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輸送機三相異步電動機啟動方法的選擇和比較

文字:[大][中][小] 手機頁面二維碼 2021/11/24     瀏覽次數:    
  三相異步電動機啟動方法的選擇和比較

  1、直接啟動

  直接啟動的優點是所需設備少,啟動方式簡單,成本低。電動機直接啟動的電流是正常運行的5倍左右,經常啟動的電動機,提供電源的線路或變壓器容量應大于電動機容量的5倍以上;不經常啟動的電動機,向電動機提供電源的線路或變壓器容量應大于電動機容量的3倍以上。這一要求對于小容量的電動機容易實現,所以小容量的電動機絕大部分都是直接啟動的,不需要降壓啟動。對于大容量的電動機來說,一方面是提供電源的線路和變壓器容量很難滿足電動機直接啟動的條件,另一方面強大的啟動電流沖擊電網和電動機,影響電動機的使用壽命,對電網穩定運行不利,所以大容量的電動機和不能直接啟動的電動機都要采用降壓啟動。 直接啟動可以用膠木開關、鐵殼開關、空氣開關(斷路器)等實現電動機的近距離操作、點動控制,速度控制、正反轉控制等,也可以用限位開關、交流接觸器、時間繼電器等實現電動機的遠距離操作、點動控制、速度控制、正反轉控制、自動控制等。

  2、用自偶變壓器降壓啟動

  采用自耦變壓器降壓啟動,電動機的啟動電流及啟動轉矩與其端電壓的平方成比例降低,相同的啟動電流的情況下能獲得較大的啟動轉。如啟動電壓降至額定電壓的65%,其啟動電流為全壓啟動電流的42%,啟動轉矩為全壓啟動轉矩的42%。 自耦變壓器降壓啟動的優點是可以直接人工操作控制,也可以用交流接觸器自動控制,經久耐用,維護成本低,適合空載、輕載啟動異步電動機使用,在生產實踐中得到廣泛應用。缺點是人工操作要配置比較貴的自偶變壓器箱(自偶補償器箱),自動控制要配置自偶變壓器、交流接觸器等啟動設備和元件。

  3、Y-△降壓啟動

  定子繞組為△連接的電動機,啟動時接成Y,速度接近額定轉速時轉為△運行,采用這種方式啟動時,每相定子繞組降低到電源電壓的58%,啟動電流為直接啟動時的33%,啟動轉矩為直接啟動時的33%。啟動電流小,啟動轉矩小。 Y-△降壓啟動的優點是不需要添置啟動設備,有啟動開關或交流接觸器等控制設備就可以實現,缺點是只能用于△連接的電動機,大型異步電機不能重載啟動。

  4、轉子串電阻啟動

  繞線式三相異步電動機,轉子繞組通過滑環與電阻連接。外部串接電阻相當于轉子繞組的內阻增加了,減小了轉子繞組的感應電流。從某個角度講,電動機又像是一個變壓器,二次電流小,相當于變壓器一次繞組的電動機勵磁繞組電流就相應減小。根據電動機的特性,轉子串接電阻會降低電動機的轉速,提高轉動力矩,有更好的啟動性能。 在這種啟動方式中,由于電阻是常數,將啟動電阻分為幾級,在啟動過程中逐級切除,可以獲取較平滑的啟動過程。 根據上述分析知:要想獲得更加平穩的啟動特性,須增加啟動級數,這就會使設備復雜化。采用了在轉子上串頻敏變阻器的啟動方法,可以使啟動更加平穩。 頻敏變阻器啟動原理是:電動機定子繞組接通電源電動機開始啟動時,由于串接了頻敏變阻器,電動機轉子轉速很低,啟動電流很小,故轉子頻率較高,f2≈f1,頻敏變阻器的鐵損很大,隨著轉速的提升,轉子電流頻率逐漸降低,電感的阻抗隨之減小。這就相當于啟動過程中電阻的無級切除。當轉速上升到接近于穩定值時,頻敏電阻器短接,啟動過程結束。 轉子串電阻或頻敏變阻器雖然啟動性能好,可以重載啟動,由于只適合于價格昂貴、結構復雜的繞線式三相異步電動機,所以只是在啟動控制、速度控制要求高的各種升降機、輸送機、行車等行業使用。

  5、軟啟動器

  軟起動器是一種集電機軟起動、軟停車、輕載節能和多種保護功能于一體的新穎電機控制裝置,國外稱為Soft Starter。它的主要構成是串接于電源與被控電機之間的三相反并聯閘管交流調壓器。運用不同的方法,改變晶閘管的觸發角,就可調節晶閘管調壓電路的輸出電壓。在整個起動過程中,軟起動器的輸出是一個平滑的升壓過程,直到晶閘管全導通,電機在額定電壓下工作 軟啟動器的優點是降低電壓啟動,啟動電流小,適合空載、輕載異步電動機使用。缺點是啟動轉矩小,不適用于重載啟動的大型電機。

  6、變頻器

  通常,把電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的裝置稱作“變頻器”。該設備首先要把三相或單相交流電變換為直流電(DC)。然后再把直流電(DC)變換為三相或單相交流電(AC)。變頻器同時改變輸出頻率與電壓,也就是改變了電機運行曲線上的n0,使電機運行曲線平行下移。因此變頻器可以使電機以較小的啟動電流,獲得較大的啟動轉矩,即變頻器可以啟動重載負荷。 變頻器具有調壓、調頻、穩壓、調速等基本功能,應用了現代的科學技術,價格昂貴但性能良好,內部結構復雜但使用簡單,所以不只是用于啟動電動機,而是廣泛的應用到各個領域,各種各樣的功率、各種各樣的外形、各種各樣的體積、各種各樣的用途等都有。隨著技術的發展,成本的降低,變頻器一定還會得到更廣泛的應用。
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