电机启动

交流异步电机的启动主讲人：彭贤武1交流同步电机:稳态运行时，转子的转速和电网频率之间有不变的关系。若电网的频率不变，则稳态时同步电机的转速恒为常数而与负载的大小无关。励磁绕组通以直流励磁电流，建立极性相间的励磁磁场，即建立起主磁场。2交流异步电机：电机的转速小于旋转磁场的转速，从而叫为异步电机。其负载时的转速与所接电网的频率之比不是恒定关系。还随着负载的大小发生变化。普通异步电机的定子绕组接交流电网，转子绕组不需与其他电源连接。异步电动机的原理主要是在定子中通入3相交流电，使其产生旋转磁场，转速为n，即同步转速。不同的磁极对数p，在相同频率f=50Hz的交流电作用下，会产生不同的n，n=60f/p。同步转速n与转子转速n1之差△n=n-n1称为转差。通常将转差与同步转速n的比值称为异步电动机的转差率，用s表示，即s=n-n1/n3异步电机的参数：效率η：电动机输出机械功率与输入的电功率之比；功率因数cosф：电动机输入有功功率与视在功率之比；堵转电流Ik:电动机在额定电压、额定频率和转子堵住时，从供电回路输入的稳态电流有效值；cos3IUP451）从空载到满载范围运行时，转子转速稍有下降2）轻载时效率及功率因数很低3）电磁转矩及定子电流随负载增大而增加6异步电机的启动：从接通电源到电动机达到额定转速的全过程。主要考虑：最初启动转矩（堵转转矩）和最初启动电流（堵转电流）启动方式有全压启动和减压启动两种方式。启动的要求：启动电流小，启动转矩大，启动时间短7在电源容量足够大时，应优先采用全压启动。电机功率较大而电源容量又相对较小，且轻载启动时可采用减压启动。电机启动的电流影响因素：R：阻抗（电阻）XL：感抗XC：容抗LfXL2CfXL218直接启动时利用闸刀开关或接触器将电动机直接接到额定电压上的启动方式，又叫全压启动。这种启动方法简单，但是启动电流较大，将是线路电压下降，影响负载正常工作。一般电机容量在10KW下，并且小于供电变压器容量的20%时，可以采用这种方式。直接启动的电流一般为额定电流的5～7倍9减压启动当电机的功率较大而电源容量又相对较小，且轻载启动时，可采用减压启动。常见的减压启动方法有：星—三角启动；电抗减压启动；自耦变压启动；延边三角形启动10星—三角启动：适用于额定运行时钉子绕组为三角形联的电机，且具有6个接线头。绕组电压和电流约为直接启动的启动的转矩将为直接启动的1/3适用于空载或轻载启动场合。3111星—三角启动：控制线路一般又两种模式，使用3个接触器：应该注意空气开关、接触器、热保护器、电流传感器以及线径的选型标准1213电抗减压启动：钉子绕组串接电抗器的减压启动，通常用于高压电动机。自耦变压器启动：主要用于大中型电机的启动。利用三项自耦变压器将电动机在启动过程中的端电压降低。延边三角形启动：启动时，钉子绕组作延边三角形联接，运行之后做三角形练接。14电机软启动：SoftStarter目前各地使用的普遍采用的是固态(晶闸管)软起动器，它是一种集电动机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电动机控制装置。其实质也是一种降压启动方式。15软起动器的工作原理在软起动过程中,微处理器以预设函数关系改变晶闸管的导通角,使软起动器的输出电压平滑上升,致使电动机输入电压从预设的初始电压开始逐渐上升,同时起动电流也得到有效限制,电动机转矩逐渐增加,转速逐渐上升,直到晶闸管全导通,起动过程结束,电动机在额定电压下平稳工作。软起动器的配置有内置旁路接触器和不带旁路接触器两种。后者在软起动过程结束后,晶闸管全导通,输出全电压,使电动机长期运行。大容量的软起动器一般均内置旁路接触器,或者由用户外设旁路接触器。当软起动过程结束后,旁路接触器吸合,电动机由旁路接触器回路供电运行。16电动机软起动器最基本的功能是实现电动机的降压、限流软起动。由于晶闸管的可控性,加上微处理器强大的处理、控制能力,电动机软起动器实际上已经成为集电动机软起动、软停车、轻载节能和多种硫磷设计与粉体工程保护功能于一体的新颖的电动机控制装置。17（1）实现无级调压。起动过程中,输出电压从初始电压开始平滑上升,电流也是连续变化的,不会出现电流跃升的现象；（2）输出电压受到电流闭环控制。电动机在起动过程中电流始终不会超过预先所设定的限制值(限流倍数),起动更平稳；（3）由于采用了微处理器作为控制元件,可根据不同的负载特性和供电系统状况,有针对性地对软起动参数进行设置,以达至最佳的起动效果。此外,软起动器的软停车、电动机运行中的各类保护功能更是传统降压起动方式所无法比拟的。18变频器变频器是交流电气传动系统的一种,是将交流工频电源转换成电压、频率均可变的适合交流电机调速的电力电子变换装置，英文简称VVVF(VariableVoltageVariableFrequency）变频器的控制对象是三相交流异步电机或三相交流同步电机，标准适配电机极数是2/4极19变频器的工作原理三相异步电机转速计算公式n＝60f/p(1-s)n：电机转速f：给电机供电的交流电频率p：电机极对数s：转差率由上面公式可知,在电机极对数P和转差率s固定时,电机转速n与电源频率f成正比,通过对频率的无级改变,实现对三相异步电机的无级调速.20(4)变频器调速的优势(与其它交流电机调速方式对比)a，平滑软启动，降低启动冲击电流，减少变压器占有量，确保电机安全。b，在机械允许的情况下可通过提高变频器的输出频率提高工作速度c，无级调速，调速精度大大提高d，电机正反向无需通过接触器切换e，非常方便接入通讯网络控制，实现生产自动化控制21谢谢