电动机启动时间计算

星三角启动时间的确定计算公式：（容量开方×2）+4 （秒）一、口诀电机起动星三角，起动时间好整定；容量开方乘以二，积数加四单位秒。

电机起动星三角，过载保护热元件；整定电流相电流，容量乘八除以七。

二、容量计算发电机容量为200KVA时，计算KW， 200×0.8＝160KW0.8为功率因数（范围0.7-0.9，通常取0.8），即cosφ＝0.8（1）、计算电机容量功率KW÷功率因数0.8，例如37KW÷0.8＝46.25KVA（2）、计算星三角启动转换时间46.25开方√2（根号2）＝6.800735≈6.801 6.801×2+4＝17.602≈17.6秒。

（3）、说明由于电机负荷多种多样，启动转换时间需要根据实际进行调整，不能一味的套用公式计算，在实际中会出现偏差，甚至因此造成启动失败！三、实际操作时可以按照以下方法进行设定：1.空载或负荷较轻时，按下启动按钮后观测启动电流，随着电机转速上升电流会逐渐减小，到某一值时不再下降，此时即为Y转△的最佳时间。

（保险起见可以再多加2秒）2.负荷较重时，Y起力矩只有△的1/3，电机转速达到一定程度后停止上升，距离额定转速还有一定差距，此时启动电流往往在额定电流1.2倍以上，这种状态下不及时转换，有害无益！电机转速可能下降，热继电器可能动作，造成启动失败！四、电机为什么要采用星三角启动？星三角启动一般用在较大功率电机和较重负载的启动中。

目的是为了减小电机启动时对电网产生的冲击波动，从而影响到其他用电设备的正常工作，电机全压启动时的电流为额定电流的4-7倍，可见冲击非常大。

对于电源容量小，负荷重的电网冲击尤为严重。

五、Y-△启动过程中，Y接法的实际含义是什么？电动机的每相组绕由△接法时承压380变为Y接法时承压220，限制了启动电流的同时，启动力矩也被降低为正常时1/3左右。

电器可能动作，造成启动失败！六、三相异步电动机星三角启动的使用条件1.当负载对电动机启动力矩无严格要求又要限制电动机启动电流且电机满足380V/Δ接线条件才能采用星三角启动方法；2.该方法是：在电机启动时将电机接成星型接线,当电机启动成功后再将电机改接成三角型接线（通过双投开关迅速切换）；3.因电机启动电流与电源电压成正比,此时电网提供的启动电流只有全电压启动电流的1 /3 ，因此其启动力矩也只有全电压启动力矩的1/3。

低压电动机保护定值整定电动机的主要保护及计算一、速断保护1.速断高值：动作电流高定值Isdg计算。

按躲过电动机最大起动电流计算，即：Isdg=Krel×Kst×InIn=Ie/n TA式中 Krel——可靠系数1.5；Kst——电动机起动电流倍数（在6-8之间）；In——电动机二次额定电流；Ie——电动机一次额定电流；n TA——电流互感器变比。

2. 速断低值：按躲过区外出口短路时电动机最大反馈电流计算。

厂用母线出口三相短路时，根据以往实测，电动机反馈电流的暂态值为5.8-5.9，考虑保护固有动作时间为0.04-0.06S，以及反馈电流倍数暂态值的衰减，取Kfb=6计算动作电流低定值，即：Isdd=Krel×Kfb×In=7.8In式中 Krel——可靠系数1.3；Kfb ——区外出口短路时最大反馈电流倍数，取Kfb=6。

3.动作时间整定值计算。

保护固有动作时间，动作时间整定值取：速断动作时间: tsd=0s.二、单相接地零序过电流保护（低压电动机）1.一次动作电流计算。

有零序电流互感器TA0的电动机单相接地保护，一次三相电流平衡时，由于三相电流产生的漏磁通不一致，于是在零序电流互感器内产生磁不平衡电流。

根据在不同条件下的多次实测结果，磁不平衡电流值均小于0.005Ip(Ip为平衡的三相相电流)，于是按躲过电动机起动时最大不平衡电流计算，低电压电动机单相接地保护动作电流可取：I0dz=(0.05-0.15)Ie式中 I0dz——单相接地零序过电流保护一次动作电流整定值；Ie——电动机一次额定电流。

当电动机容量较大时可取：I0dz=(0.05-0.075)Ie当电动机容量较小时可取：I0dz=(0.1-0.15)Ie由于单相接地保护灵敏度足够，根据具体情况，I0dz有时可适当取大一些。

根据经验，低电压电动机单相接地保护一次动作电流一般取I0dz=10-40A。

三相异步电动机的起动与调速实验原理三相异步电动机是工业和家庭使用中最普遍的电动机。

其结构简单、性能稳定、故障率低、使用寿命长、维护成本低等优点，使得其被广泛应用于各种机械设备、压缩机、水泵、风扇等领域。

起动和调速是三相异步电动机运行的两个重要参数。

起动是指当电动机停止工作后重新启动的过程，调速是指根据工况需要改变电动机转速的过程。

本实验旨在探究三相异步电动机的起动和调速原理，并提供相关实验过程和数据分析。

一、起动实验原理三相异步电动机旋转时，电机产生的磁通量与旋转的同步速度不同。

当电动机停止后，转子上的磁通量与定子绕组中的磁通量存在差异。

这种差异会产生感应电动势，从而产生电流，这个过程被称为转子电动势或者诱导电动势。

在起动过程中，需要通过外部直流电源加上励磁电流，与转子电动势产生作用，使转子开始旋转。

起动时，电源的直流电压加到电动机定子绕组上，电动机的转子开始旋转，开始产生诱导电动势。

当转子旋转速度接近同步速度时，电动机称为同步运行。

在起动期间，由于初始转矩低，转子转速较慢，同步速度不易达到。

这时候，为了防止电动机过载，需要启动电动机保护器，保护器中的热继电器会自动切断电源，从而保护电动机。

二、实验过程1. 实验设备准备：三相异步电动机、电源电缆、电池、保护器、电流表、万用表、转速表、电阻箱等。

2. 接线并设定电流值：将电动机与电源电缆接入，接线过程中需要注意接线正确。

设定适当的电流值，并开始记录数据。

3. 启动电动机：通过保护器开关启动电动机，等待电动机开始旋转。

4. 记录数据：记录电动机转速、电流和电压值，同时获得电动机启动时间和转矩。

5. 重复实验：重复上述步骤，多次进行实验并记录数据，以便进行平均数计算和结果验证。

三、数据分析在起动实验中，需要记录的数据包括电动机启动时间、电流、电压和转速值。

在多次实验后，根据数据计算出平均值，并进行结果分析。

启动时间：启动时间是电动机开始运转到转子开始旋转的时间间隔。

一.零序保护：1.一次动作电流计算。

有零序电流互感器TA0的电动机单相接地保护，一次三相电流平衡时，由于三相电流产生的漏磁通不一致，于是在零序电流互感器内产生磁不平衡电流。

根据在不同条件下的多次实测结果，磁不平衡电流值均小于0.005Ip(Ip为平衡的三相相电流)，于是按躲过电动机起动时最大不平衡电流计算，低电压电动机单相接地保护动作电流可取：I0dz=(0.05-0.15)Ie式中 I0dz——单相接地零序过电流保护一次动作电流整定值；Ie——电动机一次额定电流。

当电动机容量较大时可取： I0dz=(0.05-0.075)Ie当电动机容量较小时可取： I0dz=(0.1-0.15)Ie由于单相接地保护灵敏度足够，根据具体情况，I0dz有时可适当取大一些。

根据经验，低电压电动机单相接地保护一次动作电流一般取I0dz=10-40A。

2.动作时间t0dz计算。

取：t0dz=0s。

二.负序过电流保护电动机三相电流不对称时产生负序电流I2，当电动机一次回路的一相断线（高压熔断器一相熔断或电动机一相绕组开焊），电动机一相或两相绕组匝间短路，电动机电源相序接反（电流互感器TA前相序接反）等出现很大的负序电流（I2）时，负序电流保护或不平衡电流（△I）保护（国产综合保护统称负序过电流保护，而国外进口综合保护统称不平衡△I保护）延时动作切除故障。

1.负序动作电流计算。

电动机两相运行时，负序过电流保护应可靠动作。

2.国产综合保护设置两阶段负序过电流保护时，整定计算可同时采用Ⅰ、Ⅱ段负序过电流保护。

（1）负序Ⅰ段过电流保护。

按躲过区外不对称短路时电动机负序反馈电流和电动机起动时出现暂态二次负序电流，以及保证电动机在较大负荷两相运行和电动机内部不对称短路时有足够灵敏度综合考虑计算。

1）动作电流，采取经验公式，取： I22dz＝（0.6-1）In一般取I22dz=0.6In2）动作时间。

取：t22dz＝（0.5-1）s。

低压电动机保护定值整定U無定原则1.K短略保护山机粗路时〃电流为110倍额定电流I鉄定値推荐取8倍1总庞时0.2s f 如果在启劝过程屮跳IW,可取9侪1恥1. 2＞堵转保护电机堵转时，电流为4飞倍额定电流1“定值5倍I刊延时1头1.3.定时限保护定吋限保护件为堵转后备保护*可取询g延时5肌1.4.反时眼保护启动电流设置为l.lle t忖间常教设置为2齐电机aS1.2Ie运行时, 保护将在4加左Q跳阿2倍h电购运行时「保护将在5倍h 电流运行吋，保护將在3秒左右跳闸L 5*欠載保护也机运行在空sm况下■也流论期处于小电流运行惰况下，久载保护可用干报警口如果运行条件允许，可作用于跳闸「切除空毂运行也机，省久载电流可取0, 2U,延时1伽.L 6.不半衡保护当电机内WWffife路或缺相时.使电机运行不呼衡状态，如果段期运行” 则会烧毁ill机.不平衡百分比设置为™h延忖肚1 7.漏血保护需配置专门湎11互感XLO,潞毗电流収0.4A,延Iff 5s,用于跳叭1.8.过压探护山圧氏期过示运行，将影响电机的绝緣，甚至造成短路。

过斥值収1・lUe （Ue为220v）,延时5s・1.9、欠圧保护山斥过低将引起电机转速降低，电流増人。

.欠圧值取0. 95Ue（Ue为220v）, 延时5s«1. 10. TE吋间保护用于增安型吐机的过鐵保护。

TE时间取2s°1. Ll> I】艺联锁保护用于外部跳闸（DCS跳闸）> 延时0.5s1. 12.晃电再起对于ie:»u机，在系统晃电造成停机，恢复供电后要求电机重启口晃电电用80U4 恢复电圧0.95U。

，晃电时间可设置为3s,再起延时设置为Is （用于分批启动.根据实际情况设置）1. 13.电机启动时间在“参数设置”屮，根据电机启动过程时间设置，默认为6s°1. 14.额定电流在“参数设置”中，根据由机实际情况设置，110B狀札额定电流为207A,互感器选择SCT300,参数中额定电流设置为3・5A・1.15、CT 变比根堀选择的互感器设置，SCI300时，设置为60°2、定值整定说明：例fl： llOkw lU-^J 机，额定电流le=207A,选样SCT300, CT 变比60短路保护81沪1656A 折算到二次1656/60=27. 6A，在短路保护内，设置短路电流设置为27. 6A,保护延时0・2s堵转探护5Lo=1035A 折算到-）^1035 ;6（｝ 17. 25A.在堵转保护内，设置堵转电流为17,3A,保护延时g （注：堵转保护在壯动机E动过腥中关讯启动后打开，因此在胆动过程屮不会造成堵转觇护动作〉定时般探护二621A 折算到二次621/2 W. 35A r在定时限保护内,设置定时限H1流为10. 4九保护延Iff 5s,反时眼过流启劝电流1- lIe = 227.7A 折算到一•次227- 7/&0=3. 795A.在应忖限过流内』设置甘动也说为；J.SM.时间常ft2s=其它保护依次根据整定原则计算，讨算出次定值氐根据CT变比计算山—次定值.作为保护定值输入乜电动机的主要保护及计算、速断保护1•速断高值：动作电流高定值Isdg计算。

星三角启动时间确定以及启动电流计算方法步骤星三角启动时间的确定计算公式：（容量开方×2）+4 （秒）一、口诀电机起动星三角，起动时间好整定；容量开方乘以二，积数加四单位秒。

电机起动星三角，过载保护热元件；整定电流相电流，容量乘八除以七。

二、容量计算发电机容量为200KVA时，计算KW，200×0.8＝160KW 0.8为功率因数（范围0.7-0.9，通常取0.8），即cosφ＝0.8（1）、计算电机容量功率KW÷功率因数0.8，例如37KW÷0.8＝46.25KVA（2）、计算星三角启动转换时间46.25开方√2（根号2）＝6.800735≈6.801 6.801×2+4＝17.602≈17.6秒。

（3）、说明由于电机负荷多种多样，启动转换时间需要根据实际进行调整，不能一味的套用公式计算，在实际中会出现偏差，甚至因此造成启动失败！三、实际操作时可以按照以下方法进行设定：1.空载或负荷较轻时，按下启动按钮后观测启动电流，随着电机转速上升电流会逐渐减小，到某一值时不再下降，此时即为Y转△的最佳时间。

（保险起见可以再多加2秒）2.负荷较重时，Y起力矩只有△的1/3，电机转速达到一定程度后停止上升，距离额定转速还有一定差距，此时启动电流往往在额定电流1.2倍以上，这种状态下不及时转换，有害无益！电机转速可能下降，热继电器可能动作，造成启动失败！四、电机为什么要采用星三角启动？星三角启动一般用在较大功率电机和较重负载的启动中。

目的是为了减小电机启动时对电网产生的冲击波动，从而影响到其他用电设备的正常工作，电机全压启动时的电流为额定电流的4-7倍，可见冲击非常大。

对于电源容量小，负荷重的电网冲击尤为严重。

五、Y-△启动过程中，Y接法的实际含义是什么？电动机的每相组绕由△接法时承压380变为Y接法时承压220，限制了启动电流的同时，启动力矩也被降低为正常时1/3左右。

一。

零序保护：1。

一次动作电流计算。

有零序电流互感器TA0的电动机单相接地保护，一次三相电流平衡时,由于三相电流产生的漏磁通不一致，于是在零序电流互感器内产生磁不平衡电流。

根据在不同条件下的多次实测结果,磁不平衡电流值均小于0。

005Ip(Ip为平衡的三相相电流),于是按躲过电动机起动时最大不平衡电流计算，低电压电动机单相接地保护动作电流可取:I0dz=（0。

05—0.15）Ie式中 I0dz-—单相接地零序过电流保护一次动作电流整定值；Ie-—电动机一次额定电流.当电动机容量较大时可取： I0dz=（0。

05-0。

075)Ie当电动机容量较小时可取： I0dz=(0.1—0.15）Ie由于单相接地保护灵敏度足够,根据具体情况，I0dz有时可适当取大一些.根据经验，低电压电动机单相接地保护一次动作电流一般取I0dz=10-40A. 2。

动作时间t0dz计算。

取: t0dz=0s。

二。

负序过电流保护电动机三相电流不对称时产生负序电流I2，当电动机一次回路的一相断线（高压熔断器一相熔断或电动机一相绕组开焊)，电动机一相或两相绕组匝间短路,电动机电源相序接反（电流互感器TA前相序接反）等出现很大的负序电流(I2)时，负序电流保护或不平衡电流(△I）保护（国产综合保护统称负序过电流保护,而国外进口综合保护统称不平衡△I保护)延时动作切除故障。

1。

负序动作电流计算.电动机两相运行时，负序过电流保护应可靠动作。

2。

国产综合保护设置两阶段负序过电流保护时，整定计算可同时采用Ⅰ、Ⅱ段负序过电流保护.（1)负序Ⅰ段过电流保护。

按躲过区外不对称短路时电动机负序反馈电流和电动机起动时出现暂态二次负序电流,以及保证电动机在较大负荷两相运行和电动机内部不对称短路时有足够灵敏度综合考虑计算.1)动作电流，采取经验公式，取： I22dz＝（0。

6—1）In一般取I22dz=0。

6In2）动作时间。

取:t22dz＝（0。

5—1）s.（2）负序Ⅱ段过电流保护。

高压电动机保护整定方案整定计算说明：1、电动机起动电流按实测值，如无则暂按6倍额定电流计算；2、起动时间按一般轻载起动电动机取6s ；循环泵、电动给水泵、吸风机、送风机按6s ；一次风机、密封风机等按15s ；3、F-C 回路中接触器最大分断电流为4kA ；4、在电动机起动试验时，应实测电动机起动电流及起动时间，并根据实测值对保护定值进行重新调整；5、有关参数均按设计资料，如现场设备与设计不一致，则应按实际参数对保护定值进行修改1、电动给水泵保护1、参数及容量（1）电动机铭牌参数P e =3400kWI e =374A 保护CT 变比=600/5零序CT 变比＝100/5（2）电动机额定二次电流计算3.1(A)5/600374==e I 取为3A（3）电动机额定启动电流计算18.7(A)5/6007436qde =⨯=⨯=TAeqd n I K I 取为19A（4）电动机启动时间整定值计算。

为保证电动机可靠启动，取 式中max .st t —电动机正常最长启动时间(s)。

电动机启动时间整定值取为t qd =10s 。

（5）电动机允许堵转时间整定值取为t yd =10s 。

2、电动机差动保护定值计算（1）差动速断电流计算。

按躲过电动机起动时最大不平衡电流计算，根据经验取I sd ＝(4~5)I e （大型发电机继电保护整定计算与运行技术第二版494页）)(153.05A I cdsd =⨯=取为15A（2）最小动作电流I set 计算。

按经验公式I set =（0.3～0.4）I eI set =0.4I e =0.4×3=1.2A（3）比率制动系数K 计算。

按经验公式K=（0.4～0.5）取K=0.5（4）差动保护动作时间整定。

由于加装纵差动保护的电动机都用断路器切除短路电流，所以动作时间为固有动作时间，取t dz =0s ，保护投跳闸。

3、电动机综合保护定值计算 3.1、电流速断保护定值计算（1）高定值动作电流计算。

WDH-820微机电动机保护整定说明注：本说明仅供用户参考，所有定值非特别说明，均为二次值。

装置整定时，未使用的保护功能应退出压板，使用的保护功能投入压板，并对相关的控制字、电流、电压及时限定值进行整定。

一、电动机起动超时保护当电动机正常起动时，电流由零突然增大，超过Ie ，随后电流将逐渐减小；在电动机起动时间内，电流将逐渐减小到小于Ie ，电动机起动结束。

电动机起动结束后，电动机起动超时保护退出。

装置在电动机起动失败后启动电动机起动超时保护。

电动机起动超时跳闸由控制字投退。

1. 电动机启动时间Tqd ：为电动机从启动到电动机转速达到额定转速的时间，考虑裕度，可整为最长启动时间的1.2倍。

2.二、两段式定时限电流保护1．I 段电流速断保护，反映电动机的定子绕组或引线的相间短路。

电动机起动过程中，保护速断定值自动升为速断整定电流值的整定倍数（菜单整定Kqd ）躲过电动机的起动电流；当电动机起动结束后，保护速断定值恢复原整定电流值。

2．II 段为过流保护，作为电流速断保护的后备保护，为电动机的堵转提供保护。

II 段定时限过流保护在电动机起动过程中自动退出。

三、反时限电流保护假设电动机在N 倍过负荷时允许运行T 秒,则根据这个点,找到一条最符合此特性的反时限曲线。

在电动机起动过程中，反时限电流定值自动升为整定电流值的整定倍数（菜单整定Kfsx ），以躲过电动机的起动电流；当电动机起动结束后，保护定值恢复原整定电流值。

反时限电流保护由以下三条曲线（0代表一般反时限，1代表非常反时限，2代表极度反时限）组成，由控制字YSFS 选取曲线：一般反时限(方式0)： t I I t 1)(0.140.02-=（YSFS=0）非常反时限(方式1)：t I I t 1)(13.5-=（YSFS=1）极端反时限(方式2)：t I I t 1)(802-=（YSFS=2）式中： I 为故障电流 Ip 为反时限电流定值Ifsxtp 为反时限时间定值Tfsxt 为动作时间由以上公式计算出动作时间Tfsx 。

风机电机启动时间C200-1.53启动时间计算方法关于C200-1.53风机直接启动时间的计算公式如下:2GDnmt, 38.2(M,M)dz0.2qP9552P9552Pvtfshmsh,M,;M,;Pshd其中: z 1000，60,n3ntf说明式中:t —风机转子启动时间(s)22 GD,风机转子的飞轮矩(kg,m)mn,风机叶轮转速(r/min)M,电动机的额定力矩(N,m) dP,电动机的额定功率(kW) shmM,风机启动过程中由气动性能引起的平均阻力矩(N,m) zP,风机启动时，因调节门关闭不严(一般按漏风20%~30%计算)sh而消耗的轴功率(kW)由于此风机入口采用蝶阀调节，故漏风量少，故漏风量按额定风量的20%3q,风机设计流量(m/min) vp,风机启动过程中产生的压力(Pa) tf,,风机在启动过程中的效率。

此时风机效率最低，一般取 tf25~30%3此风机配套电机为250kW，风量200m/min，压力53kPa，转速2980rpm将参数带入计算式得:C200-1.53启动时间计算方法9552P9552，250kWshmM,,,801.34N,md n2980rpm30.2qP0.2，200m/min，53000PavtfP,,,141kWsh ,1000，601000，60，0.25tf9552P9552，141kWshM,,,150.65N,m z3n3，2980rpm将风机的飞轮矩GD2 = 136kg*m2代入得;22GDn136kg,m，2980rpmmt,,,16.5(s) 38.2(M,M)38.2，(801.34N,m,150.65N,m)dz此时若计算出的时间t小于25秒，则认为满足启动要求。

用上述公式计算出的启动时间比实际启动时间偏大1~2秒。

若采用软启动进行启动，采用降压80%启动时，由于电机的额定转矩与电压的平方成正比，则此时转矩只有直接启动时转矩的0.64;则此时的启动时间为: 22GDn136kg,m，2980rpmmt,,,29.3(s)38.2(M,M)38.2，(801.34N,m，0.64,150.65N,m)dz若采用软启动进行启动，采用降压70%启动时，由于电机的额定转矩与电压的平方成正比，则此时转矩只有直接启动时转矩的0.49;则此时的启动时间为: 22GDn136kg,m，2980rpmmt,,,42.5(s)38.2(M,M)38.2，(801.34N,m，0.49,150.65N,m)dz。