時間:2018-09-03 10:40:34來源:網(wǎng)絡(luò)
常見電動機(jī)啟動方式有以下幾種:
1.全壓直接啟動;
2.自耦減壓起動;
3.Y-Δ起動;
4.軟起動器;
5.變頻器啟動。
目前軟啟動器和變頻器啟動為市場發(fā)展的潮流。當(dāng)然也不是必須要使用軟啟動器和變頻器啟動,以成本和適用性為主要參考,下面簡要介紹各種啟動方式的特點。
1、全壓直接起動:
在電網(wǎng)容量和負(fù)載兩方面都允許全壓直接起動的情況下,可以考慮采用全壓直接起動。主要用于小功率電動機(jī)的起動,從節(jié)約電能的角度考慮,大于11kw的電動機(jī)不宜用此方法。
直接啟動的優(yōu)點是所需設(shè)備少,啟動方式簡單,成本低。電動機(jī)直接啟動的電流是正常運行的5倍左右,經(jīng)常啟動的電動機(jī),提供電源的線路或變壓器容量應(yīng)大于電動機(jī)容量的5倍以上
不經(jīng)常啟動的電動機(jī),向電動機(jī)提供電源的線路或變壓器容量應(yīng)大于電動機(jī)容量的3倍以上。這一要求對于小容量的電動機(jī)容易實現(xiàn),所以小容量的電動機(jī)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(jī)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(jī)直接啟動的條件,另一方面強(qiáng)大的啟動電流沖擊電網(wǎng)和電動機(jī),影響電動機(jī)的使用壽命,對電網(wǎng)穩(wěn)定運行不利,所以大容量的電動機(jī)和不能直接啟動的電動機(jī)都要采用降壓啟動。
2、自耦減壓起動:
利用自耦變壓器的多抽頭減壓,既能適應(yīng)不同負(fù)載起動的需要,又能得到更大的起動轉(zhuǎn)矩,是一種經(jīng)常被用來起動較大容量電動機(jī)的減壓起動方式。它的最大優(yōu)點是起動轉(zhuǎn)矩較大,當(dāng)其繞組抽頭在80%處時,起動轉(zhuǎn)矩可達(dá)直接起動時的64%,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(zhuǎn)矩為全壓啟動轉(zhuǎn)矩的42%。
自耦變壓器降壓啟動的優(yōu)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(jīng)久耐用,維護(hù)成本低,適合所有的空載、輕載啟動異步電動機(jī)使用,在生產(chǎn)實踐中得到廣泛應(yīng)用。缺點是人工操作要配置比較貴的自偶變壓器箱(自偶補(bǔ)償器箱),自動控制要配置自偶變壓器、交流接觸器等啟動設(shè)備和元件。
3、Y-Δ起動:
對于正常運行的定子繞組為三角形接法的鼠籠式異步電動機(jī)來說,如果在起動時將定子組繞接成星形,待起動完畢后再接成三角形,就可以降低起動電流,減輕它對電網(wǎng)的沖擊。這樣的起動方式稱為星三角減壓起動,或簡稱為星三角起動(Y-Δ起動)。
采用星三角起動時,起動電流只是原來按三角形接法直接起動時的1/3。如果直接起動時的起動電流以6~7Ie計,則在星三角起動時,起動電流才2~2.3倍。這就是說采用星三角起動時,起動轉(zhuǎn)矩也降為原來按三角形接法直接起動時的1/3。適用于無載或者輕載起動的場合。并且同任何別的減壓起動器相比較,其結(jié)構(gòu)最簡單,價格也最便宜。除此之外,星三角起動方式還有一個優(yōu)點,即當(dāng)負(fù)載較輕時,可以讓電動機(jī)在星形接法下運行。此時,額定轉(zhuǎn)矩與負(fù)載可以匹配,這樣能使電動機(jī)的效率有所提高,并因之節(jié)約了電力消耗。
4、軟起動器
這是利用了可控硅的移相調(diào)壓原理來實現(xiàn)電動機(jī)的調(diào)壓起動,主要用于電動機(jī)的起動控制,起動效果好但成本較高。因使用了可控硅元件,可控硅工作時諧波干擾較大,對電網(wǎng)有一定的影響。另外電網(wǎng)的波動也會影響可控硅元件的導(dǎo)通,特別是同一電網(wǎng)中有多臺可控硅設(shè)備時。因此可控硅元件的故障率較高,因為涉及到電力電子技術(shù),因此對維護(hù)技術(shù)人員的要求也較高。
運用串接于電源與被控電機(jī)之間的軟起動器,控制其內(nèi)部晶閘管的導(dǎo)通角,使電機(jī)輸入電壓從零以預(yù)設(shè)函數(shù)關(guān)系逐漸上升,直至起動結(jié)束,賦予電機(jī)全電壓,即為軟起動,在軟起動過程中,電機(jī)起動轉(zhuǎn)矩逐漸增加,轉(zhuǎn)速也逐漸增加。軟起動一般有下面幾種起動方式:
(1)斜坡升壓軟起動:這種起動方式最簡單,不具備電流閉環(huán)控制,僅調(diào)整晶閘管導(dǎo)通角,使之與時間成一定函數(shù)關(guān)系增加。其缺點是,由于不限流,在電機(jī)起動過程中,有時要產(chǎn)生較大的沖擊電流使晶閘管損壞,對電網(wǎng)影響較大,實際很少應(yīng)用。
(2)斜坡恒流軟起動:這種起動方式是在電動機(jī)起動的初始階段起動電流逐漸增加,當(dāng)電流達(dá)到預(yù)先所設(shè)定的值后保持恒定(t1至t2階段),直至起動完畢。起動過程中,電流上升變化的速率是可以根據(jù)電動機(jī)負(fù)載調(diào)整設(shè)定。電流上升速率大,則起動轉(zhuǎn)矩大,起動時間短。該起動方式是應(yīng)用最多的起動方式,尤其適用于風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載的起動。
(3)階躍起動:開機(jī),即以最短時間,使起動電流迅速達(dá)到設(shè)定值,即為階躍起動。通過調(diào)節(jié)起動電流設(shè)定值,可以達(dá)到快速起動效果。
(4)脈沖沖擊起動:在起動開始階段,讓晶閘管在級短時間內(nèi),以較大電流導(dǎo)通一段時間后回落,再按原設(shè)定值線性上升,連入恒流起動。該起動方法,在一般負(fù)載中較少應(yīng)用,適用于重載并需克服較大靜摩擦的起動場合。軟起動與傳統(tǒng)減壓起動方式的不同,籠型電機(jī)傳統(tǒng)的減壓起動方式有Y-q起動、自耦減壓起動、電抗器起動等。這些起動方式都屬于有級減壓起動,存在明顯缺點,即起動過程中出現(xiàn)二次沖擊電流。
(5)電壓雙斜坡起動:在起動過程中,電機(jī)的輸出力矩隨電壓增加,在起動時提供一個初始的起動電壓Us,Us根據(jù)負(fù)載可調(diào),將Us調(diào)到大于負(fù)載靜磨擦力矩,使負(fù)載能立即開始轉(zhuǎn)動。這時輸出電壓從Us開始按一定的斜率上升(斜率可調(diào)),電機(jī)不斷加速。當(dāng)輸出電壓達(dá)到達(dá)速電壓Ur時,電機(jī)也基本達(dá)到額定轉(zhuǎn)速。軟起動器在起動過程中自動檢測達(dá)速電壓,當(dāng)電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時,使輸出電壓達(dá)到額定電壓。
(6)限流起動:就是電機(jī)的起動過程中限制其起動電流不超過某一設(shè)定值(Im)的軟起動方式。其輸出電壓從零開始迅速增長,直到輸出電流達(dá)到預(yù)先設(shè)定的電流限值Im,然后保持輸出電流I這種起動方式的優(yōu)點是起動電流小,且可按需要調(diào)整。對電網(wǎng)影響小,其缺點是在起動時難以知道起動壓降,不能充分利用壓降空間。
(7)突跳起動:在起動開始階段,讓晶閘管在極短的時間內(nèi)全導(dǎo)通后回落,再按原設(shè)定的值線性上升,進(jìn)入恒流起動,該起動方法適用于重載并需克服較大靜摩擦的起動場合。
5、變頻器:
變頻器是現(xiàn)代電動機(jī)控制領(lǐng)域技術(shù)含量最高,控制功能最全、控制效果最好的電機(jī)控制裝置,它通過改變電網(wǎng)的頻率來調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。因為涉及到電力電子技術(shù),微機(jī)技術(shù),因此成本高,對維護(hù)技術(shù)人員的要求也高,因此主要用在需要調(diào)速并且對速度控制要求高的領(lǐng)域。
在以上幾種起動控制方式中,星三角起動,自藕減壓起動因其成本低,維護(hù)相對軟起動和變頻控制容易,目前在實際運用中還占有很大的比重。但因其采用分立電氣元件組裝,控制線路接點較多,在其運行中,故障率相對還是比較高。從事過電氣維護(hù)的技術(shù)人員都知道,很多故障都是電氣元件的觸點和連線接點接觸不良引起的,在工況環(huán)境惡劣(如粉塵,潮濕)的地方,這類故障更多,但檢查起來確頗費時間。另外有時根據(jù)生產(chǎn)需要,要更改電機(jī)的運行方式,如原來電機(jī)是連續(xù)運行的,需要改成定時運行,這時就需要增加元件,更改線路才能實現(xiàn)。有時因為負(fù)載或電機(jī)變動,要更改電動機(jī)的起動方式,如原來是自藕起動,要改為星三角起動,也要更改控制線路才能實現(xiàn)。
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