回路功率因数对软起动的影响

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1、回路功率因数对软起动的影响高越农天津市先导倍尔电气有限公司（邮编300300）戴齐杭州杭氧股份有限公司（邮编310004）摘要：在降压软起动中，因为所串电力器件的滞后性不同（电阻性和电感性），软起动回路功率因数和对电网电压降的影响也会有所不同。本文通过矢量图分析和实例仿真，比较电阻性和电感性两类软起动装置引起的电网压降。同时，批评在回路功率因数影响方面的一些流行的谬误。关键词：降压软起动回路功率因数电力器件的滞后性theinfluenceoflooppowerfactoronthemotorsoft-starting

2、processAbstract:Accordingtothelaggingcharacteristics,thereexist2kindsofelectricpowerdevicesusedinthesoft-startapparatus.Thelooppowerfactorandtheinfluenceofthemonthenetvoltage,causedbythemotorsoft-startingprocess,aredifferent.Thispaperdiscussesthesedifferencebym

3、eansofvectoranalysisandcertainexamplesimulation,basedonpracticalappliances,italsocriticizessomeincorrectviewpointinthisfield.Keywords:soft-startbyloweringvoltagelooppowerfactorlaggingcharacteristicsofelectricpowerdevices.前言电动机软起动装置可以按照电动机所串限流电力器件的滞后性，分为电感性和电阻性的

4、两大类。饱和电抗器、SCR等属于前者；液态电阻属于后者。由于两者阻抗性质的不同，回路功率因数是不相同的，所引起的电网压降因而也是不相同的。有人根据电阻性的软起动装置回路功率因数高这一事实，引申出2点结论：1、若软起动电流相同，电阻性的软起动装置引起的电网压降比较电感性装置要小，2、若软起动电流相同，从电阻性的软起动装置得到的电动机转矩要比从电感性装置得到的大。我们认为第1点结论是正确的，但是，应该正确把握它的度。第2点结论则是不正确的。本文的主要篇幅用以定量地讨论第1点结论，最后，谈谈对第2点结论的意见。1、基本公式

5、1-1、电网的数学模型电网的数学模型从单线图上可以表示为一个恒压源和内阻抗串联的二端网络。恒压源就是软起动前电网电压，记作，内阻抗就是电网短路阻抗，记作。。2，是电网短路容量，是电网标称（额定）电压。1-2、电网电压的计算2用图解法求电网电压降的步骤如下：（1）、取电网相电压作为基准向量，画出，（2）、画出与夹角为的电动机相电流，画出，（3）、按画出，（4）、令以为圆心逆时针旋转与相交得到。图1电网电压矢量图31-3、的解析表示式设，，，，，解析表示式是在图1的基础上导出的，它是精确计算的依据。在恒流软起动过程中，I

6、为恒值。但是，随着电动机转速的增长，会减小，在图1的轨线是以0为圆心的一段逆时针向的圆弧。的轨线是以3矢量终点为圆心的另一段逆时针向的圆弧。是矢量以0为圆心旋转到相交截得的。通常，，的减小有利于的减小。因为与电阻性限流器件相应的小，所以，一般说来，电阻性限流器件引起的电网压降会比电感性限流器件引起的小。2、两类器件恒流软起动的对比分析为了得到两类器件软起动引起网压降的量的概念，取一个共同的软起动对象，通过磁控和液阻这两种不同类型的软起动装置，进行同样电流的恒流软起动仿真，比较它们的网压降。2-1、软起动对象的基本情况

7、3，，，软起动对象为同步电动机，它的额定容量、额定电压、额定转速分别为：，，，，飞轮惯量，负载为风机，负载转矩关系曲线见图2。图2负载转矩曲线32-2、磁控和液阻软起动电网电压降的仿真结果分别见图3和图4图3磁控软起动电网电压降的仿真图4液阻软起动电网电压降的仿真2-3、磁控和液阻软起动其它仿真结果分别见图5和图64图5磁控软起动电流转速时间曲线仿真图6液阻软起动电流转速时间曲线仿真2-4、关于软起动电网电压降的对比分析1）、在软起动开始时刻液阻软起动引起的电网电压降是，后来，由于阻值的逐渐减小，回路功率因数降低，电

8、网电压降逐渐增大，及至达到最大值（）。2）、磁控软起动电网电压降的最大值为小。后来，随着电动机转速的上升，电动机功率因数的提高，电网电压会逐渐回升。3）、在秒，电阻性和电感性软起动装置引起的电网电压降比为，在两者引起的电网电压降比为。有人说，电阻性软起动装置在引起的电网电压降小这方面具有数量级的优势，显然是言过其词了。4）、取恒流电流值，两者均