三相异步电动机启停装置.doc

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1、三相异步电动机启动方式 ［摘 要］介绍三相异步电动机的传统启动方式和新技术启动方式，分析了各种方式的电压、电流、转矩的波形和特性。 ［关键词］三相异步电动机；软启动；电流转矩1引言   三相异步电动机广泛用于各种工业过程，领域广泛。三相异步电动机的启停，会对电网造成较强干扰，尤其在工业领域中的重载启动，有时也可能对设备构成严重威胁。故而三相异步电动机的启停越来越受到相关技术人员的重视。   三相异步电动机的传统启动方式很多。随着技术进步的加速，各种新的启停和控制方式也脱颖而出。比较各种启停方

2、式的优缺点，可从中选择出适合特定应用场合的最佳启停方案。2三相异步电动机的传统启停方法2.1直接在线启动   直接在线启动是三相异步电动机应用最多的一种启动方式，也是启停方式中最简单、最直接的一种。对于小功率电机这种应用方式占有绝对优势。然而对较大功率的电机而言，这种启停方式的缺点也是显而易见的。由图2—1可见，在这种启动方式下，启动电流是标称电流的4～8倍；启动转矩是标称转矩的05～15倍。其特点是：电机端子少(一般为三端子电机)，可带载启动、高电流峰值和大压降启动，设备简易。2.2星

3、-角启动   星-角启动也是三相异步电动机最常用的方式之一。一般用于非大功率电机的启动。在这种方式下启动电流是标称电流的1.8～2.6倍，而启动转矩是标称转矩的0.5倍。这种启动方式的特点是：电机一般为6端子电机；多用于空载启动或低阻性转矩启动；在星角转换出现高的电流转矩峰值；设备维护量较大。见图2—2。2.3一次侧串电组启动   一次侧串电阻启动是三相异步电动机成本较低的一种启动方式。启动电流是标称电流的4.5倍，起动转矩是标称转矩的05～075倍。其特点是：用于3端子电机；启动时不断

4、增加阻性转矩；高电流峰值；设备笨重，需要维护；无启停参数调整。同时这种启动方式能源浪费也较大。见图2—3。2.4自耦变压器启动   自耦变压器启动时其启动电流是标称电流的17～4倍。而启动转矩是标称转矩的04～085倍。其特点是：应用于3端子高功率电机；在电压变化时启动，出现大压降和高电流峰值；设备较笨重，维护量大。见图2—4。2.5改变电压电流极限的电子启动方法   电子启动方法使用晶闸管桥可以逐步增加电机的三相电源电压，晶闸管桥由一对晶闸管反并联而成，并分别与交流电源的各相相连

5、。改变晶闸管的触发角，电机电压平稳增加，频率不变。输出电压可通过积分参数或电流极限参数或两个参数共同控制。   根据图2—5b的转矩与启动电流曲线。限制启动电流Is为Is1，则启动转矩由Ts降为Ts1，转矩与Is1和Is之比的平方成正比。例如：电机的启动转矩及启动电流为Ts=2Tn，Is=6In。若限制启动电流Is1=3In，即0.5倍Is，则启动转矩为：   Ts1=Ts×(0.5)2=2Tn×0.25=0.5Tn   图2—5c为鼠笼电机的转矩／速度特性与电源电压的关系曲线。可以看出：频率

6、不变时，转矩与电压平方成正比，而电压平稳增加可限制启动转矩和启动电流，并避免出现瞬时电流尖峰。3新技术启停方式   随着电子技术的飞速发展，软启动装置和变频调速装置应运而生。三相异步电机的启停技术发生了划时代的变化。尤其是变频器，输出频率范围可以从0.1Hz～500Hz。调速精度一般不小于1%，可高达0.02%，瞬时过力矩可为200%(2s内)或170%(60s内)。智能化设计，可以与上位控制计算机接口(一般为Modbus或RS*485多点串行通讯口)，具有断相与相序检测、缺相保护、连续计算I

7、2t值并考虑速度影响进行过热保护。同时变频器也可以设定为软启动工作方式，其最主要的特点是节能。当然对一些不需要调速的场合，软启停装置的应用依然非常普遍，在大功率电机的启停控制中占有不可动摇的地位。这里结合西安兴仪公司研制的XYCR75型软启动装置作简要介绍。3.1软启停装置的主要功能和特点   A软启停装置的主要功能：   ·控制电机平滑起动，减小冲击电流，避免冲击电网；   ·启动电压可调，保证电机启动的最小启动转矩，避免电机过热和能源浪费；   ·启动电流可根据负载情况调整，减小启

8、动损耗，以最小的电流产生最佳的转矩；   ·启动时间可调，在设定时间范围内，电机转速逐渐上升，避免转速冲击；   ·自由停机和软停机可选，软停机时间可调；   ·具有缺相、相序、过热、启动过程过流，运行过程过流、过载的检测及保护。其中过流、过载值可调；   B软启停装置的主要特点(参见图3—1)：   启动电流可在标称值2～5倍之间设定；   ·启动转矩可在标称值的0.15～1倍之间变化(1区)；   ·可用于三端子电机，标称功率可在2.2kW～8