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滑环电机或者称为绕线转子电机,是很多大功率范围内传动应用的核心。它们更多被普遍应用在原材料工业比如开采矿石,矿物原料工业或粘合剂工业像水泥、 石灰石、 石膏的各种破碎机、 辊压机、 磨粉机的处理工艺中,也被应用在大型风机、 水泵和输送机上。
遗憾的是,最结实耐用和经济实惠的鼠笼式异步电动机在电网下很难直接起动,而且在很多场合下无法使用。特别是在停车状态和低速起动时,产生的转矩很小,与此同时,产生的电流却很大,是额定电流的数倍。因此从驱动负载、工艺过程或者用电方面都限制了这种简单的驱动器的使用。
以一台填料磨机为例,起动时需要非常大的转矩,或者甚至需要一个特殊的初始起动转矩,远远高于使用电机的额定转矩。填料磨机非常大的转动惯量导致起动时间很长,因此在较长的低速运行期间也需要很大的起动转矩。如果按工艺过程要求一天之内需多次起动,则驱动部件的热负荷将相当高,这可能会限制电机的起动次数。
如果电机功率相对于上游电网负载能力比较大,起动时很高的过电流将导致很大的电压下降,这将使其他并网的用户的正常用电受到干扰。这显然是功率大的单台电机与总电网相连时常会发生的事情。
滑环式鼠笼电机与合适的起动器相结合,将允许起动转矩达到最大转矩值,通常在电流等于额定电流或在允许的额定电流上公差范围之内时,起动转矩是额定转矩的两至三倍。
在这些情况下使用滑环电机往往很有用。与此相反,鼠笼式电机配变频器使用时为了获得高起动转矩,电机功率必须很大,而且整个运行期间一直产生损耗。而滑环电机内在特性就是具有大的起动转矩,并且滑环电机的起动器仅在起动期间产生损耗。通过外接电阻到转子电路中从而改变电机特性,电机本身产生的损耗只略有增加,因此对于电机来说,起动次数将不再受到热负荷的限制。
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