發(fā)了10極啟動(dòng)8極運(yùn)行即變極啟動(dòng)無(wú)滑環(huán)繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)(以下簡(jiǎn)稱新型電動(dòng)機(jī))。這種電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電路中無(wú)需串入附加啟動(dòng)電阻，但卻與帶滑環(huán)電刷的普通繞線型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)一樣，既有低啟動(dòng)電流(額定電流的2．5 )又有高動(dòng)轉(zhuǎn)矩(額定轉(zhuǎn)矩的1．8～2．2 )，完全能夠滿載瞬間快速直接啟動(dòng)，而且有著更高的可靠性和運(yùn)行效率。技術(shù)原理如下：電動(dòng)機(jī)定子上放置一套采用變極比為l 0／8的三相換相法變極繞組，其中10極用于啟動(dòng)，8極用于正常運(yùn)行，采用開關(guān)裝置切換不同的極數(shù)來(lái)完成啟動(dòng)和正常運(yùn)行2種工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。而轉(zhuǎn)子繞組設(shè)計(jì)成：對(duì)應(yīng)于啟動(dòng)時(shí)的10極，轉(zhuǎn)子自動(dòng)呈現(xiàn)為高電阻(相當(dāng)于外串電阻)，這時(shí)既可降低啟動(dòng)電流又可提高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩；而對(duì)應(yīng)于正常運(yùn)行時(shí)的8極，轉(zhuǎn)子又呈現(xiàn)為低電阻，這時(shí)又有著高的運(yùn)行效率。由于新型電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)和運(yùn)行狀態(tài)的轉(zhuǎn)換是通過(guò)定子繞組的變極切換進(jìn)行，與傳統(tǒng)繞線式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)相比，轉(zhuǎn)子上無(wú)需安裝滑環(huán)電刷，既簡(jiǎn)化了轉(zhuǎn)子的機(jī)械結(jié)構(gòu)，也消除了因此帶來(lái)的故障隱患，提高了運(yùn)行效率，控制系統(tǒng)也大大簡(jiǎn)化（見圖1）。

但是由于正常運(yùn)行和啟動(dòng)狀態(tài)選用了不同的極數(shù)，而這2種極數(shù)的同步轉(zhuǎn)速又不同，因此啟動(dòng)狀態(tài)向運(yùn)行狀態(tài)切換時(shí)仍可能存在一定的沖擊電流，但工業(yè)運(yùn)行的實(shí)踐證明，這種沖擊時(shí)間短而對(duì)電網(wǎng)并無(wú)太大影響。

2、實(shí)際應(yīng)用

新型電動(dòng)機(jī)在湖北省黃石市某水泥廠中2.2mm*7m生料磨上運(yùn)行， 良好。其主要性能特點(diǎn)是：

1)高可靠性：由于無(wú)滑環(huán)電刷，不串電阻，也不需要進(jìn)相機(jī)，因此就不存在由于這些附加部件的故障而引起停機(jī)檢修問(wèn)題。原繞線電動(dòng)機(jī)每月需停機(jī)近10h進(jìn)行檢修，而新型電動(dòng)機(jī)自2005年5月5日投入運(yùn)行至今從未發(fā)生任何故障。

2)高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，低啟動(dòng)電流：?jiǎn)?dòng)轉(zhuǎn)矩是額定轉(zhuǎn)矩的1．8-2．2 ，啟動(dòng)電流是額定電流的2．5 。

3)高功率因數(shù)：無(wú)需高壓電力電容器或進(jìn)相機(jī)等無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，其功率因數(shù)仍可達(dá)no．915，而傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)僅為0．84。

4)高產(chǎn)率：同傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)相比，其銅耗、鐵耗和轉(zhuǎn)差損耗都降至很低，其效率達(dá)94％以上。

5)運(yùn)行時(shí)新型電動(dòng)機(jī)感應(yīng)轉(zhuǎn)速為740r／rain，而傳統(tǒng)8極電動(dòng)機(jī)標(biāo)稱轉(zhuǎn)速為735r／min(實(shí)際轉(zhuǎn)速只能達(dá)到730r／min)，8極電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速為750r／rain，因此兩者轉(zhuǎn)差率分別為2．6％和1．3％，因此轉(zhuǎn)差損耗則大幅下降，電動(dòng)機(jī)的效率自然也就得到提高。

6)溫升比傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)低20cc左右。

7)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)控制簡(jiǎn)單可靠，啟動(dòng)柜只需2只高壓交流接觸器和1只時(shí)間繼電器即可。

8)節(jié)能 ：原電動(dòng)機(jī)電耗20．41kwh／t；新電動(dòng)機(jī)電耗l8．85kwh／t。則新電動(dòng)機(jī)每噸物料節(jié)電1．56kwh，節(jié)電率達(dá)7．8％。