時(shí)間:2018-09-03 10:40:34來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)
常見(jiàn)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)方式有以下幾種:
1.全壓直接啟動(dòng);
2.自耦減壓起動(dòng);
3.Y-Δ起動(dòng);
4.軟起動(dòng)器;
5.變頻器啟動(dòng)。
目前軟啟動(dòng)器和變頻器啟動(dòng)為市場(chǎng)發(fā)展的潮流。當(dāng)然也不是必須要使用軟啟動(dòng)器和變頻器啟動(dòng),以成本和適用性為主要參考,下面簡(jiǎn)要介紹各種啟動(dòng)方式的特點(diǎn)。
1、全壓直接起動(dòng):
在電網(wǎng)容量和負(fù)載兩方面都允許全壓直接起動(dòng)的情況下,可以考慮采用全壓直接起動(dòng)。主要用于小功率電動(dòng)機(jī)的起動(dòng),從節(jié)約電能的角度考慮,大于11kw的電動(dòng)機(jī)不宜用此方法。
直接啟動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是所需設(shè)備少,啟動(dòng)方式簡(jiǎn)單,成本低。電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)的電流是正常運(yùn)行的5倍左右,經(jīng)常啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī),提供電源的線路或變壓器容量應(yīng)大于電動(dòng)機(jī)容量的5倍以上
不經(jīng)常啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī),向電動(dòng)機(jī)提供電源的線路或變壓器容量應(yīng)大于電動(dòng)機(jī)容量的3倍以上。這一要求對(duì)于小容量的電動(dòng)機(jī)容易實(shí)現(xiàn),所以小容量的電動(dòng)機(jī)絕大部分都是直接啟動(dòng)的,不需要降壓?jiǎn)?dòng)。對(duì)于大容量的電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō),一方面是提供電源的線路和變壓器容量很難滿足電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)的條件,另一方面強(qiáng)大的啟動(dòng)電流沖擊電網(wǎng)和電動(dòng)機(jī),影響電動(dòng)機(jī)的使用壽命,對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行不利,所以大容量的電動(dòng)機(jī)和不能直接啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)都要采用降壓?jiǎn)?dòng)。
2、自耦減壓起動(dòng):
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(dòng)的需要,又能得到更大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,是一種經(jīng)常被用來(lái)起動(dòng)較大容量電動(dòng)機(jī)的減壓起動(dòng)方式。它的最大優(yōu)點(diǎn)是起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大,當(dāng)其繞組抽頭在80%處時(shí),起動(dòng)轉(zhuǎn)矩可達(dá)直接起動(dòng)時(shí)的64%,啟動(dòng)電壓降至額定電壓的65%,其啟動(dòng)電流為全壓?jiǎn)?dòng)電流的42%,啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩為全壓?jiǎn)?dòng)轉(zhuǎn)矩的42%。
自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)的優(yōu)點(diǎn)是可以直接人工操作控制,也可以用交流接觸器自動(dòng)控制,經(jīng)久耐用,維護(hù)成本低,適合所有的空載、輕載啟動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)使用,在生產(chǎn)實(shí)踐中得到廣泛應(yīng)用。缺點(diǎn)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(dòng)控制要配置自偶變壓器、交流接觸器等啟動(dòng)設(shè)備和元件。
3、Y-Δ起動(dòng):
對(duì)于正常運(yùn)行的定子繞組為三角形接法的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō),如果在起動(dòng)時(shí)將定子組繞接成星形,待起動(dòng)完畢后再接成三角形,就可以降低起動(dòng)電流,減輕它對(duì)電網(wǎng)的沖擊。這樣的起動(dòng)方式稱為星三角減壓起動(dòng),或簡(jiǎn)稱為星三角起動(dòng)(Y-Δ起動(dòng))。
采用星三角起動(dòng)時(shí),起動(dòng)電流只是原來(lái)按三角形接法直接起動(dòng)時(shí)的1/3。如果直接起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)電流以6~7Ie計(jì),則在星三角起動(dòng)時(shí),起動(dòng)電流才2~2.3倍。這就是說(shuō)采用星三角起動(dòng)時(shí),起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也降為原來(lái)按三角形接法直接起動(dòng)時(shí)的1/3。適用于無(wú)載或者輕載起動(dòng)的場(chǎng)合。并且同任何別的減壓起動(dòng)器相比較,其結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單,價(jià)格也最便宜。除此之外,星三角起動(dòng)方式還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn),即當(dāng)負(fù)載較輕時(shí),可以讓電動(dòng)機(jī)在星形接法下運(yùn)行。此時(shí),額定轉(zhuǎn)矩與負(fù)載可以匹配,這樣能使電動(dòng)機(jī)的效率有所提高,并因之節(jié)約了電力消耗。
4、軟起動(dòng)器
這是利用了可控硅的移相調(diào)壓原理來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的調(diào)壓起動(dòng),主要用于電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制,起動(dòng)效果好但成本較高。因使用了可控硅元件,可控硅工作時(shí)諧波干擾較大,對(duì)電網(wǎng)有一定的影響。另外電網(wǎng)的波動(dòng)也會(huì)影響可控硅元件的導(dǎo)通,特別是同一電網(wǎng)中有多臺(tái)可控硅設(shè)備時(shí)。因此可控硅元件的故障率較高,因?yàn)樯婕暗诫娏﹄娮蛹夹g(shù),因此對(duì)維護(hù)技術(shù)人員的要求也較高。
運(yùn)用串接于電源與被控電機(jī)之間的軟起動(dòng)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(dòng)結(jié)束,賦予電機(jī)全電壓,即為軟起動(dòng),在軟起動(dòng)過(guò)程中,電機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩逐漸增加,轉(zhuǎn)速也逐漸增加。軟起動(dòng)一般有下面幾種起動(dòng)方式:
(1)斜坡升壓軟起動(dòng):這種起動(dòng)方式最簡(jiǎn)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(shí)間成一定函數(shù)關(guān)系增加。其缺點(diǎn)是,由于不限流,在電機(jī)起動(dòng)過(guò)程中,有時(shí)要產(chǎn)生較大的沖擊電流使晶閘管損壞,對(duì)電網(wǎng)影響較大,實(shí)際很少應(yīng)用。
(2)斜坡恒流軟起動(dòng):這種起動(dòng)方式是在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的初始階段起動(dòng)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(dòng)完畢。起動(dòng)過(guò)程中,電流上升變化的速率是可以根據(jù)電動(dòng)機(jī)負(fù)載調(diào)整設(shè)定。電流上升速率大,則起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,起動(dòng)時(shí)間短。該起動(dòng)方式是應(yīng)用最多的起動(dòng)方式,尤其適用于風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)負(fù)載的起動(dòng)。
(3)階躍起動(dòng):開(kāi)機(jī),即以最短時(shí)間,使起動(dòng)電流迅速達(dá)到設(shè)定值,即為階躍起動(dòng)。通過(guò)調(diào)節(jié)起動(dòng)電流設(shè)定值,可以達(dá)到快速起動(dòng)效果。
(4)脈沖沖擊起動(dòng):在起動(dòng)開(kāi)始階段,讓晶閘管在級(jí)短時(shí)間內(nèi),以較大電流導(dǎo)通一段時(shí)間后回落,再按原設(shè)定值線性上升,連入恒流起動(dòng)。該起動(dòng)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(dòng)場(chǎng)合。軟起動(dòng)與傳統(tǒng)減壓起動(dòng)方式的不同,籠型電機(jī)傳統(tǒng)的減壓起動(dòng)方式有Y-q起動(dòng)、自耦減壓起動(dòng)、電抗器起動(dòng)等。這些起動(dòng)方式都屬于有級(jí)減壓起動(dòng),存在明顯缺點(diǎn),即起動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)二次沖擊電流。
(5)電壓雙斜坡起動(dòng):在起動(dòng)過(guò)程中,電機(jī)的輸出力矩隨電壓增加,在起動(dòng)時(shí)提供一個(gè)初始的起動(dòng)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(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)。這時(shí)輸出電壓從Us開(kāi)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(shí),電機(jī)也基本達(dá)到額定轉(zhuǎn)速。軟起動(dòng)器在起動(dòng)過(guò)程中自動(dòng)檢測(cè)達(dá)速電壓,當(dāng)電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí),使輸出電壓達(dá)到額定電壓。
(6)限流起動(dòng):就是電機(jī)的起動(dòng)過(guò)程中限制其起動(dòng)電流不超過(guò)某一設(shè)定值(Im)的軟起動(dòng)方式。其輸出電壓從零開(kāi)始迅速增長(zhǎng),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(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)是起動(dòng)電流小,且可按需要調(diào)整。對(duì)電網(wǎng)影響小,其缺點(diǎn)是在起動(dòng)時(shí)難以知道起動(dòng)壓降,不能充分利用壓降空間。
(7)突跳起動(dòng):在起動(dòng)開(kāi)始階段,讓晶閘管在極短的時(shí)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(dòng),該起動(dòng)方法適用于重載并需克服較大靜摩擦的起動(dòng)場(chǎng)合。
5、變頻器:
變頻器是現(xiàn)代電動(dòng)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(guò)改變電網(wǎng)的頻率來(lái)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。因?yàn)樯婕暗诫娏﹄娮蛹夹g(shù),微機(jī)技術(shù),因此成本高,對(duì)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(duì)速度控制要求高的領(lǐng)域。
在以上幾種起動(dòng)控制方式中,星三角起動(dòng),自藕減壓起動(dòng)因其成本低,維護(hù)相對(duì)軟起動(dòng)和變頻控制容易,目前在實(shí)際運(yùn)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(diǎn)較多,在其運(yùn)行中,故障率相對(duì)還是比較高。從事過(guò)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(diǎn)和連線接點(diǎn)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(lèi)故障更多,但檢查起來(lái)確頗費(fèi)時(shí)間。另外有時(shí)根據(jù)生產(chǎn)需要,要更改電機(jī)的運(yùn)行方式,如原來(lái)電機(jī)是連續(xù)運(yùn)行的,需要改成定時(shí)運(yùn)行,這時(shí)就需要增加元件,更改線路才能實(shí)現(xiàn)。有時(shí)因?yàn)樨?fù)載或電機(jī)變動(dòng),要更改電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方式,如原來(lái)是自藕起動(dòng),要改為星三角起動(dòng),也要更改控制線路才能實(shí)現(xiàn)。
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