绕线式电机因其有碳刷、滑环及启动控制系统，无法用在对拖动系统可靠性及免维护性要求比较高的场合。如油田广泛使用的抽油机，需要大启动转矩电机，但因它们全部安装在野外，数量具大（年产原油18万吨的河南油田，其抽油机电机数量就超过2千台、大庆油田超过5万台），为提高电机拖动的可靠性，不得不采用鼠笼电机；同时，为了增加启动转矩，又不得不增加电机容量。使得抽油机电机的平均负载率不及电机额定功率的30%。它不但增加了电力拖动系统成本、还降低了电机的固有效率，浪费了大量的能源。

为了说明无刷自控电机的优越性，现以一台1400KW、ne =1488r/min、6KV、Ie =154.A、Ist/Ie=6.38、Mmax/Me=2.3；的鼠笼型电动机拖动一台主风机和一台1400KW的绕线式电动机拖动相同的负载，并均配置水电阻软启动器（水电阻启动器的价格只及可控硅、磁饱和电抗器软启动器的1/2）为例，说明其设计方法、启动性能和拖动系统成本。

3. 鼠笼电机及其拖动系统

该拖动系统的构成如图2所示，它一般由运行高压开关柜DL1、启动高压开关柜DL2、隔离开关K柜和水电阻R及其控制装置等构成。其中水电阻R及其控制装置，就是在一个装满导电液体如盐水中，插入两个电极，形成电阻。其电阻的大小与电极的距离成正比，调节电极板的距离，就能调整这个电阻的大小，达到调节定子电流的目的。将这样的可变电阻串入电机的定子回路，就可以平滑地启动电动机。

电机定子线圈串入三相对称电阻后：

以该风机进风阀门全关闭后启动电机，并设电机启动时的加速度力矩为10%电机额定转矩，可作出表（标么值）1：

转差率 1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.05 0.02 平均

转速 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 0.95 0.98

全电压转矩 1.17 1.21 1.25 1.30 1.35 1.40 1.42 1.53 1.75 2.34 1.67 1.27 1.47

全电压下电流 6.38 6.30 6.21 6.10 5.96 5.80 5.61 5.38 5.09 4.53 2.57 1.70 5.14

风机空载转矩 0.11 0.09 0.08 0.08 0.08 0.10 0.12 0.15 0.18 0.23 0.26 0.31 0.15

软启动电流 2.70 2.49 2.35 2.28 2.19 2.17 2.17 2.16 2.04 1.70 1.19 0.96 2.03

电机电压 0.42 0.40 0.38 0.37 0.37 0.38 0.39 0.40 0.40 0.38 0.46 0.56 0.41

电阻上电压降 0.89 0.89 0.88 0.88 0.88 0.87 0.86 0.85 0.82 0.75 0.64 0.44 0.80

电机输出转矩 0.21 0.19 0.18 0.18 0.18 0.20 0.21 0.25 0.28 0.33 0.36 0.40 0.25

水电阻功率 2.40 2.20 2.08 2.00 1.92 1.89 1.87 1.83 1.68 1.28 0.77 0.43 1.70

在此状态下，电机启动时间为69秒，消耗的平均电功率为2300kw、消耗的电能约44kwh（能使475kg水从20℃升到期100℃）。该电机启动完毕后，还需由操作工（或时间继电器）合上运行高压开关DL1，断开启动开关DL2和K后，才能开启风机负载阀门，否则将威胁电机和启动装置的安全运行。 (责任编辑：admin)