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三相感应电动机的起动方式

2020-8-23 19:30| 发布者: admin| 查看: 765| 评论: 0|原作者: 佚名|来自: 网络

摘要: 一.三相笼型转子感应电动机的起动 1.直接启动 直接起动是最简单的起动方法。起动时用刀开关.电磁起动器或接触器将电动机定子绕组直接接到电源上,其接线图如图8.4所示。取熔体的额定电流为电动机额定电流的2.5~3. ...

    一.三相笼型转子感应电动机的起动

    1.直接启动

    直接起动是最简单的起动方法。起动时用刀开关.电磁起动器或接触器将电动机定子绕组直接接到电源上,其接线图如图8.4所示。取熔体的额定电流为电动机额定电流的2.5~3.5倍。一般对于小型笼型异步电动机如果电源容量足够大时,应尽量采用直接起动方法。对于某一电网,多大容量的电动机才允许直接起动,可按经验公式确定。

     图1感应电动机直接启动

   ≤[3+(电源总容量/电动机额定功率)]/4   

    电动机的起动电流倍数KI需符合上式中电网允许的起动电流倍数,才允许直接起动。一般10kW以下的电动机都可以直接起动。随电网容量的加大,允许直接起动的电动机容量也变大。需要注意的是,对于频繁起动的电动机不允许直接起动,否则应采取降压起动。

    2.降压起动

    降压起动是指电动机在起动时降低加在定子绕组上的电压,起动结束时加额定电压运行的起动方式。

    降压起动虽然能降低电动机起动电流,但由于电动机的转矩与电压的平方成正比,因此降压起动时电动机的转矩也减小较多,故此法一般适用于电动机空载或轻载起动。降压起动的方法有以下几种。

    (1)定子串接电抗器或电阻的降压起动

图2 电阻降压起动

    方法:起动时,电抗器或电阻接入定子电路; 

    起动后,切除电抗器或电阻,进入正常运行,如图2所示。

    三相异步电动机定子边串入电抗器或电阻器起动时定子绕组实际所加电压降低,从而减小起动电流。但定子绕组串电阻起动时,能耗较大,实际应用不多。

    (2)星形—三角形(Y—△)降压起动 

    方法:起动时定子绕组接成Y形,运行时定子绕组则接成△形,其接线图如图8.6所示。对于运行时定子绕组为Y形的笼型异步电动机则不能用Y—△起动方法。

    Y—△起动时,定子绕组承受的电压只有做三角形联结时的,起动电流为直接起动时的起动电流,而起动转矩也未直接起动时的

    Y—△起动方法简单,价格便宜,因此在轻载起动条件下,应优先采用。我国采用Y—△起动方法的电动机额定电压都是380V,绕组是△接法。

    (3)自耦补偿起动

    方法:自耦变压器也称起动补偿器。起动时电源接自耦变压器原边,副边接电动机。起动结束后电源直接加到电动机上。三相笼型异步电动机采用自耦变压器降压起动的接线如图3所示。

     

    图3自耦补偿起动原理图

设自耦变压器的电压比,则起动时,电动机所承受的电压为,起动电流为全压起动时的,启动转矩为全压起动时的。与定子串电阻降压起动不同的是,定子串电阻降压起动时,电动机的起动电流就是电网电流;而自耦变压器降压起动时,电动机的起动电流与电网电流的关系则是自耦变压器一.二次电流的关系。因一次电流,因此这是电网电流为电动机起动电流的,只有直接起动时的

    可见,采用自耦变压器降压起动,起动电流和起动转矩都降K2倍。自耦变压器一般有2~3组抽头,其电压可以分别为原边电压U1的80%.65%或80%.60%.40%。

    该种方法对定子绕组采用Y形或△形接法的电动 机都可以使用,缺点是设备体积大,投资较大。

    二.三相绕线型感应电动机的起动

    1.转子串联电阻起动

    (1)起动方法

    起动时,在转子电路串接起动电阻器,借以提高起动转矩,同时因转子电阻增大也限制了起动电流;起动结束,切除转子所串电阻。为了在整个起动过程中得到比较大的起动转矩,需分几级切除起动电阻。起动接线图和特性曲线如图4所示。

    图4 绕线式异步电动机起动接线图和特性曲线

    

    (2)起动过程

    先将3个接触器均断开转子串全电阻起动,随着转速的升高依次逼和KM1.KM2.KM3最后将起动电阻全切除,电机转速上升到稳定运行点,完成启动过程。

    上述起动过程中,转子三相绕组所接电阻平衡,另外三级平衡切除,故称为三级起动。在整个起动过程中产生的转矩都是比较大的,适合于容量较大的设备,重载起动的情况,广泛用于桥式起重机.卷扬机.龙门吊车等重载设备;对于一些容量较小的设备,转子三相绕组所接电阻也可以不平衡,同样,在切除时,也要进行非平衡切换。转子串电阻起动的缺点是所需起动设备较多,起动时有一部分能量消耗在起动电阻上,起动级数也较少。还需要注意,转子三相绕组所接电阻并非越大越好,转子三相绕组所接电阻要适当。

    2.转子串频敏变阻器起动

    频敏变阻器的结构特点:它是一个三相铁心线圈,其铁心不用硅钢片而用厚钢板迭成。铁心中产生涡流损耗和一部分磁滞损耗,铁心损耗相当一个等值电阻,其线圈又是一个电抗,故电阻和电抗都随频率变化而变化,故称频敏变阻器,它与绕线转子异步电动机的转子绕组相接,如图5所示。其工作原理如下:

    图5 绕线转子异步电动串频敏变阻器起动

起动时,s=1,f2=f1=50Hz,此时频敏变阻器的铁心损耗大,等效电阻大,既限制了起动电流,增大起动转矩,又提高了转子回路的功率因数。

    随着转速n升高,s下降,f2减小,铁心损耗和等效电阻也随之减小,相当于逐渐切除转子电路所串的电阻。    

    起动结束时,n=nN,f2=sN,f1≈(1~3)Hz,此时频敏变阻器基本不起作用,可以闭合接触器触点KM,予以切除。

    频敏变阻器起动结构简单,运行可靠,但与转子串电阻起动相比,在同样起动电流下,起动转矩要小些。


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