三相異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)方法_第1頁(yè)
三相異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)方法_第2頁(yè)
三相異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)方法_第3頁(yè)
三相異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)方法_第4頁(yè)
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1、三相異步電機(jī)的啟動(dòng)方法三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法主要有直接起動(dòng)、傳統(tǒng)減壓?jiǎn)?dòng)和軟啟動(dòng)三種啟動(dòng)方法。下面就分別做詳細(xì)介紹。2.2.12.2.1 直接起動(dòng)直接起動(dòng),也叫全壓起動(dòng)。起動(dòng)時(shí)通過(guò)一些直接起動(dòng)設(shè)備,將全部電源電壓(即全壓)直接加到異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組,使電動(dòng)機(jī)在額定電壓下進(jìn)行起動(dòng)。一般情況下,直接起動(dòng)時(shí)起動(dòng)電流為額定電流的 3 38 8 倍,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的 1 12 2 倍。根據(jù)對(duì)國(guó)產(chǎn)電動(dòng)機(jī)實(shí)際測(cè)量,某些籠型異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流甚至可以達(dá)到 8 81212 倍。直接起動(dòng)的起動(dòng)線路是最簡(jiǎn)單的,如圖 2-22-2 所示。然而這種起動(dòng)方法有諸多不足。對(duì)于需要頻繁起動(dòng)的電動(dòng)機(jī),過(guò)大的起動(dòng)電流會(huì)造

2、成電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱,縮短電動(dòng)機(jī)的使用壽命;同時(shí)電動(dòng)機(jī)繞組在電動(dòng)力的作用下,會(huì)發(fā)生變形,可能引起短路進(jìn)而燒毀電動(dòng)機(jī);另外過(guò)大的起動(dòng)電流,會(huì)使線路電壓降增大,造成電網(wǎng)電壓的顯著下降,從而影響同一電網(wǎng)的其他設(shè)備的正常工作,有時(shí)甚至使它們停下來(lái)或無(wú)法帶負(fù)載起動(dòng)。這是因?yàn)?TsTs 及 TmTm 均與電網(wǎng)電壓的平方成正比,電網(wǎng)電壓的顯著下降,可使 TsTs 及 TmTm 均下降到低于 TzTz0 0一般情況下,異步電動(dòng)機(jī)的功率小于 7.5kW7.5kW 時(shí)允許直接起動(dòng)。如果功率大于 7.5kW,7.5kW,而電源總?cè)萘枯^大,能符合下式要求的話,電動(dòng)機(jī)也可允許直接起動(dòng)。I1st1:電源總?cè)萘浚╧v 八)1K3

3、I1N4 起動(dòng)電動(dòng)總功率(kw)如果不能滿足上式的要求,則必須采用減壓?jiǎn)?dòng)的方法,通過(guò)減壓,把啟動(dòng)電流 IstIst 限制到允許的數(shù)值。圖 2-2 直接啟動(dòng)原理圖2.2.22.2.2 傳統(tǒng)減壓起動(dòng)減壓起動(dòng)是在起動(dòng)時(shí)先降低定子繞組上的電壓,待起動(dòng)后,再把電壓恢復(fù)到額定值。減壓起動(dòng)雖然可以減小起動(dòng)電流,但是同時(shí)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也會(huì)減小。因此,減壓起動(dòng)方法一般只適用于輕載或空載情況。傳統(tǒng)減壓起動(dòng)的具體方法很多,這里介紹以下三種減壓起動(dòng)的方法:(1)(1)定子用接電阻或電抗起動(dòng)定子繞組用電阻或電抗相當(dāng)于降低定子繞組的外加電壓。由三相異步電動(dòng)機(jī)的等效電路可知:起動(dòng)電流正比于定子繞組的電壓,因而定子繞組用電阻或電

4、抗可以達(dá)到減小起動(dòng)電流的目的。但考慮到起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與定子繞組電壓的平方成正比,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩會(huì)降低的更多。因此,這種起動(dòng)方法僅僅適用于空載或輕載起動(dòng)場(chǎng)合。對(duì)于容量較小的異步電動(dòng)機(jī),一般采用定子繞組用電阻降壓;但對(duì)于容量較大的異步電動(dòng)機(jī),考慮到申接電阻會(huì)造成銅耗較大,故采用定子繞組用電抗降壓起動(dòng)。如圖 2-32-3 所示:當(dāng)起動(dòng)電機(jī)時(shí),合上開(kāi)關(guān) Q,Q,交流接觸器 KMKM 斷開(kāi),使電源經(jīng)電阻或電抗 R R 流進(jìn)電機(jī)。當(dāng)電機(jī)起動(dòng)完成時(shí) KMKM 吸合,短接電阻或電抗 R R圖 2-3 定子串電阻或電抗起動(dòng)原理圖(2 2)星-三角形(、(-)起動(dòng)星-三角形起動(dòng)法是電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí),定子繞組為星形(Y Y)接法,

5、當(dāng)轉(zhuǎn)速上升至接近額定轉(zhuǎn)速時(shí),將繞組切換為三角形()接法,使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)為正常運(yùn)行的一種起動(dòng)方式。星-三角形起動(dòng)方法雖然簡(jiǎn)單,但電動(dòng)機(jī)定子繞組的六個(gè)出線端都要引出來(lái),略顯麻煩。圖 2-42-4 為星-三角形起動(dòng)法的原理圖。接觸器 KM2KM2 和 KM3KM3 互鎖,即其中一個(gè)閉合時(shí),必須保證另一個(gè)斷開(kāi)。KM2KM2 閉合時(shí),定子繞組為星形(Y Y)接法,使電動(dòng)機(jī)起動(dòng)。切換至 KMKM3 3閉合,定子繞組改為三角形()接法,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)為正常運(yùn)行。由控制電路中的時(shí)間繼電器 KTKT 確定星-三角切換的時(shí)間。定子繞組接成星形連接后,每相繞組的相電壓為三角形連接(全壓)時(shí)的l l/百,故星-三角形起動(dòng)時(shí)起動(dòng)

6、電流及起動(dòng)轉(zhuǎn)矩均下降為直接起動(dòng)的 1/31/3。由于起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小,該方法只適合于輕載起動(dòng)的場(chǎng)合圖 2-4 星-三角形起動(dòng)法的原理圖(3 3)自耦變壓器起動(dòng)自耦變壓器起動(dòng)法就是電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí),電源通過(guò)自耦變壓器降壓后接到電動(dòng)機(jī)上,待轉(zhuǎn)速上升至接近額定轉(zhuǎn)速時(shí),將自耦變壓器從電源切除,而使電動(dòng)機(jī)直接接到電網(wǎng)上轉(zhuǎn)化為正常運(yùn)行的一種起動(dòng)方法。圖 2-52-5 所示為自耦變壓器起動(dòng)的自動(dòng)控制主回路??刂七^(guò)程如下:合上空氣開(kāi)關(guān) Q Q 接通三相電源。按啟動(dòng)按鈕后 KM1KM1 線圈通電吸合并自鎖,其主觸頭閉合,將自耦變壓器線圈接成星形,與此同時(shí)由于 KM1KM1 輔助常開(kāi)觸點(diǎn)閉合,使得接觸器 KM2KM2 線圈

7、通電吸合,KM2KM2 的主觸頭閉合由自耦變壓器的低壓抽頭(例如 65%65%)將三相電壓的 65%65%接入電動(dòng)。當(dāng)時(shí)間繼電器KTKT 延時(shí)完畢閉合后,KM1KM1 線圈斷電,使自耦變壓器線圈封星端打開(kāi);同時(shí) KM2KM2 線圈斷電,切斷自耦變壓器電源,使 KM3KM3 線圈得電吸合,KM3KM3 主觸頭接通電動(dòng)機(jī)在全壓下運(yùn)行。自耦變壓器一般有 65%65%和 80%80%額定電壓的兩組抽頭。若自耦變壓器的變比為 k,k,與直接起動(dòng)相比,采用自耦變壓器起動(dòng)時(shí),其一次側(cè)起動(dòng)線電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩都降低到直接起動(dòng)的 l l/ /k k2。自耦變壓器起動(dòng)法不受電動(dòng)機(jī)繞組接線方式(丫接法或接法)的限制,允

8、許的起動(dòng)電流和所需起動(dòng)轉(zhuǎn)矩可通過(guò)改變抽頭進(jìn)行選擇,但設(shè)備費(fèi)用較高KMuKM圖 2-5 異步電動(dòng)機(jī)的自耦變壓器起動(dòng)法自耦變壓器起動(dòng)適用于容量較大的低壓電動(dòng)機(jī)作減壓起動(dòng)用,應(yīng)用非常廣泛,有手動(dòng)及自動(dòng)控制線路。具優(yōu)點(diǎn)是電壓抽頭可供不同負(fù)載起動(dòng)時(shí)選擇;缺點(diǎn)是質(zhì)量大、體積大、價(jià)格高、維護(hù)檢修費(fèi)用高。2.2.32.2.3 軟啟動(dòng)軟起動(dòng)可分為有級(jí)和無(wú)級(jí)兩類(lèi),前者的調(diào)節(jié)是分檔的,后者的調(diào)節(jié)是連續(xù)的。在電動(dòng)機(jī)定子回路中,通過(guò)用入限流作用的電力器件實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng),叫做降壓或者限流軟起動(dòng)。它是軟起動(dòng)中的一個(gè)重要類(lèi)別。按限流器件不同可分為:以電解液限流的液阻軟起動(dòng);以磁飽和電抗器為限流器件的磁控軟起動(dòng);以晶閘管為限流器件的晶閘管軟起動(dòng)。晶閘管軟起動(dòng)產(chǎn)品問(wèn)世不過(guò) 3030 年左右的時(shí)間,它是當(dāng)今電力電子器件長(zhǎng)足進(jìn)步的結(jié)果。1010 年前,電氣工程界就有人預(yù)言,晶閘管軟起動(dòng)將引發(fā)軟起動(dòng)行業(yè)的一場(chǎng)革命。目前在低壓(380V380V)內(nèi),晶閘管軟起動(dòng)產(chǎn)品價(jià)格已經(jīng)下降到液阻軟起動(dòng)的大約 2 2 倍,甚至更低。而其主要性能

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