浅谈三相异步电动机的启动
【摘要】由于三相异步电动机具有结构简单、工作可靠、使用和维修方便等优点,因此,在工农业生产和生活各方面都得到广泛
的应用。但是,电动机在启动的过程中,如选择方法不当,会对我们的生产和生活产生很大的影响并会缩短电动机的使用寿命。因此本文简单介绍了三相异步电动机的几种启动方式的优缺点,为我们对电动机启动方式的选择提供了一定的作用。
【关键词】三相异步电动机直接启动降压启动软启动
电动机在启动的时候,电流对线路是有影响的。过大的启动电流在短时间内会在线路上造成较大的电压降,而使负载端的电压降低,影响邻近负载的正常工作。此外,启动电流过大发出的热量会增加,当频繁启动时,由于热量的积累,可使电动机过热,影响电动机的使用寿命。因此为减小启动电流,必须采用适当的方法。
1 启动方法
1.1 直接启动
直接启动是使加在电动机定子绕组的启动电压是电动机的额定
电压。其优点是:需的设备少,启动方式简单,成本低。启动电流是正常时候的4～7倍,理论上说,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。这对于小容量的电动机容易实现,故小容量电动机大部分采用直接启动。(一般,笼式异步电动机额定功率小于7.5kw,或者额定功率大于
7.5kw且小于供电电源容量的20%,都可以采用直接启动)。缺点:对
于大容量的电动机,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。而且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不宜直接启动。
1.2 降压启动
为了限制启动电流,减少电动机启动时的影响,一般采用降压启动。降压启动是利用启动设备降电压适当降低后,加到电动机定子绕组上进行启动,待电动机启动以后,再使电压恢复到额定值。其适用于空载或轻载下启动。下面介绍几种常见的降压启动的方法。(1)定子绕组串接电阻(或电抗)降压启动。对于笼式异步电动机可采用此法,启动时给定子电路中接降压电阻(或电抗器),使加在
电动机定子绕组上的电压低于电源电压,待启动结束时再将电阻(或电抗器)短接,电动机便在额定电压下正常运行。此种启动方法简单,但是定子串电阻启动耗能多,主要用于低小功率电动机;定子串电抗启动投资大,主要用于高压大功率电动机。由于电阻上有热能损耗,用电抗则体积、成本较大,此法很少用。
(2)自耦变压器降压启动。此种方法是在电动机启动的时候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。自耦变压器副边有2～3组抽头,如二次电压分别为原边电压的80%、60%、40%。其优点是可按允许启动电流和所需的启动转矩来选择自耦变压器的不同抽头实现降压启动,定子绕组可采用y或△。缺点是,自耦变压器降压启动需要用到自耦变压器,自耦变压器体积大,启动
柜需要的空间大,而且受变压器发热影响,自耦变压器降压启动不
能太频繁,故障率高,维修费用高。此种方法适用于容量较大的或正常运行时联成星行不能采用星三角形启动的笼式异步电动机空载
或轻载启动的场合。
(3)星行(y)-三角形(△)变换降压启动。电动机启动时,把电动机的定子绕组接成星行,电动机定子绕组的电压低于电源电压启动,
启动即将完毕时再恢复成三角形连接,电动机便在额定电压下正常运行。这种启动方法启动时的启动电流、电源电流和启动转矩只有直接启动时的1/3,而且设备简单,价格低。而且我们可以用plc(可编程逻辑控制器)来实现星形于三角形之间的转换控制。但此方法只用于正常运行时为△接法,降压比固定,有时候不能满足启动要求。而且此种方法启动电机接线多,如果电机离启动柜太远,需要的电缆太长,投资大,而且启动时对电网也有一定的冲击。
(4)延边△降压启动。这种启动需要专门的电机。启动时,把定子三相绕组的一部分联接成三角形,另一部分联接成星形,每相绕组
上所承受的电压比三角形联接时的相电压要低,比星形联接的相电压要高,电动机延边三角形降压启动,待电动机启动运转后,再将绕组联接成三角形全压运行。延边△降压启动启动时,每相绕组所承受的电压,比接成星形接法时大,启动转矩较大,但绕组结构较复杂,应用受限制。
1.3 软启动
其是电压由零慢慢提升到额定电压,在启动过程中的启动电流,
就由过去过载冲击电流不可控制变成为可控制。并且可根据需要调节启动电流的大小。电机启动的全过程都不存在冲击转矩,而是平滑的启动运行。而前面的几种降压启动的方法是有级启动,启动的平滑性不高,故应用一些自动控制线路组成的软启动器可实现笼式异步电动机的无级平滑运动。如rqd-d7型磁控软启动器是一种创新的标准产品,在磁控软启动装置中,scr通过饱和电抗器的功率和电压放大作用,控制电动机的电流。而且软启动器的保护功能特别强大,能最大限度保护电机,同时能实现无级调压,现在大多数软启动器还能实现对电动机的停止过程控制,减小对电网的影响。
2 结语
综上所述,异步电动机的启动方式非常多,且都有一定的应用领域和优缺点。如选择启动方法不当,启动时会对电网造成较强干扰,尤其是大功率电动机的重载启动,可能对设备构成严重威胁。所以为保证启动控制电路的电动机平稳、安全运行,必须针对具体使用要求对启动方案的技术经济指标统筹考虑,合理、科学的选择启动方式和相应的启动设备
参考文献:
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