1 绕线式电机的发展
1.1 屈氏集电器
本文作者所著《提高大功率电机变频节能工况可靠性分析》一文发表于江苏《机电信息》杂志2015年1月刊，文中笔者推荐的作为备用起动的绕线式电动机由于其自身集电装置难维护、易损坏的致命缺陷仿佛已经被淘汰了，但是200年传统的绕线电机在鼠笼式电机各种软启动蓬勃发展的同时也有了自身的发展，首先我们来了解屈氏集电器的性能指标：⑴无抖动——从根本上解决了传统滑环抖动而产生打火的问题；⑵低线速、高寿命——滑环的线速度降低一半，电刷的寿命从原来5000小时延长到现在30000小时，是传统集电器电刷6倍；⑶滑环使用寿命平均为10年，使维护量大大减小，3年之内免维护；
是无刷自控技术所实现的启动器微型化、电流连续无级变化的优越经济、技术性能是无可忽视的，建议无刷自控技术应考虑向着提升材料质量和运行安全的方向发展，如果无刷自控软启动器的钢材料像SKF 那么耐用，弹簧像ABB开关操作机构那么有保证，转速与电阻的无级变化曲线每次都能保证到达限流和提升转矩的*佳效果，液体电阻的研究再向深远发展，*好能保证无液体电阻损失，再加装一个装甲车外壳材料的防护罩，总而言之，就是如果无刷自控软启动器安装之后就像转子绕组直接短接那么可靠的话，那么它占领市场的时机也就指日可待了。我想申明的一点是无刷自控软启动器不需要靠熬干液体电阻液来完成堵转保护，这个简单的保护完全可以由继电保护来实现，现在应该考虑的是怎么保证无液体电阻损失，以避免很麻烦的检修、维护工作量。以上观点只代表笔者个人意见，仅供参考。
2 绕线式电动机起动和运行过程中限流和提升转矩的深入分析
2.1 厂用380V绕线式电机频敏变阻器起动、运行中限流控制图a为《提高大功率电机变频节能工况可靠性分析》中图2的改进设计，是个模型，明显的亮点是增加了一个限流热继电器RJ1，不仅可以在电机起动时串入转子电阻，限制起动电流，提高起动转矩，运行过程中如遇负荷突然增加也可串入转⑷配有全自动电刷磨损检测装置。我所在单位没使用过屈氏集电器，但是我知道传统的绕线电动机要想生存，发展趋势之一是这个。就像当年我们使用进口的SKF、NSK 轴承取代国产的HRB、ZWZ，而不是因为电机的轴承总是坏就取消所有电机的轴承而以轴瓦取而代之。
1.2 无刷自控技术
因为本文的宗旨是提供变频器故障后短时间内限流起动的可靠备用，所以这里浅谈近20年中绕线式电动机发展的重大硕果——无刷自控技术。无可否认无刷自控技术*终**的发展结果就是取代已经很长时间被大家认可的变频器，但是无刷自控技术目前发展的水平我们还不敢保证占领主导地位，主要原因显而易见，如果运行过程中无刷自控软启动器故障或电阻液缺失导致转子绕组开路就无法以其它的方式实现电机的连续运行，所以需要连续运行可靠性要求高的电动机目前是不会选择无刷自控软启动器的，但是无刷自控技术所实现的启动器微型化、电流连续无级变化的优越经济、技术性能是无可忽视的，建议无刷自控技术应考虑向着提升材料质量和运行安全的方向发展，如果无刷自控软启动器的钢材料像SKF 那么耐用，弹簧像ABB开关操作机构那么有保证，转速与电阻的无级变化曲线每次都能保证到达限流和提升转矩的*佳效果，液体电阻的研究再向深远发展，*好能保证无液体电阻损失，再加装一个
装甲车外壳材料的防护罩，总而言之，就是如果无刷自控软启动器安装之后就像转子绕组直接短接那么可靠的话，那么它占领市场的时机也就指日可待了。我想申明的一点是无刷自控软启动器不需要靠熬干液体电阻液来完成堵转保护，这个简单的保护完全可以由继电保护来实现，现在应该考虑的是怎么保证无液体电阻损失，以避免很麻烦的检修、维护工作量。以上观点只代表笔者个人意见，仅供参考。
2 绕线式电动机起动和运行过程中限流和提升转矩的深入分析
2.1 厂用380V绕线式电机频敏变阻器起动、运行中限流控制图a为《提高大功率电机变频节能工况可靠性分析》中图2的改进设计，是个模型，明显的亮点是增加了一个限流热继电器RJ1，不仅可以在电机起动时串入转子电阻，限制起动电流，提高起动转矩，运行过程中如遇负荷突然增加也可串入转子电阻限制过流，提高转矩，保护电动机。因为大功率电机的起动、运行电流很大，所以热继电器的发热元件串于电流互感器的二次侧，而不是直接串于电动机电源回路中，其过热动作电流整定值按电流互感器变比折算。
电动机起动过程如下：按下启动按钮QA，QC获电动作，电动机转子电路串入频敏变阻器起动，同时时间继电器SJ开始起动计时，起动时间设定10秒，10秒终之后时间继电器SJ的延时闭合节点闭合，PC获电动作，短接频敏变阻器，启动过程结束，起动过程中PC的常闭节点短接了跳闸热继电器RJ的发热元件，以避免起动过程中热继电器过热误动导致电机不能正常起动。可设定限流热继电器RJ1的整定值为0.8Ie，跳闸热继电器RJ的整定值为1.15Ie，当电机转动过程中遇到负荷增大定子电流超过0.8Ie时，RJ1就会动作，PC失电转子就会串入频敏变阻器限流，10秒钟之后SJ的延时闭合节点闭合，PC获电动作，短接频敏变阻器，PC的常闭节点断开，使RJ投入正常运行，如果电机过负荷或故障致使电流继续升高，当定子电流超过1.15Ie，RJ过热就会动作使QC失电，电动机就会跳闸。如果10秒钟之后电流得到了有效的控制，电动机恢复了额定转速，那么限流过程就此结束，大约5分钟之后RJ1自动复位，RJ1的常闭节点闭合，为下一次的限流做准备。控制回路中新增加的一个时间继电器SJ1，其作用不可小觑，当电动机运行中定子电流超过0.8Ie、RJ1 动作时，我们并不能判断是由于负荷增加还是故障造成的，所以10秒钟限流结束后必须进行**次判断，然而RJ1过热动作后至少要5min后才能自动复位，所以增加了时间继电器SJ1，10秒钟限流结束后SJ的延时闭合节点闭合，SJ1 获电动作，其延时断开节点立刻闭合，PC 获电其常闭节点断开，RJ投入正常运行，为判断电动机是否故障过热创造了条件。SJ1的断开延时设置为5分钟左右，这个时间与RJ1自动复位时间一至，而且必须要大于RJ1自动复位时间以避免PC
在限流成功之后又失电串入转子频敏变阻器。各元件的参数数值可以根据电动机具体工作的情况设定。然而用时间继电器、交流接触器和热继电器起动和限流380V绕线式电机，控制回路元件太多，接线复杂，且电机遇负荷增加RJ1动作限流结束后至少要等5 分钟才能进行**次限流，因为*快复位的JR15型热继电器自动复位时间为5分钟，这样如果短时间内遇见负荷反复增大，就起不到限流作用。如果想简化控制回路和提高控制回路连续限流的性能，*
直接的方法就是，用低压电动机综合保护器取代过负荷、故障跳闸热继电器，用电流保护继电器串于电流互感器二次侧代替限流继电器。
2.2 厂用6kV绕线式电机串频敏变阻器起动、运行中限流控制
对于厂用6kV电动机，根据其重要性和运行性质的不同已经有电流速断、低电压保护、过负荷保护、零序电流速断等保护在电机（电源）故障或过负荷时跳电源开关对电动机进行保护，所以采取运行过程中负荷突然增加的限流措施只需增加一个串于电流互感器二次侧的电流保护继电器，如图b中的KA。
6kV绕线式电机带380V不间断电源控制频敏变阻器起动和限流，如图b所示。KA的整定值设为0.9UN，用于起动或运行中限流：在电机起动过程中当电流低至0.7UN，电流继电器KA返回，动断触点闭合，PC得电，频敏变阻器被短接，起动过程结束；KA的另一个作用是限制运行中负荷突然增大导致电流突升，当负荷增大，电流升至0.9UN，KA动作，动断触点断开，PC失电转子窜入频敏变阻器限流以提高转矩，当转速提高，电流减小至0.7UN，KA 返回，PC得电，频敏变阻器被短接，限流过程结束。
3结论
变频器厂家已研制出新一代高压变频器带故障运行方式或功率单元机械式旁路以提高运行可靠性。旁路系统的设计主要有：（1）主保护开关仍选用断路器（少油/真空均可），切换开关选用400A真空接触器；（2）为了使变频—工频切换时冲击尽可能小，预加入1套鉴相系统。我们都知道，发电机的同期并网，不管是准同期或是自同期都是发电机转速在3000r/min左右与电网频率一致时并入系统向电网发电的，而变频器故障后的自动旁路有可能是两个频率相差很大的交流电之间的切换，所谓的同相位点是个短暂的时刻，开关断路器还没有反应就已经躲过，变频与工频切换时的电流冲击是存在的，有可能还很大。所以笔者提出了绕线式电机串频敏变阻器起动、运行中限流控制做变频器故障后自动旁路备用起动的大胆设想，如果2台6kV电机带变频并列运行，变频器故障跳闸后自动旁路可以实现6kV绕线式电机带380V不间断电源控制频敏变阻器启动，如图2所示，便可以大大降低对旁路开关遮断容量的要求，并且可以部分取代变频器在运行中对电机的调速要求。
