鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和使用方便，在電廠中繼泵中被廣泛應(yīng)用。在我國(guó)北方地區(qū)，因供熱需要，每年10月―次年5月，電廠中繼泵都要進(jìn)行頻繁啟動(dòng)以保證凝汽器的正常水位和汽水平衡。中繼泵頻繁啟動(dòng)時(shí)，不僅在轉(zhuǎn)子鼠籠條與端環(huán)連接區(qū)域極易產(chǎn)生過(guò)熱甚至斷裂，導(dǎo)致電機(jī)燒毀，損壞開(kāi)關(guān)，而且能源浪費(fèi)，針對(duì)中繼泵存在的問(wèn)題，可對(duì)其進(jìn)行變頻改造。

　　一、改進(jìn)原理

　　異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式n=(60f/p)(1-s)式中n―――異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，r/min f―――供電電源頻率，Hz p―――極對(duì)數(shù)s―――轉(zhuǎn)差率改變電源的頻率f時(shí)，同步轉(zhuǎn)速與頻率成正比變化，異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n也隨之改變。變頻調(diào)速改造就是利用電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速隨頻率變化的特性，通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)的供電頻率進(jìn)行調(diào)速的方法。

　　二、改進(jìn)方法

　　用靜止變頻裝置(晶閘管)構(gòu)成變頻電源對(duì)異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速。采用間接變換方式(交―直―交變頻)，把交流電通過(guò)整流器變成直流電，再用逆變器將直流電變?yōu)轭l率可變的交流電供給異步電動(dòng)機(jī)。

　　采用電流型變頻調(diào)速，整流輸出靠直流電抗器濾波，具有恒流源特性，供給異步電動(dòng)機(jī)方波電流，電流型變頻調(diào)速變換方式.

　　三、特點(diǎn)

　　變頻調(diào)速效率高，啟動(dòng)能耗低，調(diào)速范圍寬，可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快，操作簡(jiǎn)便。在裝置發(fā)生故障后能自動(dòng)投入工頻運(yùn)行。由于調(diào)速性能優(yōu)于其他調(diào)速技術(shù)，安裝場(chǎng)地條件又比較靈活，應(yīng)用范圍廣泛，適用于要求調(diào)速范圍寬、啟停頻繁、較長(zhǎng)時(shí)間低速運(yùn)行的場(chǎng)合。

　　四、應(yīng)用實(shí)例

　　山東新源熱電廠6臺(tái)中繼泵為汽機(jī)公用設(shè)備，配用型號(hào)為JS128-6的三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，額定容量215kW，額定電壓380V，額定電流401A，額定轉(zhuǎn)速980r/min。中繼泵啟動(dòng)方式為全壓直接啟動(dòng)，啟動(dòng)電流為額定電流的6.0倍，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的1.0倍，*大轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的1.6倍。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，在未采間接變換方式靜止變頻電源裝置存在的主要問(wèn)題故障分析電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子端環(huán)與鼠籠條在連接區(qū)域發(fā)生斷裂電動(dòng)機(jī)在全壓?jiǎn)?dòng)時(shí)，籠條瞬時(shí)溫度可達(dá)300℃，使機(jī)械強(qiáng)度迅速下降。由于電流的集膚效應(yīng)，沿籠條高度方向電流分布不均勻，因而存在很大的溫差，使籠條產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力。由于漏磁的作用，使籠條產(chǎn)生與電流平方成正比的電磁力，把籠條拉向槽底;電磁力以電流的二倍頻率振動(dòng)，易使籠條疲勞斷裂。頻繁或重載啟動(dòng)時(shí)，這種破壞作用加劇電動(dòng)機(jī)定子繞組絕緣損壞，使絕緣擊穿和匝間短路電動(dòng)機(jī)全壓?jiǎn)?dòng)時(shí)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小、電流大，啟動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)，啟動(dòng)過(guò)程中，定子繞組在熱及電場(chǎng)作用下，使絕緣逐漸老化，容易被擊穿，致使絕緣損壞，產(chǎn)生匝間短路等故障導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)線棒疲勞磨損故障電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生較大沖擊力，頻繁啟動(dòng)會(huì)使端部繞組綁扎松弛，導(dǎo)致線棒產(chǎn)生較大的位移，從而引發(fā)線棒疲勞磨損故障燒粘損壞中繼泵開(kāi)關(guān)中繼泵開(kāi)關(guān)(以DW18型為例)的滅弧柵由相互絕緣的鍍銅鋼片組成，滅弧性能較差，中繼泵的每次啟停都會(huì)在開(kāi)關(guān)觸頭間產(chǎn)生高溫電弧，長(zhǎng)期的頻繁啟動(dòng)使高溫電弧產(chǎn)生的熱量加重觸頭的氧化程度，觸頭間的接觸電阻越來(lái)越大，將開(kāi)關(guān)的主觸頭燒粘、損壞、甚至導(dǎo)致開(kāi)關(guān)爆炸，引起事故的擴(kuò)大造成電廠節(jié)流損失，經(jīng)濟(jì)性較差頻繁啟動(dòng)中繼泵將增加電能的損耗，增加電廠的發(fā)電成本。當(dāng)中繼泵補(bǔ)水量偏大時(shí)，需調(diào)整閥門(mén)的開(kāi)度調(diào)節(jié)泵的出力，造成節(jié)流損失，經(jīng)濟(jì)性較差給強(qiáng)力雙磨頭成形磨床(獲中國(guó)機(jī)械工業(yè)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng))，經(jīng)過(guò)5年多機(jī)床使用驗(yàn)證狀況良好，保持了較高的加工精度和生產(chǎn)效率。此后，杭機(jī)集團(tuán)在首臺(tái)試制的基礎(chǔ)上，作了諸多改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了模塊化，推出MKLD7140A型數(shù)控強(qiáng)力雙頭成形磨床，并在航空發(fā)動(dòng)機(jī)和汽輪機(jī)行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域作了應(yīng)用推廣。此類設(shè)備為航空航天和汽輪機(jī)等重點(diǎn)行業(yè)急需的機(jī)床品種，以前均從德國(guó)、瑞士等發(fā)達(dá)國(guó)家高價(jià)進(jìn)口。

　　下半年，中繼泵采用變頻調(diào)速裝置后，電機(jī)運(yùn)行一直**可靠，經(jīng)濟(jì)性能良好。其效果有：

　　1、由于直接控制電機(jī)的供電頻率，實(shí)現(xiàn)了軟啟動(dòng)，減小了電機(jī)的啟動(dòng)電流，降低了對(duì)電機(jī)的啟動(dòng)沖擊，延長(zhǎng)了電機(jī)的使用壽命。

　　2、電動(dòng)機(jī)可以在不同的轉(zhuǎn)速下工作，滿足不同出力的要求，減少了電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)次數(shù)，使電動(dòng)機(jī)因頻繁啟動(dòng)產(chǎn)生的電機(jī)本身故障率降低。

　　3、機(jī)組在相同的功率下，電機(jī)的運(yùn)行電流小，能大大節(jié)約電能，減少?gòu)S用電率。

　　4、通過(guò)改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速改變泵的出力，避免了節(jié)流損失。

　　5、采用變頻調(diào)速器調(diào)速，其諧波能夠符合IEEES19-1992標(biāo)準(zhǔn)和GB/T14549-93國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，不會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生太大干擾。變頻調(diào)速對(duì)電機(jī)沒(méi)有特別要求，不用更換原配套電機(jī)，因此能降低設(shè)備維護(hù)費(fèi)用。

　　6、可靠性高，調(diào)速范圍廣且平滑，調(diào)速前、后電機(jī)的過(guò)載能力、功率因數(shù)、效率基本不變。

　　7、減少啟動(dòng)次數(shù)和啟動(dòng)電流，也就避免了開(kāi)關(guān)的燒壞。

　　我們對(duì)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)的一些隱患和問(wèn)題進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析說(shuō)明，對(duì)這些可能存在的隱患的解決我們?cè)谏厦孢M(jìn)行了一定程度上的建議和處理，各位可以進(jìn)行相關(guān)的參照。