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电机负载启动方式

点击:1021 日期:2017-04-13 选择字号:
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电机负载启动方式
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。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。 
 3、Y-△降压启动   
   定子绕组为△连接的电动机,启动时接成Y,速度接近额定转速时转为△运行,采用这种方式启动时,每相定子绕组降低到电源电   压的58%,启动电流为直接启动时的33%,启动转矩为直接启动时的33%。启动电流小,启动转矩小。Y-△降压启动的优点  是不需要添置启动设备,有启动开关或交流接触器等控制设备就可以实现,缺点是只能用于△连接的电动机,大型异步电机不能重  载启动。    
 4、转子串电阻启动    
   绕线式三相异步电动机,转子绕组通过滑环与电阻连接。外部串接电阻相当于转子绕组的内阻增加了,减小了转子绕组的感应电流   。从某个角度讲,电动机又像是一个变压器,二次电流小,相当于变压器一次绕组的电动机励磁绕组电流就相应减小。根据电动机   的特性,转子串接电阻会降低电动机的转速,提高转动力矩,有更好的启动性能。在这种启动方式中,由于电阻是常数,将启动电  阻分为几级,在启动过程中逐级切除,可以获取较平滑的启动过程。  根据上述分析知:要想获得更加平稳的启动特性,必须增加    启动级数,这就会使设备复杂化。采用了在转子上串频敏变阻器的启动方法,可以使启动更加平稳。 频敏变阻器启动原理是  :电  动机定子绕组接通电源电动机开始启动时,由于串接了频敏变阻器,电动机转子转速很低,启动电流很小,故转子频率较高,  f2≈f1,频敏变阻器的铁损很大,随着转速的提升,转子电流频率逐渐降低,电感的阻抗随之减小。这就相当于启动过程中电阻的  无级切除。当转速上升到接近于稳定值时,频敏电阻器短接,启动过程结束。转子串电阻或频敏变阻器虽然启动性能好,可  以重载启动,由于只适合于价格昂贵、结构复杂的绕线式三相异步电动机,所以只是在启动控制、速度控制要求高的各种升降机、  输送机、行车等行业使用。   
 5、软启动器    
   软起动器是一种集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置,国外称为Soft Starter。它的主要   构成是串接于电源与被控电机之间的三相反并联闸管交流调压器。运用不同的方法,改变晶闸管的触发角,就可调节晶闸管调压电   路的输出电压。在整个起动过程中,软起动器的输出是一个平滑的升压过程,直到晶闸管全导通,电机在额定电压下工作      软   启动器的优点是降低电压启动,启动电流小,适合所有的空载、轻载异步电动机使用。缺点是启动转矩小,不适用于重载启动的大   型电机。    
 6、变频器     
   通常,把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。该设备首先要把三相或单相交流电   变换为直流电(DC)。然后再把直流电(DC)变换为三相或单相交流电(AC)。变频器同时改变输出频率与电压,也就是改变了电   机运行曲线上的n0,使电机运行曲线平行下移。因此变频器可以使电机以较小的启动电流,获得较大的启动转矩,即变频器可以启    动重载负荷。变频器具有调压、调频、稳压、调速等基本功能,应用了现代的科学技术,价格昂贵但性能良好,内部结构复杂但使   用简单,所以不只是用于启动电动机,而是广泛的应用到各个领域,各种各样的功率、各种各样的外形、各种各样的体积、各种各  样的用途等都有。随着技术的发展,成本的降低,变频器一定还会得到更广泛的应用。   
 变频器也可以当作软启动器,但是软启  动器不能做变频器  一般的当变频器做软起的时候大于55KW   另外变频器有其他的作用,控制电机转速完成工艺要求。所以用变频器的电机不确定多少功率  而软起和变频的差不多都是大于55kw 但是具体的多少千瓦要看设备也就是电机安装场所的变压器的容量。  最后是具体问题具体分析  
  软起动器是一种集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置,国外称为Soft Starter。它的主要构成是串接于电源与被控电机之间的三相反并联闸管及其电子控制电路。运用不同的方法,控制三相反并联闸管的导通角,使被控电机的输入电压按不同的要求而变化,就可实现不同的功能。软起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;软起动器实际上是个调压器,用于电机起动时,输出只改变电压并没有改变频率。变频器具备所有软起动器功能,但它的价格比软起动器贵得多,结构也复杂得多。软启动器用于需降压启动和停止的场合。电机的转速不变。变频器用于需要调速,恒压的地方,频率决定转速。软启动和变频器最大的区别就是变频器可以任意设定运行频率,而启动器只起到软起软停作用变频器同时改变输出频率与电压,也就是改变了电机运行曲线上的n0,使电机运行曲线平行下移。因此变频器可以使电机以较小的启动电流,同时使电机启动转矩达到其最大转矩,即变频器可以启动重载负荷。软启动只改变输出电压,不改变频率,也就是不改变电机运行曲线上的n0,而是加大该曲线的陡度,使电机特性变软。当n0不变时,电机的各个转矩(额定转矩、最大转矩、堵转转矩)均正比于其端电压的平方,因此用软启动大大降低电机的启动转矩,所以软启动并不适用于重载启动的电机。变频器在功能上是软启动所不能替代的,变频器可以实现恒转距启动,就是说在低速下可以有和高速相同的转距,而软启动是无法实现的.   
   一、软启动设备的工作原理     
       在三相电源与电机间串入三相反并联晶闸管(可控硅整流器),利用晶闸管移相控制原理,启动时电机端电压随晶闸管的导通角从零逐渐上升,电机转速逐渐增大,直至达到满足启动转矩的要求而结束启动过程,此时旁路接触器接通(避免电机在运行中对电网形成谐波污染,延长晶闸管寿命),电机进入稳态运行状态,停车时先切断旁路接触器,然后由软启动器内晶闸管导通角由大逐渐减小,使三相供电电压逐渐减小,电机转速由大逐渐减小到零,停车过程完成。 启动时,使晶闸管的导通角从0开始,逐渐前移,电机的端电压从零开始,按照预设函数关系逐渐上升,直到达到满足启动转矩而是电动机顺利启动,再使电机全电压运行。从工作原理上看,软驱动器实际上是一个调压器,输出只改变电压,并没有改变频率。这一点与变频器不同。     
  二、软启动设备的优点软起动的优点是:       
   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。     
   4)、可以频繁的启动电动机,软启动允许10次/小时,而不致电动机过热。当电动机全速运行后,用旁路接触器来取代已完成任务的软起动器,以降低晶闸管的热耗,提高系统效率。在这种模式下用一台软起动器起动多台电动机。   
   一、变频器概念        
     从异步电动机的转速公式n=60f(1-s)/p (式中:n-电机转速,f-电源频率,p-电机的极对数, s-转差率)中可以看出,当p     不变,均匀的改变电源的频率,就可以连续改变电动机的同步转速,这种调速称为变频调速。   
   二、变频器分类、原理变频调速装置的关键设备是电动机变频调速器,也叫变频器。变频器有交--交变频器,由三相反并联闸晶管      可逆桥式,采用电网自然换相原理组成变频器。

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