电动机启动方法的分析与比较

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电动机的几个启动方式

电动机的几个启动方式

三相鼠笼式异步电动机使用自耦减压启动器的接线
画出接线原理图和各主要元件的作用
主要元件及作用:
(1)具有两组抽头的自耦变压器。供启动阶段降压用。
(2)欠压脱扣器。当失压或欠压时,使自耦减压启动器退出运行(防再次来电时形成全压启动)。
取A相电压经同步变压器降压后,进入RC移相电路形成滞后30度的正弦电压,由三级管将正弦波形成方波,再经光电隔离、反相及输出电路,在输出端得到同步脉冲信号。
4.6 零电流检测电路
不论是电压型还是电流型控制的无环流交-交变频器,正反组变流器的换向都必须处于零电流状态,此时两组变流器的触发脉冲都被封锁。因此,实际的零电流一定要准确可靠的检测出来,这关系到换相的死区长短,以及换相的可靠性。
2 传统的起动方法
2.1 定子串电抗器起动
对于鼠笼式异步电机一般采用定子回路串电抗器分级起动,绕线式异步电机则采用转子回路串电抗器起动。定子边串电抗器起动,即增加定子边电抗值,可理解为降低定子实际所加电压,其目的是减少起动电流。此起动方式属降压起动,缺点是起动转矩随定子电压的降低而成平方关系下降,外串电阻中有较大的功率损耗。又由于是分级起动,起动特性不平滑。
2.2 星-三角起动
起动时定子绕组星形连接,起动后三角形连接。在电动机绕组星形连接时,电动机电流仅为三角形连接的1/3,遗憾的是电动机的转矩也同样降低到三角形接线时的1/3,为了使电动机在额定转速时达到它的额定转矩,在经历了预先设定的时间后,又从星形接线转换到三角形接线,在转换过程中会出现二次冲击电流。
软起动的优点是起动特性曲线好,使晶闸管的导通角从零度开始,逐渐前移,电机的端电压从零开始逐渐上升,直至达到额定电压,起动电流从零线性上升至设定值,从而满足起动转矩的要求,保证起成功。表1为软起动同传统起动对照表。

电动机的启动与控制方法

电动机的启动与控制方法

电动机的启动与控制方法电动机作为一种广泛应用于各个领域的动力设备,它的启动和控制方法是十分重要的。

本文将介绍几种常见的电动机启动和控制方法,并分析它们的特点和适用场景。

一、直接启动方法直接启动是最简单、最常见的电动机启动方法之一。

它通过将电源直接连接到电动机绕组,使电动机获得足够的起动转矩,从而实现启动。

这种方法的优点是简单可靠,操作方便,适用于小型、中型电动机。

但是直接启动会引起电网电压的瞬间下降,对电力系统造成较大冲击负荷,因此不适合对电动机有起动要求的大型设备。

二、星三角启动方法星三角启动是一种经典的电动机启动方法,它通过在启动过程中分两步改变电动机绕组的连接方式来减小启动时的起动电流。

首先将电动机的绕组接成星形,使其电流较大。

待电动机达到一定的转速后,再将其绕组接成三角形,使电流减小至额定运行电流,实现正常运行。

星三角启动方法适用于电动机容量较大的情况,可以减小启动时的电网冲击。

三、自耦变压器启动方法自耦变压器启动方法是一种常用的降低启动电流的方法。

它通过自耦变压器改变电动机绕组的电压,从而降低启动时的起动电流。

在启动阶段,自耦变压器先以较低的电压供电,待电动机达到一定转速后再切换回额定电压。

自耦变压器启动方法具有启动电流小、启动过程平稳的优点,适用于起动电流较大、对电网负荷影响较大的电动机。

四、变频启动方法变频启动是一种通过改变电动机供电频率来实现启动和控制的方法。

它利用变频器将电源频率转变为电动机所需的频率,可以调整电动机的转速和输出功率。

变频启动方法具有调速范围广、启动平稳、控制精度高等优点,适用于对启动平稳性和控制精度要求较高的场合,如电梯、风机等。

五、软启动方法软启动是一种通过控制器逐步增加电动机的起动电压来实现启动的方法。

它可以在启动过程中逐渐提高电压,减小启动时的冲击电流,从而保护电动机和电力系统。

软启动方法适用于电动机启动时起动电流较大、对电力系统稳定性要求较高的情况,如大型压缩机、水泵等设备。

各种启动方式的特点

各种启动方式的特点

各种启动方式的特点低压电工2016-07-10 06:08原创作者:晓月池塘基础知识/各种启动方式的特点常见电动机启动方式有以下几种:1.全压直接启动;2.自耦减压起动;3.Y-Δ起动;4.软起动器;5.变频器启动。

目前软启动器和变频器启动为市场发展的潮流。

当然也不是必须要使用软启动器和变频器启动,以成本和适用性为主要参考,下面简要介绍各种启动方式的特点。

1全压直接起动:图一在电网容量和负载两方面都允许全压直接起动的情况下,可以考虑采用全压直接起动。

主要用于小功率电动机的起动,从节约电能的角度考虑,大于11kw的电动机不宜用此方法。

直接启动的优点是所需设备少,启动方式简单,成本低。

电动机直接启动的电流是正常运行的5倍左右,经常启动的电动机,提供电源的线路或变压器容量应大于电动机容量的5倍以上不经常启动的电动机,向电动机提供电源的线路或变压器容量应大于电动机容量的3倍以上。

这一要求对于小容量的电动机容易实现,所以小容量的电动机绝大部分都是直接启动的,不需要降压启动。

对于大容量的电动机来说,一方面是提供电源的线路和变压器容量很难满足电动机直接启动的条件,另一方面强大的启动电流冲击电网和电动机,影响电动机的使用寿命,对电网稳定运行不利,所以大容量的电动机和不能直接启动的电动机都要采用降压启动。

2自耦减压起动:图二图三利用自耦变压器的多抽头减压,既能适应不同负载起动的需要,又能得到更大的起动转矩,是一种经常被用来起动较大容量电动机的减压起动方式。

它的最大优点是起动转矩较大,当其绕组抽头在80%处时,起动转矩可达直接起动时的64%,启动电压降至额定电压的65%,其启动电流为全压启动电流的42%,启动转矩为全压启动转矩的42%。

自耦变压器降压启动的优点是可以直接人工操作控制,也可以用交流接触器自动控制,经久耐用,维护成本低,适合所有的空载、轻载启动异步电动机使用,在生产实践中得到广泛应用。

缺点是人工操作要配置比较贵的自偶变压器箱(自偶补偿器箱),自动控制要配置自偶变压器、交流接触器等启动设备和元件。

电动机启动方式的选择-解析

电动机启动方式的选择-解析

电动机启动方式的选择-解析电动机启动方式的选择-解析电机启动方式的选择笼型感应电动机全压起动的优点,用简便计算及列表方法表示全压起动时配电系统的压降,并对全压起动和各种降压起动的特点进行分析比较,以便选择,同时对风机、水泵的起动转矩作了简要分析? 笼型感应电动机全压起动星三角换接起动自耦变压器降压起动起动电流起动转矩,工业与民用建筑中的水泵与风机常采用笼型感应电动机拖动,恰当的选择其起动方式,具有重要的意义。

笼型感应电动机的起动方式分为全压起动、降压起动、变频起动等,现对各种起动方式的特点进行简要分析,以利选择1 全压起动1.1 全压起动的优点及允许全压起动的条件全压起动是最好的起动方式之一,它是将电动机的定子绕组直接接入额定电压起动,因此也称为直接起动。

全压起动具有起动转矩大、起动时间短、起动设备简单、操作方便、易于维护、投资省、设备故障率低等优点。

为了能够利用这些优点,目前设计制造的笼型感应电动机都按全压起动时的冲击力矩与发热条件来考虑其机械强度与热稳定性。

所以,只要被拖动的设备能够承受全压起动的冲击力矩,起动引起的压降不超过允许值,就应该选择全压起动的方式。

有人误认为降压起动比全压起动好,将15kW的电动机未经计算就采用了降压起动方式,因而降低了起动转矩,延长了起动时间,使电动机发热更加严重,且设备复杂,投资增加,这是一个误区,应当引起重视。

尤其是消防泵等应急设备希望起动快,故障少,凡能采用全压起动者,均不应采用降压起动?全压起动的缺点是起动电流大,笼型感应电动机的起动电流一般为额定电流5~7倍,如果电动机的功率较大,达到可与为其供电的变压器容量相比拟时,电动机的起动电流将会引起配电系统的电压显著下降,影响接在同一台变压器或同一条供电线路上的其他电气设备的正常工作,因此在设计规范中,对电动机起动引起配电系统的压降有明确规定。

交流电动机起动时,其端子上的计算电压应符合下列要求(1)电动机频繁起动时,不宜低于额定电压的90%,电动机不频繁起动时,不宜低于额定电压85%(2)电动机不与照明或其他对电压波动敏感的负荷合用变压器,且不频繁起动时,不应低于额定电压80%(3)当电动机由单独的变压器供电时,其允许值应按机械要求的起动转矩确定?对于低压电动机,还应保证接触器线圈的电压不低于释放电压。

电动机的5种启动方式(图文)

电动机的5种启动方式(图文)
变频器能完成实现电机的软起软停,所以在相对负载较大的 场合,Y-Δ、自耦减压启动或软启动都比不上变频器。
软启动,变频器,减压启动综合分析
组网通讯 变频器本身可以通过自身集成的或扩展的通讯口实现 网络监控。软起还能做一些监控,但要实现电机的实时监控,也 是减压启动、软启动所不能比拟的。 维护方面 由于Y-Δ、自耦减压启动本身就比较简单,自然维护 起来也最简单。我其实很反对使用软起,如果不选择变频器,肯 定会直接选择Y-Δ或自耦减压启动。
软启动,变频器,减压启动综合分析
价格问题自然是变频器最贵,Y-Δ、自耦减压启动相对便宜。对于 投入较小的项目,经济性就会成为首选; 可控问题 Y-Δ、自耦减压启动简单,但仅仅只是启动。但在自动化程度高的 场合,估计就会使用得较少,甚至软起也少。而通过变频器调控 电机,包括转速、电压等就远不是减压启动、软启动所能比拟的。 所以变频器在大型或自动化程度高的生产线就是首选了。
这是利用了可控硅的移相调压 原理来实现电动机的调压起动,主 要用于电动机的起动控制,起动效 果好但成本较高。因使用了可控硅 元件,可控硅工作时谐波干扰较大, 对电网有一定的影响。
另外电网的波动也会影响可控 硅元件的导通,特别是同一电网中 有多台可控硅设备时。因此可控硅 元件的故障率较高,因为涉及到电 力电子技术,因此对维护技术人员 的要求也较高适用于无载或者轻载起动的场合。并且同任何别的减压 起动器相比较,其结构最简单,价格也最便宜。
除此之外,星三角起动方式还有一个优点,即当负载较轻时, 可以让电动机在星形接法下运行。此时,额定转矩与负载可以匹 配,这样能使电动机的效率有所提高,并因之节约了电力消耗。
软启动,变频器,减压启动综合分析
组网通讯 变频器本身可以通过自身集成的或扩展的通讯口实现 网络监控。软起还能做一些监控,但要实现电机的实时监控,也 是减压启动、软启动所不能比拟的。 维护方面 由于Y-Δ、自耦减压启动本身就比较简单,自然维护 起来也最简单。我其实很反对使用软起,如果不选择变频器,肯 定会直接选择Y-Δ或自耦减压启动。

对电机几种启动方式论文

对电机几种启动方式论文

对电机的几种启动方式的探讨1.引言随着我国工业化规模的不断扩大,大型动力设备应用的急剧增加,国产高压大容量电机曾一度供不应求。

大型交流感应电机的大量应用,引起人们对其驱动调速问题的关注。

对于没有调速要求的大型交流感应电机,启动这个令人棘手的问题,引起了人们更加广泛的注意。

2.电机直接启动的危害交流感应电机通常采用三种启动方式:直接启动、(恒频)降压启动及变频变压启动。

直接启动是直接给电机加额定电压,启动速度快,但危害大,主要表现在:(1)直接在线启动或星-三角启动产生的电压和电流瞬变容易导致电气故障。

电压和电流的瞬变现象可能导致当地的电网过荷,从而引起不良的电压变化,并最终影响到同电网中的其它电气设备。

(2)导致从电动机到启动设备及到强应力等这一整个驱动链的机械故障。

(3)运行故障:例如使管路系统产生压力振动,对传送带上的产品造成损坏,以及使电梯乘坐不舒适。

3.电机的几种启动方法3.1传统的降压启动法(1)定子串联电抗器降压启动法在电机的定子回路中串联电抗器可限制定子的启动电流,相当于降低了加在电机定子上的电压。

在电机启动结束后,再将电抗器切除。

由于电机启动时的电磁转矩与电机定子上所加电压的平方成正比,电抗器的电感值不能选得太大,必须使电机的启动转矩大于负载转矩,同时还需留有一定的余量,以免电网电压跌落以及其他扰动使电机启动失败。

电机定子串联固定电抗器启动的方法适应性差,且电抗器被切除时还存在二次的电流冲击和转矩冲击的危险,目前已很少使用。

(2)自耦变压器降压启动法自耦变压器的高压绕组与电网相接,低压绕组接电机,通过自耦变压器逐步升高加在电机上的电压,以限制电机的启动电流。

与串联固定电抗器的启动方式相比,该方法可以调节电机上的初始启动电压,以适应不同的负载要求。

同时,由于变压器的作用,流过电网的电流也被缩小了相同变比的倍数,进一步减小了对电网的冲击。

但是,用于启动的高压自耦变压器是有级调节的(不能全程改变电压),在改变电压级别和切除自耦变压器时,仍存在对电机的二次冲击。

电机的五种启动方式比较,搞电气的都应该知道

电机的五种启动方式比较,搞电气的都应该知道

电机的五种启动方式比较,搞电气的都应该知道1、全压直接启动在电网容量和负载两方面都允许全压直接启动的情况下,可以考虑采用全压直接启动。

优点是操纵控制方便,维护简单,而且比较经济。

主要用于小功率电动机的启动,从节约电能的角度考虑,大于11kW 的电动机不宜用此方法。

2、自耦减压启动利用自耦变压器的多抽头减压,既能适应不同负载启动的需要,又能得到更大的启动转矩,是一种经常被用来启动较大容量电动机的减压启动方式。

它的最大优点是启动转矩较大,当其绕组抽头在80%处时,启动转矩可达直接启动时的64%。

并且可以通过抽头调节启动转矩。

至今仍被广泛应用。

3、Y-Δ启动对于正常运行的定子绕组为三角形接法的鼠笼式异步电动机来说,如果在启动时将定子绕组接成星形,待启动完毕后再接成三角形,就可以降低启动电流,减轻它对电网的冲击。

这样的启动方式称为星三角减压启动,或简称为星三角启动(Y-Δ启动)。

采用星三角启动时,启动电流只是原来按三角形接法直接启动时的1/3。

如果直接启动时的启动电流以6~7Ie 计,则在星三角启动时,启动电流才2~2.3 倍。

这就是说采用星三角启动时,启动转矩也降为原来按三角形接法直接启动时的1/3。

适用于无载或者轻载启动的场合。

并且同任何别的减压启动器相比较,其结构最简单,价格也最便宜。

除此之外,星三角启动方式还有一个优点,即当负载较轻时,可以让电动机在星形接法下运行。

此时,额定转矩与负载可以匹配,这样能使电动机的效率有所提高,并因之节约了电力消耗。

4、软启动器这是利用了可控硅的移相调压原理来实现电动机的调压启动,主要用于电动机的启动控制,启动效果好但成本较高。

因使用了可控硅元件,可控硅工作时谐波干扰较大,对电网有一定的影响。

另外,电网的波动也会影响可控硅元件的导通,特别是同一电网中有多台可控硅设备时。

因此可控硅元件的故障率较高,因为涉及到电力电子技术,因此对维护技术人员的要求也较高。

5、变频器变频器是现代电动机控制领域技术含量最高,控制功能最全、控制效果最好的电机控制装置,它通过改变电网的频率来调节电动机的转速和转矩。

常用电机起动方式

常用电机起动方式

国家规定,在电源系统许可时,除了消防系统的电机不受限制以外,其他用途的电机7.5KW 及以上都需降压启动(星-三角降压启动或自耦变压器降压),实际应用中,为了简化控制,通常10kw及以上才会采用降压启动。

电动机直接起动多为小容量电动机所采用,较大容量的电动机在其额定容量不超过变压器容量的20%~30%时也可直接起动。

但是以上这些原则也不是决对不变的,要根据运行现场的具体情况加以分析。

20千瓦以下的电机可采用直接起动。

起动方式有三相闸刀开关.转换开关.铁壳开关.磁力启动器《电磁开关》.空气开关等等三相异步电动机启动方法的选择和比较1、直接启动直接启动的优点是所需设备少,启动方式简单,成本低。

电动机直接启动的电流是正常运行的5倍左右,理论上来说,只要向电动机提供电源的线路和变压器容量大于电动机容量的5倍以上的,都可以直接启动。

这一要求对于小容量的电动机容易实现,所以小容量的电动机绝大部分都是直接启动的,不需要降压启动。

对于大容量的电动机来说,一方面是提供电源的线路和变压器容量很难满足电动机直接启动的条件,另一方面强大的启动电流冲击电网和电动机,影响电动机的使用寿命,对电网不利,所以大容量的电动机和不能直接启动的电动机都要采用降压启动。

直接启动可以用胶木开关、铁壳开关、空气开关(断路器)等实现电动机的近距离操作、点动控制,速度控制、正反转控制等,也可以用限位开关、交流接触器、时间继电器等实现电动机的远距离操作、点动控制、速度控制、正反转控制、自动控制等。

2、用自偶变压器降压启动采用自耦变压器降压启动,电动机的启动电流及启动转矩与其端电压的平方成比例降低,相同的启动电流的情况下能获得较大的启动转。

如启动电压降至额定电压的65%,其启动电流为全压启动电流的42%,启动转矩为全压启动转矩的42%。

自耦变压器降压启动的优点是可以直接人工操作控制,也可以用交流接触器自动控制,经久耐用,维护成本低,适合所有的空载、轻载启动异步电动机使用,在生产实践中得到广泛应用。

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中压(3~10KV)电动机启动方法的分析与比较潘政刚1迟连道2 穆凯1摘要:本文分别对中压电动机传统的启动方法及近些年常用的几种软启动方法进行了原理性分析,在对这些启动方法的综合指标进行比较的基础上,指出了开关变压器技术应用于中压电动机软启动是目前启动方法中的首选方法。

关键词:中压电动机、全压直接启动、软启动、开关变压器技术1、引言交流电动机的启动一直是人们关注的一个课题,尤其是高压大容量交流电动机随着其用量的急剧增加,软启动问题就变得更加突出。

众所周知,普通鼠笼式电动机在空载全压直接启动时,启动电流会达到额定电流的5—7倍。

当电动机容量相对较大时,该启动电流将引起电网电压急剧下降,电压频率也会发生变化,这会破坏同电网其它设备的正常运行,甚至会引起电网失去稳定,造成更大的事故。

电动机全压启动时的大电流在定子线圈和转子鼠笼条上产生很大的冲击力,会破坏绕组绝缘和造成鼠笼条断裂,引起电机故障,大电流还会产生大量的焦耳热,损伤绕组绝缘,减少电机寿命。

电动机直接全压启动时的启动转矩约为额定转矩的2倍,对于齿轮传动设备来说,很大的冲击力会使齿轮磨损加快甚至破碎;对于皮带传动设备来说,加大了皮带磨损甚至拉断皮带。

对于水泵类负荷来说,电动机全压启动时,水流会在很短的时间内达到全速,在遇到管路拐弯时,高速的水流冲击到管壁上,产生很大的冲击力,形成水锤效应,会破坏管道。

如果水泵前面的管路比较长,当水泵电机突然停止时,高速的水流会冲击到水泵的叶轮上,产生很大的冲击力,会使叶轮变形或损坏。

以上各点都会使设备增加停工台时,影响生产的正常进行,增加维修费用。

中压(3-10KV)电动机的容量都比较大,一般都在200KW以上。

近些年来,许多行业的生产能力越来越大,其生产设备的驱动电机也越来越大,如在钢铁、化工行业,10000KW 以上的电动机的使用已越来越多,以上问题也变得越来越严重,人们对其关注的程度也越来越高。

2、传统的启动方式2.1直接全压启动电动机直接全压启动时,过大的启动电流会在线路上产生较大的压降,使电网电压波动很大,影响并联在电网上的其它设备的正常运行,一般的要求是经常启动的电动机引起的电网电压变化不大于10%,偶尔启动的电动机引起的电网电压变化不大于15%。

还可以按电源的情况来决定是否允许电动机直接启动,如表1所示:它将包含短时间的谐波电流,称为短时间的谐波电流或快速变化谐波电流。

我们知道,用电负荷中电动机所占比例最大,在电气原动力中占90%,用电量占60%以上,数量如此巨大的电动机在启动时,都会产生短时间的谐波电流,使电网的谐波大量增加。

电网谐波含量的增加,将导致电气设备寿命缩短,网损加大,系统发生谐波谐振的可能性增加。

同时,还可能引起继电保护和自动装置误动,仪表指示和电度计量不准以及通信受干扰等一系列问题。

直接全压启动还会在高压开关关合时产生陡度很大的操作过电压,使定子绕祖上电压分布不均匀,对其绝缘造成极大的伤害。

许多电机的自身故障都是由于绝缘受到伤害而引起的。

综合考虑,在经济条件允许的情况下应尽量避免采用电动机的直接启动方式,大家来保证电网的供电质量。

在我国,当前在低压电机上采用软启动的方式已经很普遍,但在中压电机启动方面由于设备和技术的原因采用软启动方式还比较少。

2.2定子回路串电抗器减压启动定子回路串电抗器减压启动方式如图1所示,启动时K 2闭合,电抗器与电机M 串联接入电网,待电机转速接近额定转速之后,K 1闭合、K 2断开,将电抗器L 切除,电机加速至额定转速运转。

设电动机串入电抗器启动时,它的端电压UL 与直接启动时所加的额定电压U N 之比为K (K <1),即U L =KU N 。

(1)由于电动机阻抗Z m 一定,这时电动机的启动电流I S 将随电压成正比而降低,即:sdKI Z n U K Z l U s Im m === (2)式中 I Sd ——直接全压启动时的电流根据启动转矩公式,可知启动转矩T S 与所加电压的平方成正比,即 sd s T T =22N L U U =K 2 (3)或 T S =K 2T Sd(4)式中T Sd ——直接启动时的启动转矩由上述公式可见,串电抗器后,启动电流成比例减小,启动转矩则成平方关系地减小,因此电抗器阻值的选择必须依据电机启动时阻力矩的情况,只有启动转矩大于阻力转矩时电机才能顺利启动。

串联电抗器启动为有级降压启动,在全压切换时转矩有跃变,会产生机械冲击。

与直接全压启动相比,操作过电压的几率会小些。

但由于高频振荡的随机性,大幅值的操作过电压还是有可能出现的。

2.3自耦变压器减压启动如图2所示,启动时K 2、K 3闭合,电机降压启动,当电机转速接近于额定转速时K 2、K 3断开,K 1闭合,电机被加速至额定转速运行。

自耦变压器T 一般都有几个抽头,启动电流和启动转矩可以靠改变抽头来调节,设自耦变压器二次电压与一次电压之比为K ,则在启动时加在电动机上电压为:U L =KU n (5)(5)式中Un ——电网电压。

电动机的电流即自耦变压器的二次电流I 2为: I 2=m Z U L =m n Z KU =K m nZ U =KI Sd (6) (6)式中Z m ——电动机启动时的阻抗I Sd ——电动机直接启动时的电流由于电动机接在自耦变压器的二次侧,故电网供给的启动电流I S 即是自耦变压器的一次电流I 1,于是有: I S =I 1=KI 2=K 2I Sd(7)由此可见,当用自耦变压器减压启动时,起动电流只有直接启动时的K 2倍。

同样由于转矩和电压的平方成正比,起动转矩也只有直接启动时的K 2倍,即:T S = K 2I Sd (8)与电抗器降压启动相比,在获得同样启动转矩的情况下,自耦变压器式降压启动的启动电流较小,适合于阻力矩比较大的情况。

自耦变压器减压启动的主要缺点是在开关切换的过程中,电动机有短时断电的情况,这会造成大电流冲击和转矩突变。

在开关切换时,不能先合K1后断K2、K3,这样会造成自耦变压器部份绕组短路,只有先断开K2、K3再合K1,其转换时间即为电机的断电时间。

在电机断电时,其定子电流消失,在转子将产生一个感应电流来维持其磁通不变,这个磁通随着转子的转动而旋转,随电流的衰减而减小,它在定子绕组中感应出电势。

当K1闭合时,再次接通电源,如果此时感应电势的相位与外加电源的相位相反,将会产生一个很大的冲击电流,而转矩也会发生一个瞬变且可能是一个负的峰值,这对电机和拖动机械是极其不利的。

自耦变压器启动产生过电压的情况与串联电抗器启动的情况相同。

2.4以小拖大启动对于特大型电动机,以往没有好的启动方法又不允许直接启动,有选择以小拖大的方式启动,根据大电机的静阻转矩,GD2和要求的启动时间来选择小电机的容量,两台电机的主轴机械连接。

启动时先把小电机接入电源,将大电机拖动至额定转速附近时再把大电机接入电源,二者轴间连接脱开,小电机断电。

这种启动方法的缺点是占地面积大,维护工作量大,有时还有联轴器打不开的情况,小电机被大电机拖着空转,造成电能的浪费。

3、几种软启动方法低压电机软启动装置现在已有很多应用,它通过调节正反并联可控硅导通角的办法来调节电动机的端电压,使电动机端电压逐渐上升,达到软启动的作用,它限制了电动机的启动电流(一般在3倍额定电流以下),减小了对电网的冲击,提高了供电质量;提高了电机及机械设备的寿命;减少了停工台时;提高了生产效率。

中压电机的软启动装置由于受可控硅器件耐压的限制一直不好解决,但由于中压电机的应用越来越多且向大型化发展,其软启动问题便是必须解决的问题而摆在人们面前,经过不断地努力,已有几种软启动方法出现,下面是几种被人们采用的软启动方法。

3.1用中压变频器来做软启动装置用变频器来启动电机,其启动性能很好,但中压变频器价格昂贵,另外由于变频技术还处于发展时期,其可靠性还不是很高,用户的维修技术还跟不上,这便是这种方法尚不是应用很多的原因,一般都在进口设备上采用。

用变频器来启动电机,可以做到无操作过电压,但变频器的输出电压中含有大量的高次谐波,也会对电机造成伤害。

3.2采用可控硅串联技术的软启动装置采用可控硅串联技术的中压电机软启动装置对元器件特性参数的一致性要求很高,元器件的筛选率很低,而且筛选仪器的价格很高,这致使装置的价格较高。

另外在使用一段时间后,元器件的参数还会发生变化,使元器件的均压性能降低,极易造成整串元器件的损坏,使这种装置的可靠性降低,一旦元器件损坏,用户很难修复,另外价格也很高,所以现在应用的还比较少。

可控硅串联式软启动装置的输出电压连续可调(从零开始),因而不会产生过电压。

3.3水电阻和液变电阻式软启动装置水电阻式是靠极板的移动和大电流使水汽化(极板表面)形成高电阻改变液体的电阻来控制启动电流(电压),而液变电阻是靠掺入杂质的多少,极板的大小及大电流使极板附近的水汽化产生的高电阻来控制启动电流,二者都是串在定子回路中,如图3所示。

启动完毕之后K2将电阻短接。

水电阻和液变电阻式软启动装置受环境温度的影响比较大,主要是由于对汽化电阻的影响较大,因此启动电流控制不准确,另外二者在启动时会产生很大的能量损耗,使水温迅速升高,所以对连续启动次数是有限制的。

由电机学可知,启动电流与加在电机上的电压成正比,假定电机全压启动时电流为5I n,如果要以3 I n来软启动,则电机上的电压U d要达0.6U,因为电机在启动时的功率因数很小(仅0.2左右),可近似认为U d=U x(电机感抗上的电压),由此算出水电阻电压U R+U r(电机电压的阻性分量)≈0.8U,从中去掉U r(小于0.2U)可得:U R≈0.6U,这时水电阻上消耗的功率为:P R=3U R·3I n=1.8·3U·I n=1.8 P n。

就是说如果电机为10000KW,则启动时水电阻上消耗的功率为18000KW,如此大的功率使极板附近的水汽化,汽化电阻不好控制且受环境温度的影响,这便是控制精度不高的原因,有时甚至有启动失败的情况。

由大量的实验可知,电动机启动时,在达到额定转速的80%之前,启动电流没有明显的下降,即使在软启动情况下,在达到额定转速的80%附近也有个启动电流的最大值,此最大值与电机的负荷状况及加速过程等情况有关,一般在(1.5~3.5)I n之间。

液变电阻软启动装置以电流为调节变量,由于液变电阻受环境温度的影响较大,有时会发生汽化电阻太大,启动电流不能达到此最大值的情况,这时电机会长时间达不到额定转速,造成启动失败。

如果第二次启动则必须等待降温,可能要几个小时,这种情况对连续化大生产的工厂来说是不允许的,造成的损失是不可估量的。

水电阻式软启动装置由于极板是移动的,不会产生上述的问题,但是水的汽化压力会使极板剧烈振动,使其寿命缩短,在大功率电机的情况下,这个问题将变得非常严重。

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