CN102290172B - 绕线式异步电动机的启动电阻 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种绕线式异步电动机的启动电阻，属于电力拖动技术领域。它包括有电阻芯(1)和与电阻芯(1)连接的接线端子(2)，所述电阻芯(1)是用镓铝砷或镓砷磷固溶体粉、碳化硅粉、铁粉、石英粉、三氧化二铝粉、石墨粉、硼酸酯和水经混合搅拌，冷压成型，1600-1800℃高温烧结而成；其中，上述各粉体的细度为400-450目；上述冷压的压力为100Mpa；在电阻芯(1)两端有各有一块石墨片(3)相接触，从石墨片(3)向外引接线端子(2)；电阻芯(1)的外壳经浸绝缘树脂漆(4)，烘干后，再包裹一层5-10mm厚的普通硅酸盐水泥保护层(5)。使用本发明体积小，起动时间短，电能损失小；而且使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及一种绕线式异步电动机的启动电阻，属于电力拖动技术领域。
背景技术
现代大型于冶金行业生产企业中，设备已趋大型化，球磨机、风机等大型重载设备多应用三相绕线式异步电动机拖动，电动机功率从几百至几千千瓦，要想平滑、稳定、恒转矩起动这些大型设备，需从起动到额定速度运行时，达到起动时间适当，无大电流冲击的效果，传统上一般在电动机转子回路中串接电阻增加电动机的启动力矩，降低启动电流。如采用金属电阻器或频敏变阻器来起动。频敏变阻器实质上是一个铁损很大的三相电抗器，其结构类似于没有二次绕组的三相变压器。内部有电磁元件，利用它对频率的敏感而自动变阻。但由于有电感存在，cosΦ较低，启动转矩并不很大，不适于重载设备启动。对金属电阻器而言，其结构是采用合金铁丝做材料，设备运行一段时间电阻都会发热，但由于冶金行业的工作环境有一定的腐蚀性气体且温度高等特性，会加剧合金铁丝的氧化而使设备无法使用，在实际使用中每组电阻只能使用6个月左右，使用寿命短，而一组电组价格在2600元左右；因此，这种金属电阻器对生产成本控制显然不利。
2005年3月2日中国发明专利公开号CN 1588578A；公开了一种“起动电阻”它包括有电阻芯、绝缘层和与电阻芯连接并引出绝缘层外的电极，其特征在于：所述电阻芯是由粒度大于800目，在0-300℃条件下其电阻具有随温度升高而降低特性的颗粒导电材料和石英粉、高铝粉混合而成，采用硅酸钠粘接。具有体积小，起动时间短，电能损失小的优点。但其制作工艺复杂，特别是采用热膨胀系数低的釉面层作为表面绝缘层，在急冷剧热的环境中很易爆裂损坏。因此，该起动电阻仍然没有解决使用寿命短的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种绕线式异步电动机的启动电阻，该启动电阻，不仅体积小，起动时间短，电能损失小；而且生产成本低，使用寿命长。
本发明解决其技术问题所采取的方案是：一种绕线式异步电动机的启动电阻，它包括有电阻芯和与电阻芯连接的接线端子，所述电阻芯是用以下原料重量百分比份，镓铝砷或镓砷磷固溶体粉9-16，碳化硅粉40-55，铁粉1-3，石英粉1-3，三氧化二铝粉1-3，石墨粉10-15，硼酸酯4-6，水14-16；经混合搅拌，冷压成型，1600-1800℃高温烧结而成；其中，上述各粉体的细度为400-450目；上述冷压的压力为100Mpa；在电阻芯两端有各有一块石墨片相接触，从石墨片向外引接线端子；电阻芯的外壳经浸绝缘树脂漆，烘干后，再包裹一层5-10mm厚的普通硅酸盐水泥保护层。
上述镓铝砷或镓砷磷固溶体粉在本发明中作温度补偿成分。
上述碳化硅粉、铁粉、石英粉和三氧化二铝粉在本发明中作电阻芯的骨料成分；其中碳化硅粉是采用工业生产废旧报损的硅碳棒，经破碎、球磨加工而成。
上述石墨粉在本发明中作导体材料成分。
上述硼酸酯和水在本发明中作结合剂成分。
本发明所采用碳化硅粉、导体材料和半导体材料制作一种新型电阻器作启动电阻，生产工艺简单，对原料取材容易，纯度无特殊要求，使用时电学特性稳定；与现有技术相比，具有以下优点：(1)启动时间短，启动电阻启动瞬间，启动动电阻电阻芯起到降压或限流作用，由于触发电流使启动电阻温度上升，启动电阻内导体材料中的自由电子浓度增大，电阻变小，快速给电动机回升电压，在1～3秒内，可以使提供给电动机的电压恢复到电网额定电压的90％，使电动机启动完毕。(2)电能损失小，本发明启动电阻发热后电阻变小，使电阻电能损失较小；(3)造价低廉，本发明的主要成分碳化硅粉是，使用工业生产废旧报损的硅碳棒，经粉碎加工而成，造价比市面电阻价节约3倍成本，使用寿命可使用5年或更长，维修率低。(4)由于本发明电阻芯采用硼酸酯作为结合药剂，具有高温高强度的特性，使电阻芯能可靠承受大的启动电流冲击；本发明的外壳经浸绝缘树脂漆再包裹水泥保护层比采用釉面层作为表面绝缘层，在急冷剧热的环境中，有优良的热学特性和有更好的机械强度。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明组成的电阻启动器外形示意图。
图3是图2内部电路结构示意图。
附图中：1电阻芯；2接线端子；3石墨片；4绝缘树脂漆；5普通硅酸盐水泥保护层；6电阻启动器；Q0电阻调整端子；Q1电阻调整端子；Q2电阻调整端子；Z1电阻接线端子；Z2电阻接线端子；Z3电阻接线端子；M电动机。
具体实施方式
以下结合附图实例对本发明的结构作进一步详述：
实施例1
如图1所示，一种绕线式异步电动机的启动电阻，它包括有电阻芯1和与电阻芯连接的接线端子2，所述电阻芯1是用以下原料重量百分比份，镓铝砷固溶体粉15，碳化硅粉50，铁粉1，石英粉3，三氧化二铝粉1，石墨粉10，硼酸酯5，水15；经混合搅拌，冷压成型，1600-1800℃高温烧结而成；其中，上述各粉体的细度为400-450目；上述冷压的压力为100Mpa；在电阻芯1两端有各有一块石墨片3相接触，从石墨片向外引接线端子；电阻芯的外壳经浸绝缘树脂漆4，烘干后，再包裹一层5-10mm厚的普通硅酸盐水泥保护层5。
按照上述结构所构成的电阻芯1，将其按长度不同做成三个组合在一起即组成电阻启动器；如图2、3所示，电阻启动器上的三个电阻调整端子(Q0、Q1、Q2)接组合开关可以改变启动电阻值；阻启动器上的三个电阻接线端子(Z1、Z2、Z3、)通过控制电器连接电动机M的转子绕组。
实施例2
一种绕线式异步电动机的启动电阻，它包括有电阻芯1和与电阻芯连接的接线端子2，所述电阻芯1是用以下原料重量百分比份，镓砷磷固溶体粉9，碳化硅粉55，铁粉2，石英粉2，三氧化二铝粉2，石墨粉12，硼酸酯4，水14；经混合搅拌，冷压成型，1700-1800℃高温烧结而成；其中，上述各粉体的细度为400-450目；上述冷压的压力为100Mpa；在电阻芯1两端有各有一块石墨片3相接触，从石墨片向外引接线端子；电阻芯的外壳经浸绝缘树脂漆4，烘干后，再包裹一层5-10mm厚的普通硅酸盐水泥保护层5。
实施例3
一种绕线式异步电动机的启动电阻，它包括有电阻芯1和与电阻芯连接的接线端子2，所述电阻芯1是用以下原料重量百分比份，镓铝砷固溶体粉16，碳化硅粉40，铁粉3，石英粉1，三氧化二铝粉3，石墨粉15，硼酸酯6，水16；经混合搅拌，冷压成型，1600-1700℃高温烧结而成；其中，上述各粉体的细度为400-450目；上述冷压的压力为100Mpa；在电阻芯1两端有各有一块石墨片3相接触，从石墨片向外引接线端子；电阻芯的外壳经浸绝缘树脂漆4，烘干后，再包裹一层5-10mm厚的普通硅酸盐水泥保护层5。
Claims (2)
1.一种绕线式异步电动机的启动电阻，其特征在于：它包括有电阻芯（1）和与电阻芯（1）连接的接线端子（2），所述电阻芯（1）是用以下原料重量百分比份，镓铝砷或镓砷磷固溶体粉9-16份，碳化硅粉40-55份，铁粉1-3份，石英粉1-3份，三氧化二铝粉1-3份，石墨粉10-15份，硼酸酯4-6份，水14-16份；经混合搅拌，冷压成型，1600-1800℃高温烧结而成；其中，上述各粉体的细度为400-450目；上述冷压的压力为100Mpa；在电阻芯（1）两端有各有一块石墨片（3）相接触，从两端的石墨片（3）分别向外引接线端子（2）；电阻芯（1）的外壳经浸绝缘树脂漆（4），烘干后，再包裹一层5-10mm厚的普通硅酸盐水泥保护层（5）。
2.根据权利要求1所述的绕线式异步电动机的启动电阻，其特征还在于：所述的碳化硅粉是采用工业生产废旧报损的硅碳棒，经破碎、球磨加工而成。
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