摘 要：使用無刷" title="無刷">無刷無環(huán)起動(dòng)器" title="起動(dòng)器">起動(dòng)器對(duì)繞線式異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行改造，其電氣和機(jī)械性能保持不變，操作簡(jiǎn)化、事故率下降，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。
關(guān)鍵詞：電刷;無刷無環(huán)起動(dòng)器;經(jīng)濟(jì)效益
1 概述
　　目前在選煤廠生產(chǎn)過程中，有相當(dāng)一部分重載起動(dòng)設(shè)備是采用繞線式異步電動(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)轉(zhuǎn)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，但是這種電動(dòng)機(jī)也存在不少缺點(diǎn)，由于需附加起動(dòng)裝置，使電氣元件的觸點(diǎn)增多，操作比較復(fù)雜，因而故障較多，維修較難。特別是滑環(huán)" title="滑環(huán)">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，這樣以來既增加了轉(zhuǎn)子的負(fù)荷，又增加了電刷和滑環(huán)的磨損量，無形中增加了維修費(fèi)用和維修時(shí)間。我們廠4臺(tái)185 kW 真空泵電動(dòng)機(jī)在使用過程中就經(jīng)常出現(xiàn)上述情況。另外，電刷和滑環(huán)摩擦產(chǎn)生的導(dǎo)電粉末被吸入電動(dòng)機(jī)線包里成為一大事故隱患。
　　長(zhǎng)期以來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)繞線電動(dòng)機(jī)的無刷無環(huán)起動(dòng)，一些科研單位進(jìn)行了很多理論研究和大量的科學(xué)試驗(yàn)。JR、YR系列三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)新一代起動(dòng)裝置—— 無刷無環(huán)起動(dòng)器，是90年代初投入工業(yè)運(yùn)行的高新技術(shù)產(chǎn)品，凡原來采用頻敏變阻器起動(dòng)的各類電機(jī)都可以選用無刷無環(huán)起動(dòng)器來更新?lián)Q代。
2 工作原理" title="工作原理">工作原理
　　繞線式異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)裝置中關(guān)鍵部件是頻敏變阻器，在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路中利用鐵磁材" title="磁材">磁材料的頻敏特性來實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的無級(jí)起動(dòng)，在起動(dòng)過程中其等效阻值隨轉(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。無刷無環(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，即是把原來使用的固定頻敏變阻器及其輔助部件進(jìn)行簡(jiǎn)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)柜。無刷無環(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)全過程。在起動(dòng)過程中，隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速由0升到額定轉(zhuǎn)速n ，轉(zhuǎn)子電流的頻率則由50 Hz平滑地下降到15 Hz，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。
3 安裝及使用
　　無刷無環(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)，電刷和起動(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。
　　3.1 安裝
　　首先是拆除轉(zhuǎn)子回路與綜合起動(dòng)柜之間的連線，僅僅保留電動(dòng)機(jī)供電回路的交流接觸器操作系統(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;完成這些工作后，把無刷無環(huán)起動(dòng)器裝到原來放置滑環(huán)的位置，按說明書要求把電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子出線頭與起動(dòng)器的接線柱正確可靠地連接好，檢查無誤后就可以通電試車。我們廠4臺(tái)185kW 真空泵電機(jī)平時(shí)故障多，維修量大，經(jīng)常影響生產(chǎn)，1998年5月集中一次全部改造，試車一次性成功，解決了生產(chǎn)中的難題，受到了全廠上下的一致贊揚(yáng)。
　　3.2 使用
　　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)行狀態(tài)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松動(dòng)，緊固即可。無刷無環(huán)起動(dòng)器使用過程中的優(yōu)點(diǎn)是：不需備件，維修量小，操作簡(jiǎn)單，安裝拆卸方便;設(shè)備安全運(yùn)行率高，特別是無觸點(diǎn)，無摩擦火花的產(chǎn)生，保證了安全可靠性。
4 結(jié)語
　　無刷無環(huán)起動(dòng)器經(jīng)過本廠近5 fl的使用運(yùn)行證明，運(yùn)行是安全可靠的，經(jīng)濟(jì)上是合理的，粗略計(jì)算可知，改造1臺(tái)電動(dòng)機(jī)所投入的費(fèi)用大約是改造前運(yùn)行1 a所需的備件和材料費(fèi)用之和。另外，減少維修量，杜絕了因設(shè)備故障和排除故障影響生產(chǎn)造成的損失等，更是無法估量。可見，采用無刷無環(huán)起動(dòng)器進(jìn)行技術(shù)改造，有著明顯的經(jīng)濟(jì)效益和運(yùn)轉(zhuǎn)安全可靠性，應(yīng)大力推廣。