異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電路主要有兩種控制方式:一是全壓啟動(dòng),另一種就是降壓啟動(dòng)。 前面介紹過所謂全壓啟動(dòng)就是把電動(dòng)機(jī)的額定電壓,通過開關(guān)或接觸器的主觸點(diǎn)直接加到電動(dòng)機(jī)的定子繞組上,使之啟動(dòng)的一種控制方式。那降壓啟動(dòng)就是想一種辦法把額定電壓降到一定程度,再通過開關(guān)或接觸器的主觸點(diǎn)加到定子繞組使之啟動(dòng)的另一種控制方式。 什么是異步電動(dòng)機(jī)降壓啟動(dòng)?異步電動(dòng)機(jī)接通電源,其轉(zhuǎn)速從零到額定值的這個(gè)過程稱為啟動(dòng)過程。因?yàn)閼T性的原因,異步電機(jī)的啟動(dòng)電流非常大,一般為額定電流的5—7倍。若是一個(gè)5.5KW的電動(dòng)機(jī)其額定電流是11.6A,那啟動(dòng)電流按6倍來計(jì)算的話就可達(dá)69.6A。這將近70A的電流是一個(gè)很大的數(shù)值了,這么大的啟動(dòng)電流會(huì)帶來兩個(gè)不利的因素:一是電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的電壓降,會(huì)影響同電網(wǎng)上其它電器設(shè)備的正常運(yùn)行,特別是對(duì)電壓要求較高的電子設(shè)備影響更大;二是這么大的啟動(dòng)電流會(huì)產(chǎn)生很大的熱量,導(dǎo)致設(shè)備和導(dǎo)線絕緣受熱老化,輕者影響設(shè)備、導(dǎo)線絕緣的壽命,重者直接燒毀電動(dòng)機(jī)繞組。 電動(dòng)機(jī)的功率越大,則啟動(dòng)電流就越大,對(duì)系統(tǒng)及設(shè)備、導(dǎo)線的絕緣影響就越大。所以對(duì)異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行啟動(dòng)控制時(shí),一定要考慮啟動(dòng)電流的問題,即啟動(dòng)電流小可以用全壓啟動(dòng)的方式,啟動(dòng)電流大就必須用降壓啟動(dòng)的方式。 怎么判斷啟動(dòng)電流的大小呢,這里有個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式:Iq/In≤3/4+S/4P。式中:Iq--電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流(A);In電動(dòng)機(jī)額定電流(A);S--配電變壓器容量(KVA);P--電動(dòng)機(jī)功率(KW)。把相關(guān)數(shù)值代入公式進(jìn)行計(jì)算,滿足這個(gè)關(guān)系式的就可全壓啟動(dòng),否則就應(yīng)采用降壓啟動(dòng)。 所謂降壓啟動(dòng)實(shí)際上是為了降低啟動(dòng)電流。根據(jù)歐姆定律可知,電動(dòng)機(jī)繞組的阻抗不能變(設(shè)計(jì)或制造時(shí)都已確定)要想降低啟動(dòng)電流,只有通過改變加在繞組上的電壓來實(shí)現(xiàn),這就是“降壓啟動(dòng)”的真實(shí)目的。 常用的降壓啟動(dòng)控制方式主要有三種:星-三角轉(zhuǎn)換降壓啟動(dòng)控制,串電阻降壓啟動(dòng)和串自耦變壓器降壓啟動(dòng)等。我們這一講重點(diǎn)講解星-三角轉(zhuǎn)換降壓啟動(dòng)控制電路。 星三角轉(zhuǎn)換降壓啟動(dòng)的原理:電動(dòng)機(jī)的接法有兩種,一種是星形(Y)接法,一種是三角形(Δ)接法。一般功率比較大的電動(dòng)機(jī)其正常工作時(shí)的接法都為三角形接法(Δ)。我們知道繞組做星形連接時(shí)所承受的電壓是相電壓為220V;做三角形連接時(shí)所承受的電壓是線電壓為380V。對(duì)于這種三角形接法的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)來說,我們?cè)谄饎?dòng)時(shí)將定子繞組接成星形,待起動(dòng)完畢后再接成三角形,這樣的起動(dòng)方式稱為星三角降壓起動(dòng),或簡稱為星三角起動(dòng)(Y-Δ 起動(dòng))。這種方式實(shí)現(xiàn)了啟動(dòng)電壓的變換,也就降低了起動(dòng)電流。 星-三角降壓啟動(dòng)控制的電氣原理圖見圖1所示。圖中左邊是主電路,右邊是控制電路。主電路主要是通過三個(gè)接觸器來實(shí)現(xiàn)星形和三角形連結(jié)的轉(zhuǎn)換。啟動(dòng)時(shí)KM和KM1閉合,電動(dòng)機(jī)接為星形為降壓啟動(dòng);啟動(dòng)結(jié)束后,KM1斷開,KM2閉合,把星形聯(lián)結(jié)變成三角形聯(lián)結(jié)恢復(fù)到正常工作狀態(tài)。(這里要注意,我們實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)不同接法的轉(zhuǎn)換,是把電動(dòng)機(jī)三相繞組的六個(gè)端頭引到接線盒外面,還是用低壓電器來自動(dòng)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換的。) 圖 1 采用星三角起動(dòng)時(shí),起動(dòng)電流只是原來三角形接法起動(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),則在星形起動(dòng)時(shí),起動(dòng)電流才2~2.3 倍。這就是說采用星形起動(dòng)時(shí),起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也降為原來按三角形接法直接起動(dòng)時(shí)的1/3。啟動(dòng)電壓降低了所付出的代價(jià)就是啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的損失。所以這種方式只適用于無載或者輕載起動(dòng)的場合。 同時(shí)和其他別的減壓起動(dòng)器相比較,其結(jié)構(gòu)最簡單,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。 |
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