摘 要：繞線式轉(zhuǎn)子異步交流電動(dòng)機(jī)使用無(wú)刷無(wú)環(huán)起動(dòng)器進(jìn)行改造后，其電氣和機(jī)械性能保持不變，但操作卻減化了，故障率下降了，受到工人的歡迎。
關(guān)鍵詞：頻敏變阻器 滑環(huán) 電刷 無(wú)刷無(wú)環(huán)起動(dòng)器 無(wú)觸點(diǎn)磁性元件
1 概述
　　目前在煤炭工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中有相當(dāng)一部分重載起動(dòng)的設(shè)備是采用繞線式轉(zhuǎn)子交流異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的。與普通鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)不同，這種電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子回路中可以串接電阻、電抗或頻敏變阻器，因此在起動(dòng)時(shí)具有較大的起動(dòng)力矩，較小的起動(dòng)電流和較高的功率因數(shù)，同時(shí)還具有較好的調(diào)速性能，起動(dòng)過(guò)程平滑穩(wěn)定。通常使用的有空壓機(jī)、真空泵、破碎機(jī)和水泵。不過(guò)這種電動(dòng)機(jī)也存在不少缺點(diǎn)，由于需附加起動(dòng)裝置，這樣，使電氣元件的觸點(diǎn)增加，操作比較復(fù)雜（與鼠籠電動(dòng)機(jī)相比），因而故障較多，維修較難。特別是滑環(huán)和電刷這一組動(dòng)接觸點(diǎn)，為避免高速旋轉(zhuǎn)時(shí)電刷與滑環(huán)之間所產(chǎn)生的火花及增大接觸電阻，就加大電刷對(duì)滑環(huán)的壓力，這樣一來(lái)既增加了轉(zhuǎn)子的負(fù)荷，又增大了電刷和滑環(huán)的磨損量，無(wú)形中增加了維修費(fèi)用和維修時(shí)間。另外電刷和滑環(huán)摩擦產(chǎn)生的導(dǎo)電粉末放吸入電動(dòng)機(jī)線包里成為一大事故隱患。
　　長(zhǎng)期以來(lái)人們一直在探索如何克服上述缺點(diǎn)，力求改進(jìn)起動(dòng)裝置。為實(shí)現(xiàn)線繞電動(dòng)機(jī)的無(wú)刷無(wú)滑運(yùn)動(dòng)，一些科研單位進(jìn)行了不少理論研究和大量的科學(xué)試驗(yàn)，其中四川大學(xué)原子核科學(xué)技術(shù)研究所成功地推出新型無(wú)刷無(wú)環(huán)起動(dòng)器，通過(guò)各種不同類型用戶的長(zhǎng)期工業(yè)試驗(yàn).已證明它是可靠的新型專用起動(dòng)器，是BP型頻敏變阻綜合起動(dòng)器的更新?lián)Q代產(chǎn)品，屬于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)。使用無(wú)刷無(wú)滑起動(dòng)器的線繞電動(dòng)機(jī)能夠象普通鼠籠型電動(dòng)機(jī)一樣操作，深受工礦企業(yè)的歡迎。
2 工作原理簡(jiǎn)介
　　繞線式轉(zhuǎn)子交流異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)裝置中關(guān)鍵部件是頻敏變阻器，這是我國(guó)獨(dú)創(chuàng)的無(wú)觸點(diǎn)磁性元件，在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路中，利用鐵磁材料的頻敏特性來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的無(wú)級(jí)起動(dòng).在起動(dòng)過(guò)程中其等值阻值隨轉(zhuǎn)子頻率的變化而變化，所以起動(dòng)特性平滑穩(wěn)定性能好。無(wú)刷無(wú)環(huán)起動(dòng)器中，頻敏變阻器的作用更關(guān)鍵，它是現(xiàn)有頻敏變阻器的演變和微縮，即是把原來(lái)使用的固定型頻敏變阻器及其輔助部件進(jìn)行簡(jiǎn)單化改造.變成隨轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)的專用部件.從而省去滑環(huán)電刷和起動(dòng)拒傳統(tǒng)的頻敏變阻器只在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)接入轉(zhuǎn)子回路，起動(dòng)過(guò)程結(jié)束時(shí)必須及時(shí)退出轉(zhuǎn)子回路，同時(shí)將轉(zhuǎn)子回路短路，使電動(dòng)機(jī)進(jìn)入運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。如果操作不當(dāng)，頻敏變阻器就會(huì)發(fā)熱和破壞，電動(dòng)機(jī)本身也不能正常工作甚至被損壞。而無(wú)刷無(wú)環(huán)起動(dòng)器始終與轉(zhuǎn)子回路連接在一起，參與電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)全過(guò)程。在起動(dòng)過(guò)程中，隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速由0升到額定轉(zhuǎn)速12 ，轉(zhuǎn)子電流的頻率則由50Hz平滑地下降到1—3Hz，這時(shí)起動(dòng)器的鐵芯損耗則由最大變到幾乎接近于0，等效于轉(zhuǎn)子電路外接的電阻由最大變到最小，整個(gè)過(guò)程平滑調(diào)節(jié)并且自動(dòng)進(jìn)入運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài).此時(shí)起動(dòng)器等效于轉(zhuǎn)子回路短接 這是一種比較理想的專用起動(dòng)裝置，凡是原來(lái)采用BP型系列頻敏變阻起動(dòng)器的各種電動(dòng)機(jī)均可采用這種起動(dòng)器來(lái)更新?lián)Q代。
3 安裝及使用
　　無(wú)刷無(wú)環(huán)起動(dòng)器的最大優(yōu)點(diǎn)就在于省掉了繞線型異步電動(dòng)機(jī)的滑環(huán)、電l51l和起動(dòng)柜，省掉了復(fù)雜的操作步驟，省掉了維修并節(jié)省了維修費(fèi)用和維修時(shí)間，而改造和安裝工程既簡(jiǎn)單又方便改造工作可分為兩部分，首先是拆除轉(zhuǎn)子回路與綜合起動(dòng)框之間的連線，僅僅保留電動(dòng)機(jī)供電回路的贏接觸器操作系統(tǒng)，同時(shí)將電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子軸上的滑環(huán)、電刷、刷盒 刷架及提刷短路機(jī)構(gòu)拆下 完成第一部分工作量后，把無(wú)刷無(wú)環(huán)起動(dòng)器裝到原來(lái)放置滑環(huán)的位置，按說(shuō)明書要求把電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的出線頭與起動(dòng)器的接線柱正確可靠地連接好，檢查無(wú)誤便可以通電試車，全部時(shí)間約lh左右，根據(jù)研制單位提供的4000多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的改造資料表明，成功率為100 。改造后的電動(dòng)機(jī)在使用中不需備件，不需維修.只要注意觀察運(yùn)行狀況及部件溫升.如發(fā)現(xiàn)起動(dòng)器溫升異常就要檢查接線柱壓線螺絲是否檢動(dòng)，緊固即可。
　　根據(jù)廠方統(tǒng)計(jì)約有l(wèi) 的改造電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障，原因都是壓線松動(dòng)造成轉(zhuǎn)子開(kāi)路事故。我們?cè)谶M(jìn)行改造之前曾先后調(diào)研了水泥廠的球磨機(jī)，橡膠廠的壓延機(jī)，這些都是重載起動(dòng)設(shè)備，使用人員認(rèn)為，改造前后的差異甚大。
　　另外.對(duì)各種規(guī)格空壓機(jī)的改造效果也非常明顯。在此基礎(chǔ)上我們?cè)趭A河選煤廠對(duì)真空泵185kW 電動(dòng)機(jī)進(jìn)行了改造，并獲得一次成功，深受操作司機(jī)和維修工人好評(píng)。淮北選煤廠的185kW 電動(dòng)機(jī)第l臺(tái)改造成功后又制定逐臺(tái)改造的計(jì)劃。河南汝州晶美選煤公司選煤廠4臺(tái)l85kW 真空泵、電動(dòng)機(jī)平時(shí)故障多，維修量大，經(jīng)常影響生產(chǎn).集中一次全部改造，解決了生產(chǎn)中的難題.受到全廠上下的一致贊揚(yáng)。