电机常用启动方式介绍
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直流电动机常用的启动方法直流电动机是一种常见的电动机类型,广泛用于各种工业生产与民用设备中。
对于直流电动机的启动方法,有很多种不同的选择,这些选择的依据包括电动机的型号、工作环境、驱动力矩的大小以及控制方式等因素。
下面是10种关于直流电动机常用的启动方法,并分别进行详细描述。
1. 电阻启动法电阻启动法是直流电动机最常见的启动方式,其原理是通过依次接入不同电阻来使电动机的起动电流随之逐渐减小。
当起动电流达到设定的安全范围之后,电阻便会逐渐减少,直到电机正常运行。
这种启动方式起动起来比较平稳,价格较为低廉。
电阻启动法需要使用大量的电阻器,造成能量的浪费。
2. 串联启动法串联启动法是一种将电动机的电源与电阻器串联连接在一起的启动方法。
与电阻启动法相似,它也是通过连续连接电阻器来降低电流的方法来启动电动机,与电阻启动不同的是,串联启动法每次只启动一个电阻器。
这种启动方式对电机来说更加低温,启动更加快速。
在起动阶段,会产生高电压,并且会造成能量的浪费。
3. 并联启动法并联启动法是一种将电动机的电源与电阻器并联连接在一起的启动方法。
并联启动法直接输入电机供电电压,通常需要通过控制继电器来控制电动机的启动。
这种启动方式比较经济实用,并且启动过程中对电机起动电流和电机结构的影响最小。
4. 自励磁通启动法自励磁通启动法是通过电机冷态下挂上外接的直流电源,使电机发生自励磁通,再接上负载进行启动。
这种启动方法具有启动电流小,启动时间短,启动前不需预充电等特点。
但是自励磁通启动方式不适用于需要一直处于低速转动状态的电机。
5. 逆励磁通启动法逆励磁通启动法是通过将直流电动机转子两端分别接上两个反向或相同的电极来实现启动的方法。
这种启动方式不需要任何外接电阻器和其他控制器等,启动过程非常快速。
在实际使用中,逆励磁通启动需要一定的起动电流,不利于电机的长时间运转。
6. 惯性位移启动法惯性位移启动法也称为惯性磁力启动法,是一种利用电机转子上的惯性力和轴承摩擦力产生的惯性磁力来实现启动的方法。
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。
现在常用的电机启动控制方式有星三角启动、自藕降压启动、软启动器启动、变频启动,四种启动器从投资上的成本是依次增高,但现行用在大功率电机的启动控制主要采用自藕降压启动、软启动器启动。
自藕降压启动要用多个大功率接触器,而且动力电缆接线麻烦、控制回路线路也比软启动多。
软启动采用大功率IGBT功率元件,本身带有各种电机保护功能:如:欠压、缺相、相序、过载等保护,主回路、控制回路的联线简单,所用的元器件少,投资成本和自藕降压启动相差不是很大,因而,现用于大功率电机启动多采用软启动。
变频器的功能比软启动的功能强的多,不但有软启动的功能,还有变频功能,对一功能多的变频器,还有自带模拟量输入(速度控制或反馈信号用),PID控制,泵却换控制(用于恒压),通信功能,宏功能(针对不同场合有不同的参数设定),多段速等等。
自耦变压器本身启动时间不能过长,可调节时间不能超过自耦变压器标称的最长时间。
降压启动时间可根据负载情况酌情调节,风机或重负载类应适当延长启动时间,轻负载类可将启动时间调短一些。
短时间可在5~10秒之间,重负载可在10~15秒之间。
其实你可以换装一台软启动器,自动根据负载启动,是自耦启动的换代产品。
降压启动为什么电流反而大浏览次数:1373次悬赏分:15 |解决时间:2008-5-5 21:25 |提问者:gxyjjk单位一台水泵电机(90KW)采用自藕降压启动,额定电流160A,降压启动时用钳型表测得如下数据:电源端290A,电机端400A。
启动时间13S,切换过来马上显示160A。
自藕变压器接60%处。
书上不是说这种启动能降压降电流,为什么反而电流大了呢?谁能详细说说原理和原因。
问题补充:顺便问1楼:通过有功功率计算电流要不要考虑电机COS?钳型表显示的电流包含无功电流吗?无功电流原理就是在线路里穿来穿去不消耗能量吗,计算线直径要考虑无功吗?谢谢!回答2楼:电源端测量是在空气开关处,远离变压器。
最佳答案是这样的,水泵电机(90KW)采用自藕降压启动,自藕变压器接60%处,此时的电压是230V,90KW的电动机在230V的电压下的电流是I=P/U=90KW/230=391A,钳型表测星三角启动是依靠改变电机绕组的接线,从而改变电机启动时的电压,启动时的电压被降低,使启动电流变小,启动时对母线的冲击减小,达到电机启动时母线电压的压降在允许的范围内(要求母线压降不超过额定电压的10%),自耦减压启动也是可以使电机启动时的电流减小,是通过自耦变压器电压抽头的改变而使电机启动时得到的电压降低,从而电流减小,减小对母线的冲击。
电机各类启动原理
电机是现代工业中必不可少的设备之一,它的启动方式有多种,下面介绍几种常见的电机启动原理:
1. 直接启动:直接将电源接到电机上,通过电机自身的转动来启动。
这种方法简单易行,但启动电流较大,对电网影响较大,有可能导致电网电压波动或短暂的停电,因此适用于小功率电机。
2. 自耦变压器启动:通过调节自耦变压器的输出电压来改变电机的启动电流,从而达到减小对电网影响的目的。
这种方法适用于功率较大的电机。
3. 电阻启动:在电机的回路中串联一定的电阻,通过降低电机的起始电压来降低启动电流。
这种方法适用于中小功率的电机,但在启动过程中会产生大量的热量,会影响电机的寿命。
4. 自动启动控制器启动:通过自动启动控制器来控制电机的启动,可以实现多种启动方式,如星三角启动、电动启动等。
这种方法操作简便,启动电流小,对电网影响较小,适用于各种功率的电机。
以上是几种常见的电机启动原理,不同的电机启动方式适用于不同的场合,选择合适的启动方式可以提高电机的效率和使用寿命。
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电动机常用的启动方法
电动机常用的启动方法有直接启动法、自耦变压器启动法、星三角启动法、电阻启动法、变频启动法等。
1. 直接启动法
直接启动法是最简单、最常见的电动机启动方法。
即将电动机直接连接到电源,通过闭合启动电机的电源开关来完成启动。
这种方法适用于起动转矩小、机械负载较小的电动机。
2. 自耦变压器启动法
自耦变压器启动法是使用自耦变压器来降低电动机启动时的电压,以减小启动电流并提高电动机的转矩。
自耦变压器启动法适用于起动转矩较大、起动时需限制电流的电动机。
3. 星三角启动法
星三角启动法是将电动机启动时的绕组连接方式从星型切换到三角形,以降低启动时的电流,减小电动机起动时对电网的影响。
星三角启动法适用于起动转矩较大的电动机。
4. 电阻启动法
电阻启动法是通过在电动机绕组中串联电阻,降低电动机的起动电压,以减小启动时的电流和起动转矩,保护电动机和负载设备。
适用于起动转矩较大、负载设
备对起动电流敏感的电动机。
5. 变频启动法
变频启动法是通过变频器来调整电源频率,通过改变电动机的转速来改变电动机的转矩和起动特性。
变频启动法适用于需要控制电动机启动转矩和速度的场合,如需要在启动过程中缓慢加速和平稳运行的电动机。
总结来说,电动机常用的启动方法有直接启动法、自耦变压器启动法、星三角启动法、电阻启动法和变频启动法。
不同的启动方法适用于不同的电动机起动特性和负载要求。
需要根据具体的工作需求和负载情况选择最合适的启动方法,以保障电动机的正常运行和负载设备的安全运行。
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。
电气作业人员最熟悉的电动设备应该就是电动机了,电动机在启动的时候有很多种方式,包括直接启动,自耦减压起动,Y-Δ降压启动,软启动器启动,变频器启动等等方式。
那么他们之间有什么不同呢?1、全压直接起动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。
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。
2、自耦减压起动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%。
并且可以通过抽头调节起动转矩。
至今仍被广泛应用。
3、Y-Δ起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,如果在起动时将定子绕组接成星形,待起动完毕后再接成三角形,就可以降低起动电流,减轻它对电网的冲击。
这样的起动方式称为星三角减压起动,或简称为星三角起动(Y-Δ起动)。
采用星三角起动时,起动电流只是原来按三角形接法直接起动时的1/3。
如果直接起动时的起动电流以6~7Ie 计,则在星三角起动时,起动电流才2~2.3 倍。
这就是说采用星三角起动时,起动转矩也降为原来按三角形接法直接起动时的1/3。
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。
4、软起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。
电机的五种启动方式比较电气作业人员最熟悉的电动设备应该就是电动机了,电动机在启动的时候有很多种方式,包括直接启动,自耦减压启动,Y-Δ 降压启动,软启动器启动,变频器启动等等方式。
那么他们之间有什么不同呢?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。
电机的各种启动方式性能及优缺点对比一、各种启动方式的性能对比1.直接启动直接启动是最简单的电机启动方式,直接将电源接通。
其性能优点是简单、成本低、安装维护方便。
但缺点是启动冲击大,电流突变会对电网和电机造成冲击,可能引起设备损坏或电网不稳定。
2.步进启动步进启动是通过将电动机的启动电流以逐步增加的方式进行启动。
其性能优点是启动过程平稳,缓解了直接启动所带来的冲击,可以有效保护设备和电网。
但缺点是启动时间较长,不能满足一些对快速启动的要求。
3.自耦变压器启动自耦变压器启动是通过在电机线圈中引入自耦变压器,降低电压来减小启动电流。
其性能优点是启动冲击小,可以有效延长电机和设备的使用寿命。
但缺点是成本较高,维护困难,启动时间较长。
4.电压降低启动电压降低启动是通过降低电源电压来减小启动电流。
其性能优点是启动冲击小,保护设备,电压恢复后电机能正常工作。
但缺点是启动时电机转矩较小,启动过程中可能出现振动,不适合对转矩要求较高的设备。
5.频率变换启动频率变换启动是通过变换电源电压的频率来实现电机启动。
其性能优点是启动平稳,电流变化较小,对电网影响较小。
但缺点是设备复杂,成本较高。
1.直接启动优点:简单、成本低、安装维护方便。
缺点:启动冲击大,可能引起设备损坏,电网不稳定。
2.步进启动优点:启动过程平稳,可以缓解直接启动的冲击,保护设备和电网。
缺点:启动时间较长,不能满足对快速启动的要求。
3.自耦变压器启动优点:启动冲击小,可以有效延长电机和设备的使用寿命。
缺点:成本较高,维护困难,启动时间较长。
4.电压降低启动优点:启动冲击小,保护设备,电压恢复后电机能正常工作。
缺点:启动时电机转矩较小,不适合转矩要求较高的设备。
5.频率变换启动优点:启动平稳,电流变化小,对电网影响小。
缺点:设备复杂,成本较高。
综上所述,不同的启动方式具有各自的优缺点,选择适合的启动方式需要根据具体的应用场景和需求进行评估。
对于对电压和转矩要求较高的设备,可以选择步进启动或自耦变压器启动;对于对启动冲击要求小,且成本低的设备,直接启动是一个较好的选择;对于对启动平稳性要求较高的设备,可以选择频率变换启动。
1.基本的直接启动控制线路
按下启动按钮,KM线圈得电,KM常开辅助触点自锁,绿灯亮,电机运行;按下停止按钮,KM线圈失点,辅助触点复位,红灯亮,电机停止。
2 直接启动,延时停止
通过时间继电器作用,延时使回路断开。
3 控制电机正反转
使用双重互锁,采用复合按钮和2个接触器。
将2个接触器的常闭辅助触点相互串联在对方回路中,安全方便,避免了短路的发生~
4 顺停、逆停循环
5 电机轮流循环启动
6 三台电机轮流循环
7 单按钮控制电机启动停止
8 时间继电器控制双速电机
9 定子串电阻降压启动
这个不太常用!
10 延边三角形降压启动
这个知道就行!!!
11 星三角降压启动
照片名称:星三角降压启动实物接线图
照片名称:星三角
照片名称:星三角启动控制线路图
照片名称:星三角
(这个很重要,也和简单,也很实用的降压启动,一般电机大于7.5千瓦,为了保护电压网就应该采取降压的方式。
)
12 自耦降压
这也是很使用的降压启动控制线路。
一般大于40千瓦的电机使用。
如何选择电动机的启动方式?
电动机的启动方式有两种:
1、直接启动
直接启动就是利用闸刀开关或接触器把电动机直接接到具有额定电压的电源上。
这种启动方式的优点是操作和启动设备简单,启动快。
但对一台电动机是否能够采用直接启动,还受电网容量的限制。
因为直接启动时,电动机加的是额定电压,旋转磁场较强,转子切割磁力线的速度又很快,所以启动电流很大,是额定电流的4~7倍。
这样大的电流通过线路会造成较大的电压降。
由于转矩与电压平方成正比,电网电压降低会使电动机因本身启动转矩减小而不能启动,此外还会影响电网上其它电器的正常工作(如电灯突然变暗、正在工作的电动机突然停止转动等)。
如果电动机功率较小,上述问题还不太突出。
通常,电动机功率在7KW以下的可以直接启动。
随着电力系统容量的不断增大,鼠笼式感应电动机采用直接启动的也越来越多。
目前有些地区确定10KW以下的电动机都可采用直接启动。
2、降压启动
降压启动是当电源的容量不够大时所采用的启动方法。
在启动时通过一定的设备使加到电动机上的电压适当降低,这样旋转磁场就要减弱,转子电流与定子电流都会随着减少,直到电动机转速稳定后,再使电动机在额定电压下正常运转。
降压启动时,电动机启动转矩也
降低了,所以降压启动只适于对启动转矩要求不高的场合。
电动机的软起动是采用串接于电源与被控电动机间的软起动器,控制其内部晶闸管的导通角,使电动机输入电压从零开始,以予设函数关系逐渐上升,直至起动结束,赋于电动机全电压的起动方式。
笼型电动机传统的减压起动方式有:Y-△起动、自耦减压起动、电抗器起动等,皆属于有级减压起动,其缺点是在起动过程中会出现二次冲击电流。
软起动的优点是:1)起动时无冲击电流,通过逐渐增大晶闸管导通角,使起动电流从零线性上升至设定值;2)属恒流起动,软起动器可引入电流闭环控制,使电动机在起动过程中保持恒流,确保电动机平稳起动;3)可根据负载情况及电网继电保护特性选择,能自由地无级调整至最佳的起动电流。
星三角启动属于降压启动,你学了电工学自然就知道了,现在先跟你简单说一下,同样电阻加不同的电压产生的电流和功率是不同的,电压低时电流就小,电机在启动时电流是运行时的四倍左右,为了降低启动电流就利用星三角启动来降低启动电流,刚开机时接入线圈的电压是220V,启动几十秒后线圈再接入380V,就减小了电流对电网和电机线圈的冲击。
星三角启动是依靠改变电机绕组的接线,从而改变电机启动时的电压,启动时的电压被降低,使启动电流变小,启动时对母线的冲击减小,达到电机启动时母线电压的压降在允许的范围内(要求母线压降不超过额定电压的10%),自耦减压启动也是可以使电机启动时的电流减小,是通过自耦变压器电压抽头的改变而使电机启动时得到的电压降低,从而电流减小,减小对母线的冲击。
自耦启动与星三角启动的最大区别是,他们输出的启动转矩不同,如果你的电机需要较大的启动转矩,恐怕星三角起不来,而自耦减压启动会好一些,提供的启动转矩相对会大一些。
负荷是离心泵的话,星三角一般能起来。
至于软起,他的启动原理与上述两个方法截然不同,他是利用电子元器件,电子线路,使启动的电机得到一个逐渐的升高的电压,启动电流可从一倍往上调,一般设置在额定电流的3到4倍,而启动转矩又不会向星三角降低那么多。
电动机的启动和调速方法有哪些电动机作为现代工业和日常生活中广泛应用的动力设备,其启动和调速方法的选择对于系统的性能和效率具有重要影响。
接下来,让我们详细了解一下电动机的启动和调速方法。
一、电动机的启动方法(一)直接启动直接启动是最简单的启动方式,将电动机直接连接到电源上。
这种方法的优点是操作简单、成本低。
但它也存在一些局限性,比如启动电流较大,通常可达额定电流的 4 7 倍。
这会对电网造成较大冲击,可能导致电网电压下降,影响其他设备的正常运行。
因此,直接启动一般适用于功率较小的电动机,且电网容量足够大的情况。
(二)降压启动为了减小启动电流对电网和电动机的冲击,常常采用降压启动的方法。
常见的降压启动方式有:1、星三角降压启动在启动时,将电动机的定子绕组接成星形,此时每相绕组承受的电压为电源电压的1/√3 ,启动电流和启动转矩也相应减小。
当电动机转速接近额定转速时,再将定子绕组切换成三角形连接,电动机在全压下运行。
这种方法简单可靠,但只适用于正常运行时定子绕组为三角形接法的电动机。
2、自耦变压器降压启动利用自耦变压器降低加到电动机定子绕组上的电压,从而减小启动电流。
启动结束后,切除自耦变压器,电动机在全压下运行。
自耦变压器有多个抽头,可以根据需要选择不同的降压比例。
3、软启动器启动软启动器通过控制晶闸管的导通角,逐渐增加电动机的定子电压,实现平滑启动。
软启动器可以限制启动电流,并根据设定的参数调整启动时间和启动转矩。
它具有多种保护功能,如过载保护、缺相保护等。
(三)变频启动变频启动是通过改变电源的频率来实现电动机的启动。
变频器可以将电源的频率和电压按照一定的规律进行调节,使电动机在较低的频率和电压下逐渐启动,从而减小启动电流和冲击。
变频启动具有启动平稳、调速范围宽、节能等优点,但成本相对较高。
二、电动机的调速方法(一)变极调速通过改变电动机定子绕组的极对数来改变电动机的转速。
这种方法简单,但调速级数有限,通常为二速或三速,适用于不需要平滑调速的场合。
交流电动机常用启动方式选择沟通电动机的起动电流大(一般约为额定电流的5~7倍)。
大的起动电流(由于起动时间短)对电机本身来说,尚不至于引起电机温度的显著提髙(频繁起动除外),但却会引起电网电压的显著降低,因而影响接在同一母线上的其他用电设备的正常运行。
所以对沟通电动机的起动,必需依据电容的容量、电动机的起动电流的大小及负载大小等状况做综合考虑后选择合适的起动方法。
沟通电动机的常用启动方式:直接启动,星形-三角形启动,自耦变压器降压启动,软启动,变频器启动。
1、电机启动方式1.1、全压直接起动全压起动是最常用的起动方式,也称为直接起动。
它是将电动机的定子绕组直接接入电源,在额定电压下起动,具有起动转矩大、起动时间短的特点,也是最简洁、最经济和最牢靠的起动方式。
1.2、星三角Y-△起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,假如在起动时将定子绕组接成星形,待起动完毕后再接成三角形,就可以降低起动电流,减轻它对电网的冲击。
这样的起动方式称为星三角减压起动,或简称为星三角起动(Y—△起动)。
采纳星三角起动时,起动电流只是原来按三角形接法直接起动时的1/3。
假如直接起动时的起动电流以6~7Ie计,则在星三角起动时,起动电流才2~2.3倍。
这就是说采纳星三角起动时,起动转矩也降为原来按三角形接法直接起动时的1/3。
适用于无载或者轻载起动的场合。
并且与其它减压起动器相比较,其结构最简洁,价格也最廉价。
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髙,并使之节省了电力消耗。
1.3、自耦变压器降压启动自耦变压器降压启动是指电动机启动时利用自耦变压器来降低加在电动机定子绕组上的启动电压。
待电动机启动后,再使电动机与自耦变压器脱离,从而在全压下正常运行。
采纳自耦变压器降起动时,与直接起动相比较,起动电压降低得许多(为额定电压1/4~1/7),而起动转矩降低得更多;且自耦变压器不允许频繁起动,因而限制了它的广泛使用。
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。
由于刚启动的时候转差率为1,也就是转子处于堵转状态,这时候由于转差率太大,也就是说转子导条和定子磁场的相对速度很高,这时候就会在转子导条的两端产生一个比较高的感应电压,由于转子导条处于短路状态,所以肯定会产生一个很大的启动电流,如果结合变压器来考虑的话,那么电动机转子就相当于变压器的负载侧,负载侧短路就相当于原边短路,所以转子的电流变化势必会表现在定子上面,这就会造成定子绕组输入电流达到额定电流的4到7倍,一旦转子转动起来以后,转差率变小,感应到转子上面的电压也会降低,这样转子电流就会降低,转子电流的变化同样也会表现在定子绕组上,这样等电动机启动结束以后其实感应到转子上的电压是比较低的,由于感应到转子的电压比较低,这样转子上面的电流也不会太大,相应的定子上面的电流也就不会太大,一旦加载以后,转差率的改变就会改变转子以及定子的电流!使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。
电机启动的几种方法电动机主要分为直流电动机和交流电动机两种类型,随着技术的不断成熟,交流电动机得到更为广泛的应用,本文主要分析了几种电动机启动的方式。
《中国电机工程学报》是国家一级期刊,全国中文核心期刊。
主要报道电机工程领域的新理论、新方法、新技术、新成果。
1964年创刊,中国电机工程学会主办,中国电科院承办。
《中国电机工程学报》2005年荣获第三届国家期刊奖百种重点期刊;连续4次被评为百种中国杰出学术期刊;在动力与电力学科内名列第一; 在国内5000多种科技期刊中,总被引频次和影响因子总排序分别为第2位和第6位。
自从第1台电动机问世以来,工程师们就一直在寻找一种合适的方法以避免电动机的突然、剧烈启动。
曾经也试过好几种“方法”,但是这些“方法”都必须借助其它的物体才能达到目标,无一能从根本上解决这一问题。
不过,新型软启动器问世最终解决了这一难题。
现在,ABB公司将简单的布线与电子力学相结合,成功地开发出一系列新型软启动器,使软启动研究又前进了一大步。
这种新型软启动器不仅可以在电动机启动过程中对电流和电压实现超级电子控制,还增加了几个新的设计靓点。
1 前言滑雪的人都明白这样一个道理:突然、急剧的拉动容易使人摔倒。
而在工业应用方面,许多企业每年都要为他们所使用的电动机(用于驱动风扇、压碎机、搅拌器、水泵、传送带等等)的这种突然、急剧启动浪费数百万美元,每天都有数不尽的交流电动机在不必要的处于重荷之下。
交流电动机的这种突然而剧烈的启动主要会造成以下几个方面的损失:(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。
此外,经济效益问题也是很明显的:每一个技术问题,每一次的故障,都会因维修甚至暂停生产而导致经济损失。
电机常用启动方式介绍
电气作业人员最熟悉的电动设备应该就是电动机了,电动机在启动的时候有很多种
方式,包括直接启动,自耦减压启动,Y-Δ 降压启动,软启动器启动,变频器启动
等等方式。
那么他们之间有什么不同呢?
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。
因为涉及到电力电子技术,微机技术,因此成本高,对维护技术人员的要求也高,因此主要用在需要调速并且对速度控制要求高的领域。
减压启动、软启动、变频启动的优缺点对比
减压启动,常见的是星-三角启动,缺点是启动力矩小,仅适用于无载或轻载启动。
优点是价格便宜。
软启动,可以设置启动时间和启动初始力矩对设备实现软启动与软停止,并能限制启动电流,价格适中。
变频启动,能根据设定时间平滑启动,并让设备运行在设定频率,价格较高。
减压启动、软启动、变频启动性能原理对比
1、软启动器是晶闸管交流调压技术与功率因数控制技术的结合,是通过晶闸管调压实现电机软启动、软停车,不具备调速功能。
2、变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电机控制(调速)装置。
通过变频控制电机运行(电压也随频率变化,如v/f恒定),是真正的高效调速方式,效率很高。
变频器能够实现真正的软启动、软停止和高效调速。
3、减压启动一般常见的方式是自耦减压起动和Y-Δ 起动两种,自耦减压起动它的最大优点是启动转矩较大,当其绕组抽头在80%处时,起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。
Y-Δ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。
减压启动、软启动、变频启动综合分析
1、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。
2、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,甚至软启也少。
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。
3、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。
软启还能做一些监控,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。
4、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启,如果不选择变频器,肯定会直接选择Y-Δ或自耦减压启动。
变频器能完成实现电机的软启软停,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。
补充知识对比
1.软启动器和变频器
变频器和软启动设备都属于降压启动范畴,变频器虽然降频后大部分会降压,但是,恒转矩是全压。
软启动是通过改变晶闸管的导通角来达到由电压0到全电压的启动过程。
变频器是全程控制,而且可以由仪表信号来控制任何时段的电机转速,软启动器只能在电机启动和停止时起到降压的目的。
2.电机启动方式大类比
电动机启动常用方法:全压直接启动、自耦减压启动、Y-Δ启动、软启动、变频启动等。
在电网和负载两方面都允许的情况下,电动机以直接启动为宜,因为操纵控制方便,而且比较经济。
自耦减压启动经常被用来启动较大容量鼠笼式异步电动机,虽然自耦减压启动是一种老式的起动设备,但利用自耦变压器的多抽头减压,既能适应多种负载起动的需要,又能得到更大的启动转矩,加之还因装设有热继电器和低电压脱扣器而具有完善的过载和失压保护而被广泛应用。
星三角启动方式电流特性很好,而转矩特性差,故只适应于无载或轻载启动的场合,但这种方式结构最简单,价格最便宜,在轻载运行中可以节约电力消耗。
以上这些启动方式都属于有级减压启动,存在明显缺点,即启动过程中出现二次冲击电流。
3.软启动与传统减压启动方式对比
①无冲击电流
软启动器在启动电机时,通过逐渐增大晶闸管导通角,使电机启动电流从零线性上升至设定值。
对电机无冲击,提高了供电可靠性,平稳启动,减少对负载机械的冲击转矩,延长机器使用寿命。
②有软停车功能
即平滑减速,逐渐停机,它可以克服瞬间断电停机的弊病,减轻对重载机械的冲击,避免高程供水系统的水锤效应,减少设备损坏。
③启动参数可调
根据负载情况及电网继电保护特性选择,可自由地无级调整至最佳的启动电流。
软启动器和变频器是两种完全不同用途的产品,变频器是用于需要调速的地方,其输出不但改变电压而且同时改变频率;软启动器实际上是个调压器,用于电机启动时,输出只改变电压并没有改变频率。
变频器具备所有软启动器功能,但它的价格比软启动器贵得多,结构也复杂得多。