交流不对称电阻
矿 井 提 升 机
交流绕线式电动机转子不对称起动电阻计算
一、前言
矿井提升机交流绕线式电动机转子起动电阻的接法,一般采用对称电阻接法。但交流绕线式电动机起动电阻也可以采用转子电路串联不对称起动电阻,此时能以很少的换接元件来得到较多的起动级数。尤其是目前市场上,对交流提升机电控转子采用晶闸管作交流开关切除电阻时,在不减少起动级数情况下,可成倍的减少晶闸管数量。从图一(a)、(b )中便可一目了然。
图一(a )八级对称电阻起动,两极预备级,六级起动级;共用了48只晶闸管。图一(b )为不对称电阻起动,两极预备级,最多可做到6级起动级,也是八级起动;共用了22只晶闸管。少用了26只晶闸管。
二、依据:
不对称电阻起动计算方法的理论基础星—三角形变换,其原则是在对称系统中和不对称系统中转子电阻损耗等效。在此原则下,下式成立:
R R +R b R c +R c R a
R dx =a b
R a +R b +R C
其中R a 、R b 、R c 在星形接法下,不对称接法中各相电阻总值。
R dx 在不对称星形接法下,变换为对称∆接法时等效的每相
电阻总值。
例如,假设B 相电阻为R b ,R a =R b /q 、 R c =R b q ,代入上式:
R b
R dx =
11
⨯R b +R b ⨯R b q +R b q ⨯R b q q
=R b
1
R b +R b +R b q q
可见,在三角形接法下其等效电阻等于星形不对称接法下电阻之中值。
三、方法:
不对称电阻起动计算方法与对称时相似,是在对称电阻起动计算方法基础进行的。现以图一(b )二级预备级,六级加速级为例说明。
1. 以对称电阻起动计算方法,计算出每一级转子电路的总电阻。并以这些值作为每级三相不对称电阻的中间值; 2. 设六级加速级的公比为q ;
λ
3. 令β=
λ
pr 2pr 1
=
R pr 1R PR 2
,作为计算预备级起动电阻的公比;
4. 每一级的计算值作为中间值;最大值为中间值与公比之积(相当于后一级的中间值);最小值为中间值与公比之商(相当于前一级的中间值)。 5. 预备级电阻由R 0, R a , R b , R c 组成;第一预备级由
T 0切除;第二预备级由T a , T b , R c 切除。 6. 电动机转子每相电阻设为r 2;
7. 按下表1公式要求计算各级电阻值。
表1:绕线式异步电动机转子串接不对称电阻八级起动电阻计算表
四、几点说明
1、这种接法在桥吊和小绞车已广泛应用,但在电动机容量较大的提升机拖动中,我公司尚未使用过,应用中应谨慎一些。
2、这种接法的出发点是为了节约在交流拖动转子电阻采用晶闸管作切除开关的系统中的数量,因此,采用接触器作切除开关的系统中就没有必要了。 3、据有的资料介绍,由于“在切除电阻过程中,转子电阻和定子电流不平衡,电动机力矩有凹坑脉动现象,影响电动机的出力。”这点尚需进一步的分析和观察。
4、作为借鉴,建议就这一问题对国内相关厂家的应用情况作一点调查。 5、以上分析的八级不对称电阻的计算方法,适合单绳提升机;对多绳提升机
建议采用十一级不对称电阻起动方式。具体计算方法见下文的“附”。
参考文献:
①电机及拖动基础 顾绳谷 机械工业出版社 ②煤炭电工手册 顾永辉 范廷瓒 煤炭工业出版社
③KTJ1-80/1以上凸轮控制器起动电阻计算 程望生 矿山机械 1996年第9期
中信重型机械公司 董桂宣 3/25/2004
附:
矿井提升机交流绕线式电动机十一级不对称起动电阻计算:
图二(a )十级对称电阻起动,两极预备级,八级起动级;共用了60只晶闸管。图二(b )为不对称电阻起动,两极预备级,最多可做到9级起动级,即最多可做到11级起动级;共用了28只晶闸管。共节省32只晶闸管。
.
表2:绕线式异步电动机转子串接不对称电阻十一级起动电阻计算表