一、水電阻的作用及簡(jiǎn)介

由于電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流會(huì)達(dá)到電機(jī)額定電流的7~8倍，一般上一級(jí)變壓器的容量都承受不了，特別是大功率的電機(jī)，必須加裝起動(dòng)設(shè)備，否則會(huì)造成變壓器局部下跳閘。

水電阻是指利用電解液的阻值特性，通過(guò)調(diào)節(jié)極板間距離來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的軟啟動(dòng)或者調(diào)速軟起動(dòng)裝置用于大中型高壓鼠籠（繞線式）交流異步電動(dòng)機(jī)或異步起動(dòng)的高壓同步電動(dòng)機(jī)，作降壓起動(dòng)之用。

使用該裝置起動(dòng)的電機(jī)具有起動(dòng)電流小且恒定、轉(zhuǎn)矩逐步增加的軟起動(dòng)特性，起動(dòng)過(guò)程中無(wú)電流沖擊和機(jī)械沖擊，起動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)影響小，無(wú)電磁干擾、 是起動(dòng)電抗器和自耦降壓起動(dòng)器的理想替代產(chǎn)品 , 相對(duì)于高壓變頻軟起動(dòng)器而言，又具有明顯的操作簡(jiǎn)單、免維護(hù)、無(wú)諧波污染等優(yōu)勢(shì)。

二、水電阻工作原理

水電阻基本原理：靠溶解在水中的電解質(zhì)（Na2CO3）離子導(dǎo)電，電解質(zhì)充滿于兩個(gè)平面極板之間，構(gòu)成一個(gè)電容狀的導(dǎo)電體，自身無(wú)感性元件，故與頻敏、電抗器等起動(dòng)設(shè)備相比，有提高電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)，節(jié)能降耗的功能。水電阻串入電動(dòng)機(jī)定子回路以后，不僅能改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率S，達(dá)到調(diào)速的目的，還能增加電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)矩，減小起動(dòng)電流。具有平滑無(wú)級(jí)調(diào)速，并可使轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速。

水阻調(diào)速器是以改變串入電機(jī)轉(zhuǎn)子回路的水電阻來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速的，電阻越大，電機(jī)轉(zhuǎn)速越低；電阻為零，電機(jī)達(dá)到全速。為了克服調(diào)速過(guò)程中水電阻過(guò)熱現(xiàn)象，循環(huán)冷卻裝置。

二、水電阻技術(shù)特點(diǎn)

★ 水電阻優(yōu)點(diǎn)

1.大中型繞線異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)速比可達(dá)2：1，完全可以滿足設(shè)備所需的調(diào)速范圍；

2.作電動(dòng)機(jī)起動(dòng)之用，具備水阻軟起動(dòng)器起動(dòng)電流小，起動(dòng)平穩(wěn)等全部?jī)?yōu)點(diǎn)；

3.與變頻調(diào)速、可控硅串級(jí)調(diào)速相比更經(jīng)濟(jì)可靠實(shí)用，且維護(hù)簡(jiǎn)單；

4.液力偶合器相比，布置靈活，使用方便，另外，用液力偶合器后，工作機(jī)械達(dá)不到電機(jī)的全速，而用本調(diào)速器則可達(dá)到；

5.為風(fēng)量與轉(zhuǎn)速成正比，該調(diào)速器調(diào)節(jié)風(fēng)量的線性度更好。可將液體電阻循環(huán)冷卻降溫。

★水電阻缺點(diǎn)

1、通過(guò)調(diào)節(jié)極板距離改變電阻，精度和靈敏度低；

2、需要經(jīng)常加水；

3、環(huán)境溫度變化對(duì)起動(dòng)特性有影響，溫度變化比較大的地方一般需要加裝空調(diào)

三、水電阻種類

★應(yīng)用場(chǎng)所

水電阻在水泥、鋼鐵制造業(yè)中廣泛使用，可以裝于轉(zhuǎn)子,也可裝于定子。

★水電阻分類

根據(jù)水電阻使用方式的不同，將其分為啟動(dòng)和調(diào)速兩類

1.水電阻起動(dòng)柜(適用于任何高壓電機(jī),轉(zhuǎn)子串水電阻的可以配進(jìn)相機(jī)補(bǔ)償無(wú)功)；

2.水電阻調(diào)速柜,原理由串極調(diào)速而來(lái).特點(diǎn):適用的場(chǎng)合對(duì)環(huán)境要求不高,可靠性好,成本極低.缺點(diǎn):水電阻對(duì)環(huán)境低溫(0度以下時(shí),要有自動(dòng)加熱裝置)既受環(huán)境溫度和弱堿的配比影響,效率不如變頻.對(duì)高壓繞線式電機(jī)來(lái)說(shuō),水電阻調(diào)速性價(jià)比是好的,這是沒(méi)說(shuō)的。存在的問(wèn)題:沒(méi)有進(jìn)一步量化控制。水電阻的可靠性很高,但成本只有高壓變頻的1/4-1/3.就成本來(lái)說(shuō),用戶肯定初步選擇水電阻.但是論科技含量當(dāng)然不如高壓變頻。

★比較

1、大容量變頻器產(chǎn)生的高次諧波對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生比較大的污染，使電力變壓器發(fā)熱，干擾弱電儀表的運(yùn)行，并且功率因數(shù)低，在50%的額定轉(zhuǎn)速時(shí)功率因數(shù)只有0.3～0.5。而液體電阻調(diào)速不僅不產(chǎn)生任何諧波，而且在任何低速下都能維持電機(jī)功率因數(shù)達(dá)0.8～0.9，可明顯地改善電網(wǎng)質(zhì)量，提高功率因數(shù)，同時(shí)變頻調(diào)速技術(shù)復(fù)雜，維修困難，而液體電阻迅速簡(jiǎn)單實(shí)用，維護(hù)方便。

2、從能量轉(zhuǎn)換角度上看，液體電阻調(diào)速器是將全部的轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)換成熱能的形式，即它是以增加轉(zhuǎn)差功率的消耗來(lái)?yè)Q取轉(zhuǎn)速的降低，轉(zhuǎn)速約低，調(diào)速效率約低，全速時(shí)高于變頻，變頻則無(wú)上述缺點(diǎn)。

3、變頻可以實(shí)現(xiàn)從零到全速的調(diào)速過(guò)程，而水阻調(diào)速比為1：2。

4、目前低壓變頻器成熟產(chǎn)品大功率只有315KW，而水阻調(diào)速可以達(dá)到3200KW，高壓變頻器責(zé)價(jià)格昂貴（電機(jī)容量大于250KW后一般都采用高壓。因?yàn)樵谶\(yùn)行中，低壓損耗大、不經(jīng)濟(jì)、不合理)。

5、變頻器受環(huán)境溫度影響很小，而水電阻對(duì)環(huán)境溫度變化敏感，有些場(chǎng)所需要加恒溫措施。

6、水電阻需要加水，而變頻器則不用

7、水電阻調(diào)節(jié)精度低，變頻器調(diào)節(jié)精度高，在精確調(diào)速方面有幾大的優(yōu)勢(shì)。

四、小結(jié)

通過(guò)以上比較，變頻調(diào)速與水阻調(diào)速各有優(yōu)劣。

針對(duì)實(shí)際情況，水阻調(diào)速的性價(jià)比更優(yōu)于變頻器，更為合理，建議用水阻調(diào)速，水電阻使用了以后主要是能降低初期投資，但是長(zhǎng)期來(lái)說(shuō)不知道劃算不，高壓變頻器用于調(diào)速的風(fēng)機(jī)和水泵，一般使用后在兩三年就能收回設(shè)備投資成本，而水電阻卻不知道能不能收回成本。

應(yīng)該說(shuō)調(diào)速就能節(jié)能，但是到底多少也沒(méi)個(gè)案例，水電阻調(diào)速只能應(yīng)用于繞線式電動(dòng)機(jī),學(xué)過(guò)電工的都知道,繞線式電動(dòng)機(jī)調(diào)速的方式就是在轉(zhuǎn)子繞組中串電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)的,而水電阻調(diào)速就是在水中加入電解質(zhì)后形成一定的電阻,把水電阻串在轉(zhuǎn)子回路中,從來(lái)達(dá)到調(diào)速的目地.

水電阻調(diào)速在水泥、鋼鐵廠都有應(yīng)用,主要是因?yàn)橥顿Y低的原因,另外,使用也是有局限性的,只能應(yīng)用在繞線式電動(dòng)機(jī)。在籠型電機(jī)上應(yīng)用只能起到軟起動(dòng)的作用,大可以起動(dòng)上萬(wàn)千瓦的電機(jī)。