概述

 

頻敏變阻器 是一種由鑄鐵片或鋼板疊成鐵心,外面再套上繞組的三相電抗器,接在轉(zhuǎn)子繞組的電路中,其繞組電抗和鐵心損耗的決定的等效阻抗隨著轉(zhuǎn)子電流的頻率而變化。

 

從60年代開始，廣泛采用頻敏變阻器來代替起動電阻以控制繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)的起動。頻敏變阻器是一種靜止的無觸點電磁元件，利用它對頻率的敏感而自動變阻。頻敏變阻器實質(zhì)上是一個鐵損很大的三相電抗器，其結(jié)構(gòu)類似于沒有二次繞組的三相變壓器。

 

頻敏變阻器是一種有獨特結(jié)構(gòu)的新型無觸點元件。其外部結(jié)構(gòu)與三相電抗器相似，即有三個鐵芯柱和三個繞組組成，三個繞組接成星形，并通過滑環(huán)和電刷與繞線式電動機(jī)三相轉(zhuǎn)子繞組相接。

 

當(dāng)繞線式電動機(jī)剛開始啟動時，電動機(jī)轉(zhuǎn)速很低，故轉(zhuǎn)子頻率f2很大（接近f1），鐵心中的損耗很大，即等值電阻Rm很大，故限制了啟動電流，增大了啟動轉(zhuǎn)矩。隨著n的增加，轉(zhuǎn)子電流頻率下降（ f2=s f1), Rm減小，使啟動電流及轉(zhuǎn)矩保持一定數(shù)值。頻敏變阻器實際上利用轉(zhuǎn)子頻率f2的平滑變化達(dá)到使轉(zhuǎn)子回路總電阻平滑減小的目的。啟動結(jié)束后，轉(zhuǎn)子繞組短接，把頻敏變阻器從電路中切除。由于頻敏變阻器的等值電阻Rm和電抗Xm隨轉(zhuǎn)子電流頻率而變，反應(yīng)靈敏，故叫頻敏變阻器。

 

工作原理

 

頻敏變阻器實際上是一個特殊的三相鐵芯電抗器，它有一個三柱鐵芯，每個柱上有一個繞組，三相繞組一般接成星形。頻敏變阻器的阻抗隨著電流頻率的變化而有明顯的變化電流頻率高時，阻抗值也高，電流頻率低時，阻抗值也低。頻敏變阻器的這一頻率特性非常適合于控制異步電動機(jī)的啟動過程。啟動時，轉(zhuǎn)子電流頻率fz 最大。Rf 與Xd 最大,電動機(jī)可以獲得較大起動轉(zhuǎn)矩。啟動后，隨著轉(zhuǎn)速的提高轉(zhuǎn)子電流頻率逐漸降低，Rf 和Xf 都自動減小，所以電動機(jī)可以近似地得到恒轉(zhuǎn)矩特性，實現(xiàn)了電動機(jī)的無級啟動。啟動完畢后，頻敏變阻器應(yīng)短路切除。

 

作用

 

頻敏變阻器是一種無觸點電磁元件，相當(dāng)于一個等值阻抗。在電動機(jī)起動過程中，由于等值阻抗隨轉(zhuǎn)子起動電流中高頻成分的減小而自動下降以達(dá)到自動變阻，從而只需用一級變阻器，就可以把電動機(jī)平穩(wěn)起動起來。

 

變阻器實質(zhì)上是一個鐵芯損耗非常大的三相電抗器。它由用數(shù)片E型鋼板疊合成的鐵芯及線圈兩個主要部分組成。鋼板間夾以墊圈，保持片間距離，以利散熱。

 

當(dāng)繞線式電動機(jī)剛開始啟動時，電動機(jī)轉(zhuǎn)速很低，故轉(zhuǎn)子頻率f2很大（接近f1），鐵心中的損耗很大，即等值電阻Rm很大，故限制了啟動電流，增大了啟動轉(zhuǎn)矩。隨著n的增加，轉(zhuǎn)子電流頻率下降（ f2=s f1), Rm減小，使啟動電流及轉(zhuǎn)矩保持一定數(shù)值。頻敏變阻器實際上利用轉(zhuǎn)子頻率f2的平滑變化達(dá)到使轉(zhuǎn)子回路總電阻平滑減小的目的。啟動結(jié)束后，轉(zhuǎn)子繞組短接，把頻敏變阻器從電路中切除。由于頻敏變阻器的等值電阻Rm和電抗Xm隨轉(zhuǎn)子電流頻率而變，反應(yīng)靈敏，故叫頻敏變阻器。

 

存在問題

 

頻敏變阻器出廠時接線接在線圈的90%抽頭上，如果電動機(jī)接上變阻器啟動后，有下列情況之一，可依下述方法進(jìn)行調(diào)整：

 

1. 啟動電流過大（大于2.5倍），啟動太快，可設(shè)法增加圈數(shù)，將抽頭接到100%圈數(shù)，其效果使啟動電流減小，啟動力矩同時減小。

 

2. 啟動電流過小（小于2倍）啟動力矩不夠，啟動太慢，可設(shè)法減少圈數(shù)，將抽頭接到80%圈數(shù)，其效果使啟動電流增大，啟動力矩同時增大。

 

3. 如果機(jī)械在停機(jī)一段時間后重新啟動，因機(jī)械負(fù)載特重，再次啟動有困難時，可將電動機(jī)點動數(shù)次，使機(jī)械轉(zhuǎn)動幾下后，就能正常使用。

 

優(yōu)缺點

 

優(yōu)點：結(jié)構(gòu)較簡單，成本較低，維護(hù)方便，平滑啟動。

 

缺點：電感存在，cosΦ較低，啟動轉(zhuǎn)矩并不很大，適于繞線式電動機(jī)輕載啟動。