球磨机是水泥厂中功率最大的主机,为了减轻起动电流对电源电压的影响,多采用绕线型异步电动机传动。为了发挥这种电动机起动转矩大、起动电流小的优点,应根据使用单位的具体条件和客观可能选配各种纯电阻性变阻器作为它的起动器,但从60年代末期以来在我国开始普遍采用频敏起动器,它的普及并不是它的性能和性价比比其它起动变阻器高出一筹,而是由于当时的特定社会条件和片面宣传造成的。近年来,又出现了一种否定频敏起动器,提倡液体变阻器的趋向,大有取代频敏起动器之势。鉴于各种起动器都分别具有不同的特点和适用范围,应该根据各自的不同具体条件选用,本文将就此谈谈绕线型异步电动机起动设备的选型问题。此外再介绍一些磨机电力传动的一般情况和存在问题。 
1  起动器的选用 
    在现代的工业生产中,用得最多的电动机是鼠笼型异步电动机。因为它具有简单、可靠、价廉的优点;并且在大多数情况下只需外装一个电源开关就能随意开停。采用比它复杂、价昂的绕线型异步电动机,是因为它能通过选择外接电阻人为地设定和改变其起动转矩和电流,从而能在大幅度地降低起动电流的同时,得到使设备加速所需的起动转矩。简言之,绕线型电动机比鼠笼型异步电动机的起动转矩大、起动电流小。降低起动电流的目的是为了减轻大电流冲击对电源电压的影响。所以在选择其起动设备时,必须以能更好地实现上述目的为准绳,按各种起动器的特点,根据具体条件和目的选用。 
1.1  频敏起动器 
    频敏起动器的优点是:可使起动过程自动化、没有可动部件、结构相对简单以及制造时对加工条件的要求低,可以手工生产,容易普及等。缺点是:因为它本质上是一个品质因数极低的电抗器,有电感成分,起动时的功率因数低,所以采用频敏起动器的绕线型异步电动机的起动特性介于鼠笼型异步电动机与转子接上纯电阻起动器的绕线型异步电动机之间;起动电流较大、起动转矩较小。且因它的结构是把绝缘层容许温度有限的绕组套在故意使涡流损失特大以致温升较高的铁心上,所以不容许在短时间内多次起动。对于电源容量较大的大、中型水泥厂磨机的绕线型异步电动机采用频敏起动器起动是比较合适的。例如:较早采用频敏起动器起动1000kW磨机电动机的耀县水泥厂,该厂系由靠近厂区的进线电压为110kV,单台变压器容量为10000kVA的区域变电站以6 kV直接供电,因而不但可以用频敏起动器,甚至直接起动1000kW鼠笼型异步电动机也毫无问题。在70年代,天津市一个生产频敏起动器的厂曾对用频敏起动器起动磨机电动机作过试验,发现要使起动转矩等于额定转矩的1.2倍,起动电流不大于额定电流的2.5倍而又只用一级时,因为最后能够达到的转速偏低,而且负载越重,转速越是低得多,所以短接时的定子电流高达额定电流的4倍,往往因此导致电动机电源的断路器跳闸,造成起动失败。所以,起动级数不宜少于两级。由此可知,对于供电条件较好、较大的起动电流也不会使母线电压下降超过15%的厂,采用合理组配的频敏起动器可以发挥其操作及维修简易的优点。如果不管具体供电条件如何都选用频敏起动器,且无第二级,当然就难免“经常发生起动不成功现象”。如果“起动不成功现象”是因为在起动过程中开关跳闸造成的,还应该检查一下是否是最后短接时冲击电流太大或者是否是电动机和配电站的继电保护装置按既能满足系统短路保护的要求、又能保证不会因为电动机的正常起动电流而动作的原则整定的,不能笼统地都归疚于频敏起动器。 
1.2  油浸起动变阻器 
    油浸起动变阻器的优点是起动时的功率因数高,因而在起动转矩相同时,起动电流比频敏起动器小得多。油浸起动变阻器把转换器与电阻器集中装在一个油箱里,级数多,因而切换时的电流冲击小;机构紧凑,外形比风冷式起动变阻器小。缺点是现有产品皆为手动操作;检查和维修时必须借助滑轮等设备把内芯从油箱中抽出来。当电动机的功率在500kW以下不需要自动操作,着眼于简单可靠,并希望起动电流小的小型水泥厂,采用油浸起动变阻器,并按起动电流为额定电流的1～1.2倍选配电阻值,则是较佳的方案之一。我国仿苏产品只能用于500kW以下的电动机,可能和前苏联提倡采用同步电动机,380kW以上的磨机一律采用磨机专用高起动转矩低速同步电动机有关。油浸起动变阻器是欧洲的传统产品,例如峨嵋水泥厂的设备是由丹麦成套供应的,该厂的绕线型异步电动机一律采用油浸起动变阻器起动,其中最大的用于功率为两千多千瓦的同步异步电动机。但是对于这样一个大型水泥厂,把一些本来应该选用鼠笼型异步电动机的设备改用绕线型异步电动机,又是手动操作油浸起动变阻器,因而降低了操作的自动化水平,可见这种设计是明显的不合理。此外,在配套供应的电动机中,滑动轴承的采用比例比当时的国产电动机高,而且大部分电动机的铭牌都被换成没有电机厂名称和出厂日期的、只有配套公司名称的铭牌。这就不能不令人怀疑是否把三、四十年代的积压物资都清给了我们? 
　1.3  接触器屏式起动器 
    用铸铁电阻栅和接触器组成的起动器虽然外形较大、电路比较复杂,但是可以满足各种自动化要求。对于500kW以上的电动机,在没有其他适用的起动设备可选时,采用这种起动器是能够发挥大型绕线型电动机特长的唯一方案。它的优点是可以用产量最大的通用接触器根据需要设计组装,在控制电器品种比较少的条件下也能满足不同企业的各种要求。而且现代国产接触器的外形比老产品已经缩小很多,有的接触器还可附加机械锁定机构;硅整流器的发展使采用直流控制电源消除交流接触器的振动噪声和节电成为轻而易举的措施;甚至可以挪用油浸起动变阻器的特点,采用外形更小的单极直流接触器,每次只短接一相以便用相同的空间增加起动级数,从而组配出性价比较高的绕线型异步电动机起动器。 
1.4  电动凸轮控制器式起动器 
    国外用于大型绕线型电动机的起动设备常采用带大电流触头的电动凸轮控制器,级数可达十多级、每级只轮流短接一相,并且带有只能在全部触头都开路的条件下才能接通定子电源的联锁触点;机构紧凑、外形小;既无接触器电磁铁的噪音、起动后也不耗电;不必另配短接用的交流接触器;控制电路也比接触器屏简单的多。虽然也有通过大电流的触头,但因它和电阻并联,几乎没有烧蚀现象,可以随时打开外盖检查,维修比较方便,虽有因切换产生的电流起伏,但是日常的维护工作量较小。因为须要外配电阻栅,所以占地面积稍大。但是多占几平方米的地方对一个装有几台磨机的厂房有多大影响呢?只是目前国内尚无这种产品。当采用进口设备时,这也是可供选择的方案之一。有人在介绍液体起动变阻器的优点之一是起动平滑,没有机械和电的冲击时,过分强调了其它型式起动器有级起动对被传动设备的损伤作用。其过分之处在于:磨机停机时反复摆动,并经减速机构增速后造成的碰撞,对传动系统的损伤作用远大于起动冲击的影响,与此相比,有级起动产生的冲击对设备的寿命影响甚微。 
1.5  液体起动变阻器 
    液体起动变阻器不是新技术,但在我国却是新产品。日本于40年代初在我国东北建设的水泥厂中已经普遍采用,习惯上称为“水电阻”。一般是在充满液体的圆桶形容器内有三组可以改变距离的动、静电极,用小形伺服电动机通过传动机构改变动、静电极间的距离,使电阻值从大到小地变化。作为大型绕线型异步电动机的起动器,因为电阻的变化是无级的,所以起动平滑;最后用接触器短接,使电动机进入运行状态。短接时有一次不大的电流冲击。整个起动过程都可在合上电动机的电源开关后自动完成。在伺服电动机出故障时,也可手动操作。它的优点是电阻值是无级变化的，没有切换时的电流冲击;简单易制，消耗的金属材料少；只要改变电阻液的浓度就能很方便地改换电阻值。但是这项优点恰好也是它的缺点,因而须要经常注意检查电阻液的蒸发、结冰、沉淀、浓度变化造成的电阻值变化以及经年累月的电极腐蚀等问题。 
    除了起动用的水电阻之外,还有用于调速的水电阻。它利用水电阻的电阻值可以无级变化的特点,配以根据被控电动机的转速反馈信号、按给定转速运行的自动稳速环节,克服了绕线型电动机用转子电阻调速时转速随负载轻重变化较大的缺点,既可调速又具备较硬的机械特性。用以传动回转窑和大功率的窑尾排风机,具有简单可靠、投资少、易维修的特点。虽然它的效率与转速成正比,是个缺点,但在生产正常时,回转窑长期在较高转速运行,且其实需功率多在磨机的1/10以下,因而这个缺点不突出。排风机的实需功率与转速的三次方成比例,用此法调速和调阀门相比,节能效果比较明显,而且具有稳定风量从而稳定窑内热工制度的作用。虽然在运行效率方面不如某些电子式的调速系统,但因熟料烧成系统最怕突然性的被迫停窑;所以主要矛盾是可靠性而不是效率。维持烧成系统长期稳定运行是取得高效益的基本条件,注重局部设备的可靠性,正是为了满足这个基本条件。从70年代日本水泥协会的刊物上看到,具有先进电子技术