多少千瓦电机能直接起动

直流电机为什么不能直接启动？
直流电机直接启动，其冲击电流可高达10~20倍额定电流，因为电枢电阻Ra很小，所以直接启动时启动电流很大。

这样对直流电源要求较高，并且其转速不受控制易造成飞车，又容易造成机械损伤。

所以一般要求：功率小于2kW的直流电动机允许采用变阻器起动；功率大于2kW的直流电动机应采用多级变阻器或调压器降低电压之后逐渐升压起动。

具体来讲是这要的：
由于直流电机电枢回路电阻和电感都较小，而转动体具有一定的机械惯性，因此当直流电机接通电源后，起动的开始阶段电枢转速以及相应的反电动势很小，起动电流很大。

最大可达额定电流的15～20倍。

这一电流会使电网受到扰动、机组受到机械冲击、换向器发生火花。

因此直接合闸起动只适用于功率不大于4千瓦的电动机（起动电流为额定电流的6～8倍）。

为了限制起动电流，常在电枢回路内串入专门设计的可变电阻,其
原理接线见图。

在起动过程中随着转速的不断升高及时逐级将各分段电阻短接，使起动电流限制在某一允许值以内。

这种起动方法称为串电阻起动，非常简单，设备轻便，广泛应用于各种中小型直流电动机中。

但由于起动过程中能量消耗大，不适于经常起动的电机和中、大型直流电动机。

但对于某些特殊需要，例如城市电车虽经常起动，为了简化设备，减轻重量和操作维修方便，通常采用串电阻起动方法。

对容量较大的直流电动机，通常采用降电压起动。

即由单独的可调压直流电源对电机电枢供电，控制电源电压既可使电机平滑起动，又能实现调速。

此种方法电源设备比较复杂。

电动机直接启动与变压器容量的关系电机直接起动与变压器容量交流电机的关系因其结构简单、运行可靠、维护方便、价格低廉、转子惯量小而得到广泛应用，但其启动电流高达电动机额定电流的5 ~ 10倍，这不仅造成电动机和拖动设备的电气和机械损坏，而且造成电网电压下降，影响同一电网中其他电气设备的运行。

为了保证电动机启动时的端电压要求，避免对同一电网中其他电气设备的运行造成影响，有必要增加电力变压器的容量。

一般来说，需要直接启动的电机功率不超过变压器容量的20%。

不需要频繁直接起动的电机功率不超过变压器容量的30%。

如果直接启动，不仅要增加变压器的一次投资，更重要的是要增加变压器的基本电费(容量电费)。

因此，这种起动方法很少用于大型电动机。

需要降压启动和软启动方法。

验证电机直接启动的经验公式以下经验公式可用于确定电机是否可以直接启动:在公式中:C系数随总供电容量的比值而变化，如下表所示；IQ-电机启动电流，安培；电机的额定电流，安培；总功率容量1电机容量10.750 0.625 0.550 0.500 0.465 0.438 0.417 0.400 0.381 0.375 1.52 2.53 3.54 4.55 5.56案例:设置总功率容量2000千瓦和电机容量910千瓦然后:从表中发现c值为0.625，因此在这种情况下可以直接启动电机三相异步电动机三相异步电动机的启动控制电路具有结构简单、运行可靠、经久耐用、价格低廉、维护方便等一系列优点。

与同等容量的DC电机相比，异步电机还具有体积小、重量轻、转动惯量小的特点因此，异步电动机广泛应用于工矿企业三相异步电动机的控制电路主要由接触器、继电器、闸刀开关、按钮等带触点的电器组成。

三相异步电动机分为鼠笼式异步电动机和卷绕式异步电动机。

它们的结构和起动方法不同，起动控制电路也大不相同。

1、鼠笼异步电动机全电压起动控制电路在许多工矿企业中，鼠笼异步电动机的数量约占电驱动设备总数的85%在变压器容量允许的情况下，鼠笼式异步电动机应尽可能直接全电压启动，这样不仅可以提高控制电路的可靠性，还可以减少电器的维护工作量。

电动机直接启动与变压器容量的关系交流电动机以其结构简单、运行可靠、维护方便、价格便宜、转子惯量小等特点，得到了最广泛的应用。

但其启动电流高达电机额定电流的5～10倍，不仅对电动机及所拖动的设备造成电气和机械损伤，而且引起电网电压下降，影响同一电网的其他电气设备的运行。

为了保证电动机启动时对端电压的要求和避免对同一电网的其他电气设备的运行的影响，就需要增大电源变压器的容量，一般来说，需要经常直接启动的电动机其功率不大于变压器容量的20％；不需要经常直接启动的电动机其功率不大于变压器容量的30％。

如果采用直接启动方式，不仅需要增大变压器的一次投资，而且更重要的是增大了变压器的基本电费（容量电费）。

因此，这种启动方式，大型电动机已极少采用。

需要采用降压启动和软启动方式。

验证电动机能否直接起动的经验公式电动机能否直接起动，可有下列经验公式来确定：式中：C——系数，随电源总容量的比值而变动，见下表；I Q——电动机的起动电流，安；I——电动机额定电流，安；n电源总容量1 1.52 2.53 3.54 4.5 5 5.5 6电动机容量C 1 0.750 0.625 0.550 0.500 0.465 0.438 0.417 0.400 0.381 0.375例：设电源总容量为2000千瓦，电动机的容量为910千瓦。

则：从表中查出C值为0.625因此,在这种情况下电动机是可以直接起动的。

三相异步电动机的启动控制线路三相异步电动机具有结构简单，运行可靠，坚固耐用，价格便宜，维修方便等一系列优点。

与同容量的直流电动机相比，异步电动机还具有体积小，重量轻，转动惯量小的特点。

因此，在工矿企业中异步电动机得到了广泛的应用。

三相异步电动机的控制线路大多由接触器、继电器、闸刀开关、按钮等有触点电器组合而成。

三相异步电动机分为鼠笼式异步电动机和绕线式异步电动机，二者的构造不同，启动方法也不同，其启动控制线路差别很大。

一、鼠笼式异步电动机全压启动控制线路在许多工矿企业中，鼠笼式异步电动机的数量占电力拖动设备总数的85%左右。

电动机的起动次数和起动条件电动机冷态启动：电动机停运2小时以上的状态；热态是指电动机运行30秒以上的状态。

鼠笼式转子电机在冷、热态下允许连续启动的次数，应按制造厂规定进行，如无制造厂规定则按以下要求执行：
1、鼠笼式电机在正常情况下，允许在冷状态下起动2次，每次间隔时间不得小于5分钟，在热状态下起动1次。

只有在处理事故时以及起动时间不超过2~3秒的电动机，可以多起动一次。

2、当进行动平衡试验时，起动的间隔时间为：
200KW以下的电动机不应小于0.5h
200~500KW的电动机不应小于1h
500KW以上的电动机不应小于2h
发电厂辅机电动机启动次数允许值
3、启动电动机应逐台进行，一般不允许在同一母线上同时启动两台以上的电动机。

启动大容量电动机时启动前应调整好母线电压。

电动机启动时，LCD上和就地巡检员应监视启动的全过程。

4、电动机启动时，应防止带负荷运行，以减少电动机启动电流及时间。

三相异步电机的启动方法三相异步电动机的起动方法主要有直接起动、传统减压启动和软启动三种启动方法。

下面就分别做详细介绍。

2.2.1直接起动直接起动，也叫全压起动。

起动时通过一些直接起动设备，将全部电源电压（即全压）直接加到异步电动机的定子绕组，使电动机在额定电压下进行起动。

一般情况下，直接起动时起动电流为额定电流的3〜8倍，起动转矩为额定转矩的1〜2倍。

根据对国产电动机实际测量，某些笼型异步电动机起动电流甚至可以达到8〜12倍。

直接起动的起动线路是最简单的，如图2-2所示。

然而这种起动方法有诸多不足。

对于需要频繁起动的电动机，过大的起动电流会造成电动机的发热，缩短电动机的使用寿命；同时电动机绕组在电动力的作用下，会发生变形，可能引起短路进而烧毁电动机；另外过大的起动电流，会使线路电压降增大，造成电网电压的显著下降，从而影响同一电网的其他设备的正常工作，有时甚至使它们停下来或无法带负载起动。

这是因为Ts及Tm均与电网电压的平方成正比，电网电压的显著下降，可使Ts及Tm均下降到低于Tz0一般情况下，异步电动机的功率小于7.5kW时允许直接起动。

如果功率大于7.5kW,而电源总容量较大，能符合下式要求的话，电动机也可允许直接起动。

I1st1：电源总容量（kv八）1K3I1N4起动电动总功率（kw）如果不能满足上式的要求，则必须采用减压启动的方法，通过减压，把启动电流Ist限制到允许的数值。

图2-2直接启动原理图2.2.2传统减压起动减压起动是在起动时先降低定子绕组上的电压，待起动后，再把电压恢复到额定值。

减压起动虽然可以减小起动电流，但是同时起动转矩也会减小。

因此，减压起动方法一般只适用于轻载或空载情况。

传统减压起动的具体方法很多，这里介绍以下三种减压起动的方法：(1)定子用接电阻或电抗起动定子绕组用电阻或电抗相当于降低定子绕组的外加电压。

由三相异步电动机的等效电路可知：起动电流正比于定子绕组的电压，因而定子绕组用电阻或电抗可以达到减小起动电流的目的。

电动机直接启动其功率不大于变压器的百分之多少？电动机直接启动是其功率不大于变压器的百分之多少？不超过变压器额定容量的30%，均可全压起动。

理论上是30%，不过现实很少，特别是工艺专业有特殊要求时，很多小泵都咬降压启动。

准确地说，用户由专用变压器供电时，电动机的容量小于变压器容量的20% 就可以直接启动，对于不经常启动的电动机可以放宽到30%。

可以计算一下，以电机启动时的电压不低于额定值的95%为计算值，变压器（油变）的Uk%一般在5%左右，电机的起动电流为额定值的7倍。

95%X380=361V400-361=39V变压器额定电流时输出为380V，就是Uk%=5%的电压降为20V，电流为In，那么，压降39V时，变压器的电流是 1.95In。

电机启动电流Iq=7P/（1.732X0.380X0.85X0.89）cosφ=0.85,效率=0.89Iq=7P/0.5=3.5P这样就有1.95In>3.5P的论证公式In是变压器的额定电流，就用变压器容量来直接代入，得1.95S>3.5P0.557S>P得到，变压器容量与直接起动电机功率的关系，最大电机功率是变压器容量的55.7%。

电机的启动方法与配电变压器的选择1.问题的提出：电机启动时的电流一般是电机额定电流的2~7倍，这对电网有较大的影响，国家标准电能质量供电电压允许偏差(GB 12325—90)规定10kV及以下三相供电电压允许偏差为额定电压的±7%。

国家标准GB-T-3811-2008 起重机设计规范7.2.1.2规定电压波动不得超过额定值的±10%，这样，如何选择配电站的降压变压器呢？2.单电动机直接启动场合的降压变压器容量的选择：2.1由于电机采用直接启动的方法电路简单，价格低廉，对于主要运行设备是风机（泵类）的企业，采用直接启动的方案，无疑会减少该企业的综合投资费用。

拖动风机（泵类）的电动机一般都是四极（或二极）鼠笼型电动机，它们的直接启动电流时额定电流的6倍，如果只有一台380V三相鼠笼电机直接启动，电网电压下降15%——已经超过了最大±10%的标准，则电动机启动电流Iq的安培数与降压变压器次级容量S2的KV A数由下式计算可见：S2=√3[380V-15%380V]Iq/1000 cosФ=1.732(380-57) Iq /0.85*1000=1.73*323*Iq /850= 559.436Iq/850=0.66Iq则有：S2= 0.66Iq 式(1)由于变压器的平均功耗为7.5%,则变压器容量S与S2的关系为：S=(100+7.5)% S2=1.075S2则有：S= 1.075S2 式(2)根据上述式（1）、式（2），我们选择电动机直接启动的方案时电动机功率P与变压器容量S配备见下表（1）2.2.数台电动机直接启动场合的降压变压器容量的选择当用户有N台电机同时启动时，则有：S=1.075*N*S2*=N*(1.075*0.66)Iq=0.71*N*Iq, 通常，电动机直接启动时:Iq(A)=12*P(KW),则有：S(Kva)=0.71*N*Iq=0.71*N*12P=8.52*N*P(KW) 式（3）假设，有2台30KW的电动机直接启动，需要配备多大的降压变压器呢？根据式（3）有S(Kva)=8.52*N*P=8.52*2*30=511.2KVa3.单电动机采用变频器启动场合的降压变压器容量的选择：3.1采用变频器启动的鼠笼型电动机，它们的启动电流时额定电流的可以控制在额定电流的2倍，如果只有一台380V三相鼠笼电机用变频器启动，电网电压下降15%——已经超过了最大±10%的标准，则电动机启动电流Iq的安培数与降压变压器次级容量S2的KV A 数由下式计算可见：S2=√3[380V-15%380V]Iq/1000 cosФ=1.732*(380-57)*Iq /0.85*1000=1.73*323*Iq /850= 559.436Iq/850=0.66Iq则有：S2= 0.66Iq 式(1)由于变压器的平均功耗为7.5%,则变压器容量S与S2的关系为：S=(100+7.5)% S2=1.075S2则有：S= 1.075S2 式(2)根据上述式（1）、式（2），我们选择电动机直接启动的方案时电动机功率P与变压器容量S配备见下表（1）3.2.数台电动机用变频器启动场合的降压变压器容量的选择当用户有N台电机同时启动时，则有：S=1.075*N*S2*=N*(1.075*0.66)Iq=0.71*N*Iq, 通常,采用变频器启动时Iq(A)=4*P(KW), 则有：S(Kva)=0.71*N*Iq=0.71*N*4P=2.84*N*P(KW) 式（4）假设，有2台30KW的电动机采用变频器启动，需要配备多大的降压变压器呢？根据式（4）有S(Kva)=2.84*N*P=2.84*2*30=170.4Kva4.投资比较比较直接启动与用变频器启动，我们可以看到，直接启动方案不需变频器，但降压变压器的容量要大些，具体费用比较见表（3）据表（3）分析，同一个企业：4.1采用直接启动电动机，他的变压器采购成本是8.52*N*P,但是变频器的采购成本是零；4.2采用变频器启动电动机，他的变压器采购成本减少了2/3*8.52*N*P,但是增加了1.2N*P 变频器的采购成本；4.3假设目前每千伏安变压器的价格是0.0375万元，每千瓦变频器的价格是0.1万元，，那么，采用直接启动与用变频器启动的价格比较——值得注意的是变频器的实际使用寿命一般是2年——见表（4）:5.结论通过分析比较，我们可以看到，在可以采用直接启动的机械，如风机、水泵等，采用直接启动的方法不但控制维护简单可靠，而且3年的综合投资交采用变频器调速的要少。

电动机控制元器件及电缆的选型如何根据电机的功率，考虑电机的额定电压，电流配线，选用断路器，热继电器口诀：三相二百二电机，千瓦三点五安培。

常用三百八电机，一个千瓦两安培。

低压六百六电机，千瓦一点二安培。

高压三千伏电机，四个千瓦一安培。

高压六千伏电机，八个千瓦一安培。

一台三相电机，除知道其额定电压以外，还必须知道其额定功率及额定电流，比如：一台三相异步电机，7.5KW，4极（常用一般有2、4、6级，级数不一样，其额定电流也有区别），其额定电路约为15A 。

1、断路器：一般选用其额定电流1.5-2.5倍，常用DZ47-60 32A，2、电线：根据电机的额定电流15A，选择合适载流量的电线，如果电机频繁启动，选相对粗一点的线，反之可以相对细一点，载流量有相关计算口决，这里我们选择4平方，3、交流接触器，根据电机功率选择合适大小就行，1.5-2.5倍,一般其选型手册上有型号，这里我们选择正泰CJX2--2510，还得注意辅助触点的匹配，不要到时候买回来辅助触点不够用。

4、热继电器，其整定电流都是可以调整，一般调至电机额定电流1-1.2倍。

断路器继电器电机配线电机如何配线？（1）多台电机配导线：把电机的总功率相加乘以2是它们的总电流。

（2）在线路50米以内导线截面是：总电流除4.（再适当放一点余量）（3）线路长越过50米外导线截面：总电流除3.（再适当放一点途量）（4）120平方以上的大电缆的电流密度要更低一些，断路器：（1）断路器选择：电机的额定电流乘以2.5倍，整定电流是电机的1.5倍就可以了,这样保证频繁启动,也保证短路动作灵敏。

热继电器？热继电器的整定值是电机额定电流是1.1倍。

交流接触器：交流接触器选择是电机流的2.5倍。

这样可以保证长期频繁工作。

怎样选用电线电缆及注意事项⒈电线电缆型号的选择选用电线电缆时，要考虑用途，敷设条件及安全性等；根据用途的不同，可选用电力电缆、架空绝缘电缆、控制电缆等；根据敷设条件的不同，可选用一般塑料绝缘电缆、钢带铠装电缆、钢丝铠装电缆、防腐电缆等；根据安全性要求，可选用阻燃电缆、无卤阻燃电缆、耐火电缆等。

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。

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。

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。

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。

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。

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。