摘要 介紹了利用無刷變阻起動器對JR系列三相繞線式電動機進行改造，改造后其電氣和機械性能保持不變，但操作簡單，并能極大地減少設備的事故率，減少配件費用的投入，使設備的工作效率明顯提高。
關鍵詞 無刷變阻起動器 無刷無環起動器 JR系列電動機
中國分類號：TM573 文獻標識碼：B

1、 概述
老屋基選煤廠使用4臺JR127-6-185KW繞線式電動機所拖動的4臺2YK-110型真空泵是與4臺GP120-10型盤式真空泵過濾機配套的設備。由于JR127-6型繞線式電動機轉軸裝有滑環，殼體裝有碳刷、拔叉等零件，這些零件與控制箱中的時間繼電器、交流接觸器、頻敏變阻器等電器元件組成一個完整的二次回路系統，作為電動機起動和運行的短接裝置。這樣，使電氣元件的觸點增加，操作比較復雜，因而故障較多，維修較難。特別是滑環和電刷這一組動接觸點，為避免高速旋轉時電刷與滑環之間產生電火花和增大接觸電阻，就需要加大電刷對滑環的壓力，這樣，既增加了轉子的負荷，又增大了電刷和滑環的磨損量，無形中增加了維修費用和維修時間。另外，電刷和滑環摩擦產生的導電粉末被吸入電動機線包里也將成為事故的一大隱患。控制回路中的時間繼電器失控容易燒壞交流接觸器和頻敏變阻器，造成停機停產。
四川大學原子核科學技術研究所成都聚能達起動器制造有限公司生產的無刷變阻起動器克服了上述缺點，省去滑環、碳刷及二次回路系統，不需備件，減少維修量，安裝拆卸方便，可節約各種材料、配件等費用約10127元（以JR127-6型電機為例，二次回路系統零配件明細見表1），而節約的材料費正好可用于改造費用，而且一次安裝，長期受益。
表1 零配件價格表
名稱數 量/個 單價/元 總價/元
刷架 6 50 300
接觸片 3 45 135
拔叉 1 460 460
滑環 1 2500 2500
碳刷 6 50 300
拔叉輪 4 16 72
時間繼電器 1 60 60
交流接觸器 1 1800 1800
頻繁變阻器 1 4500 4500
合 計 10127

2、 無刷變阻起動器工作原理
繞線式異步電動機起動器關鍵部件是頻敏變阻器，它是無觸點磁性元件，在電動機轉子回路中，利用鐵磁材料的頻敏特性來實現電動機的無級起動。在起動過程中，其等值阻值隨轉子頻率的變化而變化，所以起動特性平滑，穩定性能好。在無刷變阻起動器中，頻敏變阻器的作用是關鍵的，它是現有頻敏變阻器的演變和微縮，即把原來使用的固定型頻敏變阻器及其輔助部件進行簡單化改造、變成隨轉子一起旋轉的專用部件，從而省去滑環、碳刷和現場控制柜。傳統的頻敏變阻器只在電動機起動時接入轉子回路，同時將轉子回路短接，使電動機進入運轉狀態。如果操作不當，頻敏變阻器就會發熱和燒壞，電動機本身也不能正常工作甚至被燒壞。而無刷變阻起動器始終與轉子回路連接在一起，參與電動機的起動和運轉全過程。在起動過程中，隨著轉子轉速由0升到額定轉速ne，轉子電流的頻率則由50HZ平滑地降到1~2HZ，這時起動器的阻抗則由最大變到最小，等效于轉子回路外接的電阻由最大變到最小，故能自動地隨轉子頻率的變化作平滑調節，這是一種比較理想的專用起動裝置，凡是原來采用BP系列頻敏變阻起動的各種電動機均可采用這種起動器來進行改造。

3、 無刷變阻起動器安裝
只需拆除原滑環、碳刷及配套的二次回路系統，在原位置安裝無刷變阻起動器即可。接線圖見圖1。
4、 改造效果
1997年11月417#設備進行了改造， 1998年又對其余3臺JR127-6型電動機，4臺JR127-8型電動機進行了改造，使用至今未出現過一次事故。改變了過去1天一小修，3天一大修，嚴重影響生產的現象，改造后除每月進行1次檢查外，沒有其它檢查工作。粗略計算表明，改造1臺電動機所投入的費用大約是改造前運行1年所需的備件和材料費用之和。另外，還有一些無法計算的費用，如運轉司機擺脫日常工作中繁瑣的手工操作，減少了維修量，減輕了勞動強度，杜絕了因設備故障和排除故障而影響生產所造成的損失等。總之，綜合經濟效益相當可觀。

--------------摘自《選煤技術》