靠溶解在水中的
电解质离子导电,电解质充满于两个平面极板之间,构成一个电容状的导电体,自身无感性元件,故与频敏、电抗器等起动设备相比,有提高电动机的
功率因数,节能降耗的功能。此技术最早发源于日本,在1985年上半年被引进到中国,在当今大容量电机上得到广泛的应用,现阶段比较适合中国的国情,因而在国内各大工矿企业大量普及使用。
定义
由于电动机直接起动时,起动电流会达到电机额定电流的7~8倍,一般上一级变压器的容量都承受不了,特别是大功率的电机,必须加装起动设备,否则会造成变压器局部下跳闸。水电阻是指利用电解液的阻值特性,通过调节极板间距离来实现电机的
软启动或者调速软起动装置用于大中型高压鼠笼(绕线式)交流异步电动机或异步起动的高压
同步电动机,作降压起动之用。使用该装置起动的电机具有起动电流小且恒定、转矩逐步增加的软起动特性, 起动过程中无电流冲击和机械冲击,起动时对电网影响小,无电磁干扰、 是起动电抗器和自耦降压起动器的理想替代产品 , 相对于高压变频
软起动器而言,又具有明显的操作简单、免维护、无谐波污染等优势。
基本原理
靠溶解在水中的
电解质(NaHCO3)离子导电,电解质充满于两个平面极板之间,构成一个电容状的导电体,自身无感性元件,故与频敏、电抗器等起动设备相比,有提高电动机的
功率因数,节能降耗的功能。水电阻串入电动机定子回路以后,不仅能改变电动机的转差率S,达到调速的目的,还能增加电动机起动时的转矩,减小起动电流。具有平滑
无级调速,并可使转速达到额定转速。HYT系列水阻调速器是以改变串入
电机转子回路的水电阻来调节电机转速的,电阻越大,电机转速越低;电阻为零,电机达 到全速。
技术特点
优点
1)大中型绕线
异步电动机进行无级调速,调速比可达2:1,完全可以满足设备所需的调速范围;
2)作电动机起动之用,具备水阻
软起动器起动电流小,起动平稳等全部优点;
3)与变频调速、可控硅串级调速相比更经济可靠实用,且维护简单;
4)
液力偶合器相比,布置灵活,使用方便,另外,用液力偶合器后,工作机械达不到电机的全速,而用本调速 器则可达到;
5)为风量与转速成正比,该调速器调节风量的线性度更好。可将液体电阻循环冷却降温。
缺点
1、通过调节极板距离改变电阻,精度和灵敏度低;
2、需要经常加水;
3、环境温度变化对起动特性有影响,温度变化比较大的地方一般需要加装空调。
种类
应用场所
水电阻在水泥、钢铁制造业中广泛使用,可以装于转子,也可装于
定子。
分类
根据水电阻使用方式的不同,将其分为启动和调速两类
1)水电阻起动柜(适用于任何
高压电机,转子串水电阻的可以配进相机补偿无功);
2)水电阻调速柜,原理由串极调速而来。特点:适用的场合对环境要求不高,可靠性好,成本极低。缺点:水电阻对环境低温(0度以下时,要有自动加热装置)既受环境温度和弱碱的配比影响,效率不如变频。对高压
绕线式电机来说,水电阻调速性价比是最好的,这是没说的。存在的问题:没有进一步量化控制。水电阻的可靠性很高,但成本只有高压变频的1/4-1/3。就成本来说,用户肯定首选水电阻。但是论科技含量当然不如高压变频。
比较
1、大容量变频器产生的高次谐波对电网产生比较大的污染,使电力变压器发热,干扰弱电仪表的运行,并且功率因数低,在50%的额定转速时功率因数只有0.3~0.5。而液体电阻调速不仅不产生任何谐波,而且在任何低速下都能维持电机功率因数达0.8~0.9,可明显地改善电网质量,提高功率因数,同时变频调速技术复杂,维修困难,而液体电阻迅速简单实用,维护方便。
2、从能量转换角度上看,液体电阻调速器是将全部的转差率转换成热能的形式,即它是以增加转差功率的消耗来换取转速的降低,转速约低,调速效率约低,全速时高于变频,变频则无上述缺点。
3、变频可以实现从零到全速的调速过程,而水阻调速比为1:2。
4、
低压变频器成熟产品最大功率只有315KW,而水阻调速可以达到3200KW,
高压变频器责价格昂贵(电机容量大于250KW后一般都采用高压。因为在运行中,低压损耗大、不经济、不合理)。
5、变频器受环境温度影响很小,而水电阻对环境温度变化敏感,有些场所需要加恒温措施。
6、水电阻需要加水,而变频器则不用。
7、水电阻调节精度低,变频器调节精度高,在精确调速方面有几大的优势。
结论
通过以上比较,变频调速与水阻调速各有优劣。针对实际情况,水阻调速的性价比更优于变频器,更为合理,建议用水阻调速,水电阻使用了以后主要是能降低初期投资,但是长期来说不知道划算不,高压变频器用于调速的风机和水泵,一般使用后在两三年就能收回设备投资成本,而水电阻却不知道能不能收回成本。应该说调速就能节能,但是到底多少也没个案例,水电阻调速只能应用于绕线式电动机,学过电工的都知道,绕线式电动机调速的方式就是在转子绕组中串电阻来实现的,而水电阻调速就是在水中加入电解质后形成一定的电阻,把水电阻串在转子回路中,从来达到调速的目地.水电阻调速在水泥\u94a2铁厂都有应用,主要是因为投资低的原因,另外,使用也是有局限性的,只能应用在绕线式电动机。在笼型电机上应用只能起到软起动的作用,最大可以起动上万千瓦的电机。