一種降低繞線式電動機能耗的改造方法技術

本發(fā)明專利技術公開了一種降低繞線式電動機能耗的改造方法，包括以下步驟：先通過短接板將繞線式電動機的轉子與集電環(huán)相接的三根引出線短接；再在啟動電源和改造后的繞線電機之間加裝一套控制系統(tǒng)。提高電機的使用率，可以保證安全生產(chǎn)，大大降低耗電成本，保證了電廠安全穩(wěn)定運行，成本不高，易于制作、維護。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及冶金能源電氣
，具體涉及一種降低繞線式電動機能耗的改造方法。
技術介紹
由于歷史原因，冶金能源企業(yè)曾經(jīng)大量采用繞線式電動機，但繞線式電動機無法調(diào)速、起動電流大、能耗高的缺點，極大增加了冶金企業(yè)的成本，也威脅著終端電網(wǎng)的安全。繞線式電動機的缺陷：1.繞線式電動機為定速電機，不能調(diào)速，無論負載高低，驅動源的輸出功率并沒有改變，浪費了大量電能，致使耗電率高；2.繞線式電動機啟動和運行的力矩較大，必須用外加水電阻手動起動，經(jīng)常由于啟動不成功而影響生產(chǎn)；3.繞線式電動機起動電流是額定電流的7倍，對電網(wǎng)沖擊較大，嚴重時甚至造成事故。繞線式電動機無法調(diào)速，起動電流大、能耗高的缺點，極大增加了冶金企業(yè)的成本，也威脅著終端電網(wǎng)的安全。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術要解決的技術問題是，針對現(xiàn)有技術存在的上述缺陷，提供了一種降低繞線式電動機能耗的改造方法，提高電機的使用率，可以保證安全生產(chǎn)，大大降低耗電成本，保證了電廠安全穩(wěn)定運行，成本不高，易于制作、維護。本專利技術為解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種降低繞線式電動機能耗的改造方法，包括以下步驟：先通過短接板將繞線式電動機的轉子與集電環(huán)相接的三根引出線短接；再在啟動電源和改造后的繞線電機之間加裝一套控制系統(tǒng)。接上述技術方案，控制系統(tǒng)包括接觸器K1、接觸器K2、控制器、水電阻和變頻器，水電阻的一端和變頻器的一端分別與接觸器K2的一端的兩個觸點連接，變頻器的另一端通過接觸器K1與水電阻的另一端和電源連接，接觸器K2的另一端與電機連接。接上述技術方案，控制系統(tǒng)還包括顯示裝置，顯示裝置與控制器連接，通過顯示裝置顯示電機的運行狀態(tài)。接上述技術方案，所述短接板通過銅材料制作。本專利技術具有以下有益效果：通過短接板將轉子短接，使轉子形成鼠籠結構，同時通過變頻器對改造后的電機進行啟動，不僅啟動平穩(wěn)，而且節(jié)能省電，解決了繞線式電動機啟動轉矩大、耗電高的難題，避免了繞線式電動機7倍起動電流對電網(wǎng)的巨大沖擊，使用效果非常好，減少了事故的發(fā)生，提高電機的使用率，可以保證安全生產(chǎn)，大大降低耗電成本，保證了電廠安全穩(wěn)定運行。因電路程序可靠，雖增加了元件，但未增加開關的維修量，成本不高，易于制作、維護。附圖說明圖1是本專利技術實施例中繞線式電機改造前的接線原理圖；圖2是本專利技術實施例中繞線式電機改造后的接線原理圖；圖3是本專利技術實施例中控制系統(tǒng)的部分電路的原理圖；圖4是本專利技術實施例中控制系統(tǒng)的原理圖；圖中，1-控制系統(tǒng)，2-電機，3-負載，4-變頻器，5-顯示裝置，6-繞線式電機控制回路，7-鼠籠結構式電動機控制回路，8-觸器K1，9-接觸器K2，10-控制器。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本專利技術進行詳細說明。參照圖1～圖3所示，本專利技術提供的一個實施例中的降低繞線式電動機能耗的改造方法，包括以下步驟：先通過短接板將繞線式電動機的轉子與集電環(huán)相接的三根引出線短接；再在啟動電源和改造后的繞線電機之間加裝一套控制系統(tǒng)1；通過短接板將轉子短接，使轉子形成鼠籠結構，同時通過變頻器4對改造后的電機進行啟動，不僅啟動平穩(wěn)，而且節(jié)能省電，解決了繞線式電動機啟動轉矩大、耗電高的難題，避免了繞線式電動機7倍起動電流對電網(wǎng)的巨大沖擊，使用效果非常好，減少了事故的發(fā)生，提高電機的使用率，可以保證安全生產(chǎn)，大大降低耗電成本，保證了電廠安全穩(wěn)定運行。因電路程序可靠，雖增加了元件，但未增加開關的維修量，成本不高，易于制作、維護。進一步地，控制系統(tǒng)1包括接觸器K1、接觸器K2、控制器10、水電阻和變頻器4，水電阻的一端和變頻器4的一端分別與接觸器K2的一端的兩個觸點連接，變頻器4的另一端通過接觸器K1與水電阻的另一端和電源連接，接觸器K2的另一端與電機連接；當要以改造后繞線電機運行時，通過控制器10使接觸器K2與變頻器4連接的觸點接通，連通接觸器K1，通過變頻器4啟動電機，當要以改造前的繞線電動機運行時，將改造后繞線電機中的短接板取出，通過控制器10使接觸器K2與水電阻的連接的觸點接通，斷開接觸器K1，通過水電阻啟動電機。本專利技術的一個實施例中，本專利技術的工作原理：將繞線式電動機轉子三根引出線用短接板短接，取下轉子碳刷，把電動機改裝成鼠籠式電動機，正常運行時，通過控制系統(tǒng)1的顯示裝置5顯示電機運行狀態(tài)，當電機模式選擇接觸器K2扭向鼠籠電機運行，變頻電機電源接觸器K1合上時，將電機做為鼠籠電機變頻運行，變頻器4追蹤負載3變化，并根據(jù)負載3的高低自動調(diào)節(jié)電機2的轉速，以達到節(jié)能效果；如果變頻器4故障或檢修時，將繞線式電動機轉子三根引出線用短接板取下，裝上轉子碳刷，把電動機改裝成繞線式電動機，在繞線式電動機和鼠籠式電動機切換控制屏上，斷開變頻電機電源接觸器K1，將電機模式選擇接觸器K2扭向繞線電機運行，此時，將電機做為繞線電機用水電阻啟動，以保證生產(chǎn)的連續(xù)性。本專利技術可應用于鍋爐引風機和給水泵等700千瓦以上的大功率繞線式電動機。繞線式電機改造以后的優(yōu)越性：1.變頻調(diào)速可以大大降低電機能耗；從流體力學的原理得知，使用感應電動機驅動的風機、水泵負載3，軸功率P與流量Q，揚程H的關系為：P∝Q×H當電動機的轉速由n1變化到n2時,Q、H、P與轉速的關系如下:Q2=Q1×n2n1---(1)]]>H2=H1×(n2n1)2---(2)]]>p2=p1×(n2n1)3---(3)]]>可見流量Q和電機的轉速n是成正比關系的，而所需的軸功率P與轉速的立方成正比關系。所以當需要80％的額定流量時，通過調(diào)節(jié)電機的轉速至額定轉速的80％，即調(diào)節(jié)頻率到40Hz即可，這時所需功率將僅為原來的51.2％。經(jīng)我們統(tǒng)計：由于設計選型時，對電動機預留了冗余功率，現(xiàn)場大功率繞線式電動機一般都以80％的工況運行。2.變頻器4可以實現(xiàn)電機的軟啟軟停，減少對電網(wǎng)的沖擊：采用高壓變頻改造后，電機實現(xiàn)軟啟軟停，啟動電流不超過電機額定電流的1.2倍，對電網(wǎng)無任何沖擊，電機使用壽命延長。在整個運行范圍內(nèi)，電機可保證運行平穩(wěn)，損耗減小，溫升正常，無任何附加的異常振動和噪音。3.繞線式電動機的缺陷1)繞線式電動機為定速電機，不能調(diào)速，無論負載3高低，驅動源的輸出功率并沒有改變，浪費了大量電能，致使耗電率高；2)繞線式電動機啟動和運行的力矩較大，必須用外加水電阻手動起動,經(jīng)常由于啟動不成功而影響生產(chǎn)；3)繞線式電動機起動電流是額定電流的7倍，對電網(wǎng)沖擊較大，嚴重時甚至造成事故。4.繞線式電動機轉為鼠籠結構的意義：繞線式電動機無法調(diào)速，起動電流大、能耗高的缺點，極大增加了冶金企業(yè)的成本，也威脅著終端電網(wǎng)的安全，該裝置通過接觸器將轉子與集電環(huán)相接的三根線短接，將繞線式電動機轉為鼠籠式電動機，采用鼠籠式電動機加變頻器4啟動，不僅啟動平穩(wěn)，而且節(jié)能省電，解決了繞線式電動機啟動轉矩大、耗電高的難題。2012年1月至2012年11月，武鋼能源總廠的3臺2800千瓦鍋爐引風機電機，全部加裝了鼠籠式電動機和繞線式電動機快速轉換裝置，3臺電機全部由繞線式電機改造為鼠籠式電機。經(jīng)實測，用變頻器4控制引風機電機與用水電阻啟動引風機電機相比，在余熱爐產(chǎn)汽量和改造前產(chǎn)汽量一樣的情況下，風機每小時耗電量要比原來減少100度,每臺引風機每天節(jié)約成本：100度×0.5元/度本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種降低繞線式電動機能耗的改造方法，其特征在于，包括以下步驟：先通過短接板將繞線式電動機的轉子與集電環(huán)相接的三根引出線短接；再在啟動電源和改造后的繞線電機之間加裝一套控制系統(tǒng)。

【技術特征摘要】
1.一種降低繞線式電動機能耗的改造方法，其特征在于，包括以下步驟：先通過短接板將繞線式電動機的轉子與集電環(huán)相接的三根引出線短接；再在啟動電源和改造后的繞線電機之間加裝一套控制系統(tǒng)。2.根據(jù)權利要求1所述的降低繞線式電動機能耗的改造方法，其特征在于，控制系統(tǒng)包括接觸器K1、接觸器K2、控制器、水電阻和變頻器，水電阻的一端和變頻器的一端分別與接觸器K...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：袁峰，粟偉明，楊勇，王鵬，程海，付琳，
申請(專利權)人：武漢鋼鐵股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：湖北;42