异步电动机软启动分析-论文
鼠笼式异步电动机起动方式浅析(1)
师范学院
本科毕业论文(设计)题目:鼠笼式异步电动机起动方式浅析
鼠笼式异步电动机起动方式浅析
摘要:分析了鼠笼式异步电动机的各种起动方式及其优缺点,降压起动,星行(Y)-三角形(△)变换降压启动,自耦变压器降压启动,软起动,变频起动。通过分析可以知道各种起动方式的方法及优缺点,为我们对电动机启动方式的选择提供了一定的作用。关键字:鼠笼式异步电动机,直接起动,降压起动,软起动
Squirrel-cage asynchronous motor starting way is
analysed
Abstract
the author analyzes the squirrel-cage asynchronous motor and its advantages and disadvantages of different kinds of starting, step-down start, star line (Y) - triangle (delta) transform step-down start, autotransformer
step-down start, soft start, inverter starting. Through the analysis can know all kinds of way of starting methods and the advantages and disadvantages, the choice of motor start way for us to provide the certain effect.
浅谈异步电动机软启动
压到定子绕组起动电动机肘 , 电机的起动 电薪 达额 为△接 , 河 有抽头, 而且需要专门设汁, 制成后抽头又不 场合, 人们对于各种性能的侧重面不同, 使各类起动 产品 括传统的星三角起动) 可能会赢得自己的 者 定电流的 4 培倍, 其转速也桕 良 短时间内由零上升到 能 随意变 动。 随 着电力 技术 c 其是集成电路 、 J £ 微处理器 以及 市场。 额定转速 。同时三相感应 电动 机起动时 的转矩 冲击 长期展望: 软起动将成为软起动 的主流 。各 变频 较大, 一般可达额定转矩的两倍以上。起动时过高的 新 一代 电力 电子器件 ) 的不断发展 , 步电动机 起动 异 电流一方面会造成严重的电网冲击 , 电网造成 过大 过程 中的起 动电流过高 , 给 起动转矩过小等问题得到 了 种形式的降压软起动将与星三角起动等技术一起归 并为传统的起动技术 。随着变频器价格 的逐渐下降 , 的 电压降落 , 电网电能质量并影响其他设备 的正 银好 的解决 。 降低
可靠性 的进一步提 高 , 未来成为主流产品软起动装置 将是带有软
参考 文 献
[R锦波, 1' ]I 张承慧, 电机与拖动第一版D 等. 清华大 学 出版社 ,0 6 20. I李晓钢. 2 1 异步电动机晶闸管软起动器的应用探讨 串接电抗器起动、_ Y △起动、自藕变压器将压起动、 电力半导体开关是无电弧开关和电流连续的调 企业技术开发,0 6( ) 2 0 ,8. 所 能够 延边三角形起动。而对绕线式交流电动机, 常采用转 节 , 以电子 软起动器是 无级调节 的 , 连续稳定 【 甫荣, 3 除 交流异步电动机软起动技N M. 家电力 I I  ̄ 子串接频敏变阻器起动、 转子串电阻分级起动。但这 调节电机的起动, 而传统起动的调节是分档的, 即属 公 司热工研 究院 些传统的起动方法都存越一些问题。 于有级 调节范围。 [黄俊 , 4 】 王兆安. 电力电子变流技术第三版 机械 定子 串接电阻起动: 由于外 串 了电阻 , 在电阻 上 冲击转矩和 冲击 电流小。软起动器在起 动电机 工业 出版社 . 0 1 2 0. 有较 大的有功损耗 , 别对中型 、 特 大型异 步电动机 更 时 , 是通过逐 渐增大 品闸管的导通角 , 电机 起动 电 使 不经济, 因此在降低了起动电流的同时、 却付出了较 流限制在设定值以内, 因而冲击电流小 , 也可控制转 为氧气与工件碎屑或磨料相混和时可能发生强烈的 级 的精度 和没有缺陷的表面 。 细磨料在 旋转轮 的约 微 化学反应, 此外, 压缩气体要经过过滤和干燥, 以除去 束下和工件表面接触, 通过控制旋转轮的运动就可以 油和水分; 喷射 1 1 工要在防尘罩内或在吸力足够的吸 得到十分理想的加工精度。 弹性发射加工利用游离磨 尘器 附近 进行 。 料和工件表层材料原子相结合, 然后在加工液动压力 2 弹性发目力工 . 7 于日 和剪切应力的作用下 , 磨粒离开结合表面, 从而实现 弹性 发射 加工 (l t nsi cii ) Ea i E fs nMahnn 是 对工件的微去I 口 弹性发射力 工和传统的加工方 sc i o g 锄 工。 Ⅱ 由日 Mo 在 17 本 r i 96年发明的” 原子级尺寸加工方 法相比有以下两个显著的特点: 加工机床的刚度比传 法“ 。其加工系统是由 旋转轮、 加工液和工件组成。 工 统自由工方法要求低; 勺日 加工过程不受温度变化和机l 禾 件和旋转轮都浸口在加工液中, 旋转轮通常是由聚氨 振 动的影 响。根据力12 1 条件( 2 1 磨料尺寸 、 硬度、 介质黏 加 工液由水 和微细磨 料 度 、 旋转 轮速度 、 加工液 剪切应力 、 工时间 、 向载 加 法 ( 亚微 米或 几十个纳米 ) 和而成 , { 昆 通过控制法 向载荷 荷 大小 ) 和工件材料 的不同 , 可获得纳米级 精度 和表 使旋转轮 和工件之阎 的问隙在 1左右 ,当旋转轮 旋 面粗糙度值, 没有热损伤和表面变质层。 转时 , 旋转轮与工件之间的楔形间隙 就『成 了类 似于 髟 3游离磨粒加工技术 的发展趋势 科学的发展, 采用特殊材料的机床将具有更高的精度 和稳定性。 电子学的进步则使机床控制技术得以极大 提高。这些都使材料的去除量达到纳米级成为可能。 利用场效应辅助抛光是游离磨粒加工的另一发展趋 势。通过控制工件所受的加工压力来操纵材料的去 除, 最终达到弱力乃至微力加工是提高超光滑表面加 工效率 的— 条重 要途径。 4结束语。随着科学技术的进步, 开发出越来越 多的新型材料,对材料的加工精度要求也越来越高。 游离麝粒 加工技术作为一种精密加工技术 , 其具有的 独特优 势使其可 以
异步电动机软起动器的研究
异 步 电动机 的软 起动 方式 和 传统 的 电动机 起
A s nc O u o o y hr nO s M t r
Ha b n I tt t fTe h ol g r i ns iu e o c n o y
Li o g e .W a g Yi uH n w i n —Zh o K a q .Xu Di n o a ii a gu
Ah t a t So t s a tng c tole s a e b i g u e n r a i y a n uc i n s r c : f t r i on r lr r e n s d i c e sngl s i d to m o o t r i g c n r le s t r s a tn o t o l r be a e o t er s ts a tng a a l y a d ot r c us f h i of t r i c p bii n he t a va a s T h o s r c i ft o ts a tng c t o lri r s n e n t i d nt ge . ec n t u ton o he s f t r i on r le s p e e t d i h s p pe . A m e h d o de tf ng t nd o o t sari o e s ba e o h a r t o f i n iyi he e f s f t tng pr c s s d n t e v la e a r s he no c n c i g t rs o s nt o u e . W a s f b l n i g o t g c o s t n— o du t n hy it r i i r d c d y o a a c n t h s u r nto n i du ton m o oro r tn ih unb l n e u l n he p a e c r e f a n c i t pe a i g w t a a c d s pp y a d f ul a n tc ft e t rs o s a e dic s d a tdig os is o h hy it r r s us e - Ke r y wo ds: s n h 。 。 o o So ts a tng Thy it A y c r n us m t r f t r i rs or
异步电机重载软启动技术研究
异步电机重载软启动技术研究
1. 引言
1.1 背景介绍
异步电机重载软启动技术通过控制电流和电压的变化,使电动机在启动阶段逐渐达到额定转速,避免了突然启动对设备的冲击。这项技术在提高电动机启动效率的也减少了设备的损坏率,提高了设备的可靠性和稳定性。
随着工业生产对设备性能要求的不断提高,异步电机重载软启动技术在各行业得到了广泛的应用。在研究中,研究人员将通过对该技术的概述、技术原理、研究方法、实验结果与分析以及应用前景展望等方面进行深入探讨,以期为工业生产提供更加先进和可靠的设备和技术。
1.2 研究意义
异步电机是工业生产中常用的一种电机类型,其在启动阶段容易出现重载现象,给设备带来安全隐患和损坏风险。研究异步电机重载软启动技术具有重要的意义。采用软启动技术可以有效减轻电机启动时的冲击力,降低设备的振动和噪音,延长设备的使用寿命。通过对电机启动过程进行控制和调节,可以实现电机的平稳启动和运行,提高设备的工作效率和稳定性。异步电机重载软启动技术的研究还有助于节约能源、减少能源消耗,符合现代工业对于节能减排的要求。研
究异步电机重载软启动技术对提高设备运行安全性、稳定性和能效性具有重要意义,对促进工业生产的可持续发展也具有重要价值。
2. 正文
2.1 异步电机重载软启动技术概述
在异步电机重载软启动技术概述部分,我们首先要了解什么是异步电机以及为什么需要使用软启动技术。异步电机是工业中常见的一种电动机类型,其运行过程中存在启动电流大、启动冲击效应明显等问题。为了减小这些问题带来的影响,需要引入软启动技术来实现电机平稳启动、降低电网冲击,保护设备等目的。
异步电机重载软启动技术研究
异步电机重载软启动技术研究
在工业现场,异步电机是最常见的一种电动机。但是,在启动过程中,这些电动机可能需要克服很高的启动电流。这可能会导致电网电压波动并损坏电机。为了克服这个问题,需要使用一种称为“重载软启动器”的技术。本文将研究重载软启动技术的实现及其优势。
传统的电动机启动过程中存在一个主要问题,即启动电流远高于额定运行电流。在这种情况下,电网电压可能会降低。这会导致其他设备开启电源,例如电气照明设备其中的灯泡变暗。面对这个问题,可以使用一个技术称为“软启动器”来减轻启动电流。重载软启动的特殊之处在于它可以进行开关电流控制以及逐步加速(开始慢慢地,而不是骤然开始)。这在解决启动电流高的问题时非常有利。
重载软启动器的工作原理是控制电动机电流被逐步加速。在一个传统的设定中,电机往往是骤然启动的,因此在启动过程中消耗了大量的电流。与传统电机相比,在重载软启动器的启动阶段,电流逐渐增大到其额定值,消耗的电流较少,从而减轻了电动机启动过程中的自身压力,这是非常有用的。
由于重载软启动器降低了启动时的初始电流,因此启动过程的稳定性更高一些。同时,由于它们启动过程更为平稳,电网电压波动减少,系统的损耗减少。这使得重载软启动器是一种非常安全且经济实惠的电力设备。
重载软启动器有许多优点。首先,它们可以减少使用的电流,延长了机器寿命。其次,它们可以使机器启动过程更加平滑和稳定,降低了电动机启动过程中的自身压力,从而有效减少了设备损坏的机率。此外,重载软启动器还可以增加设备使用的安全性,减少设备事故的发生概率。
浅析异步电动机软启动技术
qiyekejiyufazhan
作为重要的动力装置,电动机被广泛应用在工业、农业、交通领域。直流电动机的调速在过去一直占据统治的地位,但由于其自身结构限制,无法适应迅速发展的时代的需求,尤其是换向器的机械强度不足,电刷容易被磨损等。在这一基础上,交流电动机应运而生。相对传统的电动机,其结构简单,便于操作,价位较低,更加的坚固耐用,惯量较小,运行可靠,在工业生产中应用广泛,在现代工业中发挥着越来越重要的作用。
1软启动的现状分析
随着时代的发展,直流电动机逐渐退出历史舞台,交流电动机的优势逐渐体现,但是异步电动机的启动过程中却存在着一些弊端无法克服。在交流转动系统中,异步电动机投入电网,转速由零开始迅速上升,直到达到稳定的过程,如果在这个过程中不采用任何的设备装置,直接加额定电压到定子绕组启动电动机时,电机的启动电流可以达到额定电流的48倍,转速也能在短时间内由零上升到额定的转速。而三相感应电动机在启动过程中,转矩的冲击非常大,可以达到额定转矩的2倍以上。过大的电流将会导致电网受到严重的冲击,造成电压降落,降低电网的电能质量,影响其他设备的正常运转,转矩过大也将导致机械应力冲击,缩短电机本身及其拖动设备的使用寿命,因此在一般情况下,力求在较小的启动电流下,获得足够的转矩即可。这就要求选择最佳的启动方式,要根据环境、设备、技术工艺水平来决定。本文以三相异步电动机为例进行分析。
根据其自身的结构和特点,可以采用定子串接电抗器启动、Y —△启动、自耦变压器启动、延边三角形启动等方式。绕线式的交流电动机一般主要采用转子串接频敏变阻器启动、转子串电阻分级启动的方法。但这些启动程序存在着一定的不足,有待进一步完善。
异步电动机软启动及节能运行控制研究
1 引言
目前在工矿企业中使用着大量的交流异步电动机(包括380V/660V低压电动机和3KV/6KV中压电动机),有相当多的三相异步电动机及其拖动系统还处于非经济运行的状态,白白地浪费了大量的电能。究其原因,大致是由以下几种情况造成的:①由于大部分电机采用直接起动方式,除了可能对电网及拖动系统造成冲击和引发事故之外,超出正常8~10倍的起动电流会造成巨大的能量损耗;②在进行电动机容量选配时,往往片面追求大的安全余量,且层层加码,结果使电动机容量过大,造成“大马拉小车”的现象,导致电动机偏离最佳工况点,运行效率和功率因数降低;③从电动机所拖动的生产机械自身的运行经济性考虑,往往要求电力拖动系统具有变压、变速调节能力,若用定速定压拖动,势必造成大量的额外电能损失。电动机的非经济运行情况,早已引起国家有关部门的重视,并分别于1990年和1995年制定和修定了强制性的国家标准:《三相异步电动机经济运行》(GB12497-1995)。国家希望依此来规范三相异步电动机的经济运行,国标的发布对低压电动机的经济运行起了很大的促进作用,但对中压电动机则收效甚微。其原因是:(1)中压电动机一般容量较大,一旦发生故障,其影响也大,因此对节电措施可靠性的要求就更高;(2)中压电动机节电措施受电力电子功率器件耐压水平的限制,节电产品的开发在技术上难度更大一些。到目前为止,国内尚无成型的中压电动机软起动和节电运行的产品面市。
我国“十五”期间节能计划中关于“电动机系统节能计划”指出:电动机是量大面广的高耗能设备,我国电动机的总装机容量已达4亿kW,年耗电量达6000亿kWh,约占工业耗电量的80%。我国各类在役电机中,80%以上为0.55~200kW以下的中小型异步电动机,其中相当于世界近代技术水平的JO2系列的电动机约占70%,相当于70年代末水平的Y系列电动机不足30%,具有80年代水平的YX系列高效电动机所占的比例则更是微乎其微。我国在役电机拖动系统的总体装备水平仅相当于发达国家50年代的水平,我国目前制造的电机中仅有5%是高效节能电机,但几乎全部用于出口。据有关专家估算,由于设计、制造等各种原因,我国电机拖动系统的能源利用效率约比国外低20%左右,总的节能潜力约为1000亿kWh,相当于20个装机容量为1000MW级的大型火力发电厂的年发电总量。改造和更新的费用需要500亿元人民币。可见,如何促进三相异步电动机经济运行,是节约能源的一项重要研究课题。
三相异步电机软启动设计
S o f t S t a r t i n g De s i g n o f Thr e e — p h a s e As y n c h r o n o u s Mo t o r
YAN Pe n g YI Yu a n y ua n
( No . 7 1 0 Re s e a r c h I ns t i t ut e o f CSI C,Yi c ha n g 4 4 3 0 0 3 )
电流 。
3 软启动的启动方法[ 3 ]
为了使 电机启动更加合理 , 减少对 电网的冲击和对负载 的伤害 , 应该根据不同的启动场合 和启动负载来选择不 同的
启 动方 式 。各种 软 启 动 方 式 的 电压 变 化 曲线 如 图 2 所示 。
1 )斜 坡电压启动 : 调 整 晶闸管导 通角 , 使 之 与设定 的 启 动时间成 一定 的函数关 系增长 。顾名 思义就是 电机 的端 电压 由设定 的初 始值 到额定电压成线性 斜坡增大 。它 的优 点 是启 动电流小 , 对 电机 和电 网的冲击 较小 。缺 点是启 动 时间长且启动初始转矩小 , 转 矩特性 抛物 线型上 升有损 于
电压全压启动时 , 启 动电流很大 , 约为额定 电流 的 5 ~7 倍, 会对 电网造成 冲击 , 影 响其 它设备 运行 。启 动转 矩约为 额 定转矩 的两倍 _ 】 ] 。加剧机 械结 构磨损 , 甚 至损 坏设备 。特 别是大功率 的三相异步 电机影 响尤其 明显 。为 了解决 电机 启动时产生 的大 电流 , 需要 对 电机进行 软启 动来 降低启 动
浅谈泵的软启动技术
浅谈泵的软启动技术
某厂脱硫工艺水泵的电动机选用西普STR110B-3型软启动器来减少起动电流和起动应力,实现平稳启动和软停车。本文对电动机启动方式、软启动器及其原理及泵的软启动技术进行了探讨。
标签:异步电动机;软启动;软启动器;泵
1 引言
现阶段,烟气循环流化半干法脱硫除尘一体化工艺(LJD-FGD)受到了中小型燃煤发电厂的青睐。某厂改造时设备厂家给脱硫除尘系统配套的两台110KW 交流异步电动机拖动的脱硫工艺水泵,采用西普STR110B-3型软启动器降低了启动电流、实现平滑启动和加速,是软启动器在该厂首次使用。
2 电动机的启动方式
常用的三相异步电机启动方式有直接启动、降压定频启动以及变频启动。直接启动的优点在于结构简单、成本低,启动速度快,缺点在于启动电流过大,会降低母线电压,使得电动机的绕组发热,绝缘老化,性能受到影响。直接启动产生的过大冲击力矩还容易导致电动机出现故障,还会传递到拖动的其它设备上,使其偏离正常工况运行,缩短其使用寿命。传统的降压启动分为自耦减压、星—三角启动,和直接启动都是硬启动。其优缺点和直接启动类似,但对电动机和其拖动的机械损害较直接启动小。近年来,随着电力电子技术的发展,低成本的电子式软启动器以发展成一种流行的降压启动方式,其启动电流较小、能够连续平滑启动和加速,并且还有保护功能。变频启动主要是串接变频器启动,变频器作为一种复杂的电能控制装置,能够同时对电压和输出频率进行调整,其优势在于其具有调速、稳压以及保护功能,能够使得电动机以较小的启动电流获得较大的启动转矩,适合较重负载启动和调速运行,缺点就是其结构复杂、价格昂贵。
三相异步电机的启动及软启动
三相异步电机的软启动
08机械(0816401057)章志鹏
苏州大学应用技术学院
摘要
三相异步电机因具有结构简单,知道方便,运行可靠,价格低廉等优点,而广泛应用在工业,农业,交通运输业,国防工业及其他各行业中。但是它也有明显的缺点,那就是起动转矩小,起动电流过大。这种情况对电机本身及周围电网都有非常不利的影响。为了减小异步电机启动过程对电网的冲击,改善异步电机的起动特性,本文对三相异步电机的软启动进行讨论。
本文首先阐述三相异步电机的各种起动方式及其主电路和控制电路图,并对其分析。得出各自优缺点。找出能在满足电动机起动转矩要求及降低电流的前提下是电机能够平稳可靠启动。
关键词:异步电动机;软启动
Abstract
Three-phase asynchronous motor because of its simple structure, know convenient, reliable operation, price is low wait for an advantage, is widely used in industry, agriculture, transportation, national defense industry and other industries. But it also has the obvious shortcomings, that is starting torque small, starting current is too big. This kind of situation of motor itself around and have a power grid unfavorable influences. In order to reduce asynchronous motor for the impact of the power grid startup process, improve the asynchronous motor start characteristics, this paper the three-phase asynchronous motor soft start are discussed.
浅谈电动机的软启动及其应用
随着国民经济的飞速发展 ,大功率鼠笼 型异步 电动机得到越来越广泛的应用 ,而大 功率鼠笼型异步 电动机直接启动时受到许 多 条件 : 如 电网短路容量 、供电变压器容量 、 供 电线路长度等等因素的制约 ,全压直接启 动所面临的主要问题 ,即大的电流冲击和机 械冲击 ,其危害性 已经引起人们足够的重视 , 而传统的降压启动方式不能从根本上解决这 两个问题 ,软启动技术就是在这个背景下研 究和发展起来的。 1.2 软启动定义 : 所谓电动机软启动 ,是指在 电动机启动 过程中 ,在电动机主回路串接变频变压器件 或分压器件 ,使 电动机端 电压从某一设定值
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统 ,但这种闭环是靠机械传动来实现的 ,液 阻变化滞后于启动 电流变化 ,因此控制精度 不是很高。 2 、可调整性 : 通过改变液体浓度 ,极板间初始距离等 方式 ,来调整软启动的性能 ,以适应不 同的 工况。但由于极板间初始距离的改变是有限 度的,即使改变电阻液浓度可使液体电阻的 可调范围较大 ,但需要重新配液 、重新调试 , 非常麻烦 。因此液体 电阻软启动的可调整性 虽然较好 ,但相对比较繁琐。
2 . 1. 1 原 理 :
在电动机定子回路串人阻抗可以平滑改 变的磁控电抗器 ,通过调整控制绕组直流 电 流的大小 ,使得磁控 电抗器的阻抗在预定的 时间内由大到小 自动无级减小 ,电动机端 电 压逐渐上升至全压 ,实现 电动机的软启动。 2.2.3 性能特点 : 经过特殊设计的磁控电抗器的调整范围 是很大的 ,最小阻抗可 以调整到初始阻抗的 5% 以下 ,用其作为 电动机软启动 的分压器 件 ,在启动结束时 ,电动机的端 电压 已接近 额定电压 ,启动效果十分理想。 1、可控性 : 磁控软启动装置采用 电流闭环控制 ,可 以根 据启动电流实际情况 ,适时调整控制绕组中 直流电流的大小 ,从而调整磁控电抗器交流 绕组的阻抗 ,来获取理想的启动 电流值 。这 种调节可通过单片机和无触点开关 ( 可控硅 ) 实现的,响应时间短 (毫秒级 ) ,因此可以实 现电动机的恒流软启动 ; 实际启动恒流值和 设定值的误差 ,根据实际需要 ,可 以控制在
异步电动机的模糊软起动仿真
t t h u z of— t tc ha :t e f z y s t sar onto l .H a ae s na e s r t r nd sm pl ulse s o i plm e ,e f c l r ler s a o bl t uc u ea i e r e a y t m e nt fe tofn o
规 控制 方法 是采 用传 统精 确 P D控制 , 种控制 方 I 这
法 是 建 立 在 被 控 对 象 的 经 学 数 学 模 型 上 的 , 能 摆 不
脱 由非 线性 和参 数 变化 带 来 的影 响 ; 且 P D 参 而 I 数 整定要 求 较高 , 难 满 足实 际 生 产 要求 , 采 用 很 故
第 2 3卷 第 3期 21 0 1年 6月
电 力 系 统 及 其 自 动 化 学 报
Pr e di s o h oc e ng ft e CSU— EPSA
V01 3 .2 NO .3
Jn u . 2 1 01
关于异步电动机软启动的浅析与研究
2 4・ 0
警 竺Baidu Nhomakorabea璺
价值 工程
些
关于异步 电动机软启动 的浅 析与研 究
An l i nd Re e r h y hr no o o f t r a yssa s a c ofAs nc o usM t r So t S a t
王 欣 W a gXi n n
1 电 动机 传 统 的 启 动 方式 启动 ; 根据 负载 情况及 电网继 电保 护特 性选 择 , 自由地无级调 ④ 可 传 统 的 启 动 方式 通 常 有 两 种 一种 是在 额 定 电压 下 的直 接 启 动 整至最佳的启动电流 , 节省能源 ⑤这种软启动器体积最小 , 一台开 方式 , 一种 是 降 压 启 动 方 式 。 另 关柜 能放多台这种启动器 , 节省工程造价 , 且故 障率 与维修费用较 11直 接 启 动 直 接 给 电动 机 加 上 额 定 电压 使 之 启 动 ,也 称 全 低 。 . 压 启动 , 然 这 种 方 法 简 单 经 济 , 启 动 电流 大 就 像 上 述 所 说 的会 虽 但 同时 , 此软启动器还可 以通 过工业控制 总线联网 , 利用计算机 加 重 电网 的 负荷 以及 会 给 机械 设 备 带来 冲 击 、 坏 等 。 损 进 行 远 程监 控 , 自动 化 智 能控 制 打 下 良好 的 基础 。 为 12降 压 启 动 ① 丫一 转换 器 : 种 方法 适 用 于 正 常运 行 时 定 . △ 这 4 软 启 动 器 的 基 本 功 能 子 绕 组 采 用 三角 形 接 法 的 电动 机 。 子 有 六 个 接 头 引 出 接 到转 换 开 定 随着 电 力 电子 元 器 件 的发 展 , 异步 电机 的软 启动 技 术 已经 日趋 关 上 , 动 时 采 用 星形 接 法 , 动 完 毕 后 再 切 换 成 三 角 形接 法 。 动 成 熟 , 功 能 也 越来 越 多 。 因 此 , 独 立 研 发 ~ 套 软 启 动 设 备 , 先 启 启 启 其 要 首 电压为 2 0 运行 电压 为 3 0 。这种启动设 备的优 点是启动设备 要对软启动器 的基本功能进行研究 , 实现 当前市场上软启动器 的 2 V, 8V 并 简单 , 启动过程 中消耗能量少。 缺点是有二次电流冲击 , 设备故 障率 大 部 分功 能 。 高, 需要经常维护, 以不宜使用在频繁启动的设备上。 自耦 变压 所 ② 41斜坡 电压 启动功能 斜坡 电压 软启 动是最 常见的软启动方 . 器 降压 启 动 : 相 自耦 变 压 器 高 压 边 接 电网 , 压 边 接 电动 机 , 般 法 。 电机 启 动 过 程 中 , 三 低 一 在 电机 的定 子 电压 线 性 增加 直 至 全 压 , 始 电 初 有几个分接头 , 可选择不 同的 电压 比 , 相对于不 同启动转矩 的负载。 压 可根据负载的大小预先设置 , 电压上升 的速率可调 , 图 2所示。 如 在 电动机 启动 后再 将 其切 除 。其 优 点是 启 动 电压 可 以选 择 , 如 42 限流 启 动 功 能 在 某 些场 合 对 电机 的启 动 电 流 有着 严 格 的 06 U . N及 08 N, 5 . U 以适应不 同负载的要求。缺点是体积大 , 重量重 , 要 求 , 因此 在 电机 启 动 过 程 中 需 要 对 电机 的最 大 启 动 电流 进 行 限 且 要消耗较多有色金属 , 故障率 高, 维修费用高。 ③对于绕线式异步 制 , 具体 的 限流 量 值 可 根 据 不 同的 电机 预 先 设 置 。 限 流 软 启动 在 满 电动机 的启动 ,可在 转子绕组 串接频敏变阻器或水 电阻实现启动 , 足 限流条件的前提下 , 逐渐增大 电机的输入 电压 , 直至达到全 电压 ; 待 启 动 完成 后再 将 其 切 除。 但 频 敏 变 阻 器 成 本 高 , 水 电阻 损耗 又 电压 的调 节 速 率 , 而 即启 动 时 间 也 可预 先设 置 。 大。 43软 停 车 电机 停 车 时 ,传 统 的 控 制 方式 都 是 通 过 瞬 间 停 电 . 2 晶 闸管 调 压 原 理 分 析 完成的 , 电机 处 于 自 由停 车 方 式 。 有许 多应 用 场 合 , 由停 车 的 断 但 自 软 启动 概 念 启 源 于 美 国 马 歇 尔 航 天 中 心 , 它是 一 种 采 用 电 力 电 点 方式是 不允许 的 , 如 : 例 高层 建筑 、 大楼 的水泵系统 , 如果瞬 间停 子 技 术 、 制 技 术 和 微 处理 器 技 术 等 多 种技 术综 合 而 成 的 全新 电机 机 会 产 生 巨 大 的 “ 锤 ” 应 , 管 道 甚 至 水 泵 道 到 损 坏 。 为减 少和 控 水 效 使 水 效应 , 要 电机 逐 渐停 机 , 小 转 矩 和 水 速 的波 动 , 需 减 即软 启动控制方式。 软启动器一般将三 对反并联 的晶 闸管 串联 在电机 的 防 止 “ 锤 ” 主 回路当中作为开关元器件, 依靠 晶闸管的通断来控 制电机定子端 停车方式。采用软启动器恰恰能满足这一要求 , 泵站中应用软停 在 的 电压 。 它 可 以通 过 控 制 晶 闸 管 的触 发 角 来 改 变 电机 的 输 入 电压 , 车技术可以减 少维修费用和维修工作 量。 并 在 电机 启 动 过 程 中 , 着 电机 转 速 的变 化 按 照 适 当 的原 则 调 节 触 随 歙 启动器 中的软停车功能是 , 晶闸管在 得到停机指令后从全导 发 角 , 电机 在 启动 电流 很 小 的前 提 下 平 稳 地 启 动 。 采 用 晶 闸管 调 通 逐 渐地 减 小导 通 角 , 过 一 定 时 间过 渡 到 全 关 闭 的过 程 。停 车 的 使 经 压 电路 控 制 电机 的启 动 , 方面 解 决 了 电压 连 续 可 调 的 问 题 , 一 时 间根 据 实 际需 要 可 在 0 10 调 整 。 一 另 ~ 2s 方 面 可省 去 接 触 器 、 电器 等 换 挡 硬 开 关 , 小 了启 动 设 备 的体 积 。 继 减 般 来 讲 , 多数 不 需要 交流 调 速 的场 合都 可 以利 用 软 启 动 器 大 而 且 还 能 以此 为 基 础 ,开 发 出其 它 降压 启 动 电 路 无 法 实 现 的 新 功 来 实 现 异 步 电动 机 的 启 动 。 目前 , 电子 软 启 动 器 应 用 范 围 是 交 流 能 , 如 : 普 通 的 三相 异步 电动 机 进 行 节 能控 制 , 使 其 在 轻 载 时 3 0 6 0 电机 功 率 从 几 千 瓦 到 8 0千 瓦 。 例 对 可 8 ~ 6 V, 0 国内外有很多科研机 构和 公司都对 电动机软启动器 进行 了深 消耗较少的能量 ,尤其对于那 些长期工作于轻载状 态下 的电机 , 如 采油机等设备 , 采用此功能将会获得 巨大的经济效益。 入 的研 究 和 开 发 工 作 。 国 外 的研 究 工 作 开 始 较 早 , 2 从 0世 纪 7 0年 3 晶闸管软启动器的特点 代就陆续有文章发表 , 至今 已经有大量产品上市。虽然诸多国 内公 并 目前 的晶闸管软 启器是一种集 电机 软启动、 软停机 、 轻载 节能 司都 有 智 能 电动 机 软 启 动控 制器 的 产 品 上 市 , 占有 了一 定 的 市 场 但在 技 术 和 市 场 占有 上 还 是 同 国外 公 司有 很 大 差 距 。 如 何 能 和 多种保护功能于一体 的新型 电机控制装置 , 是最先进也是最流行 份 额 , 的异步 电机软启动控 制器。相比较于传统 的启动 方式( 串联 电抗 把软启动控制器做 的简单、 如 经济 、 可靠、 耐用并具有优 秀的启动性能 器 / 电阻 , 一 水 Y △变 换 等 )其 突 出 的优 点 体 现 在 : 电子软
异步电机重载软启动技术研究
异步电机重载软启动技术研究
异步电机是工业中常见的一种电动机,它具有结构简单、维护方便、性能稳定等优点,因此在许多场合都得到了广泛的应用。由于异步电机在启动时需要较大的电流,容易对电
网和设备造成冲击,因此研究异步电机的重载软启动技术变得十分重要。本文将对异步电
机重载软启动技术进行深入研究,探讨其原理、应用和发展趋势。
异步电机的重载软启动技术是为了解决异步电机启动时大电流对电网和设备造成的冲
击问题而产生的。传统的启动方式是直接给电机施加电压,使电机直接从静止状态开始运行,这样会造成电网电压的瞬时下降,对电网和设备都造成不利影响。重载软启动技术就
是为了在启动过程中减小电机的启动电流,降低对电网和设备的冲击,同时保证电机正常
启动。
重载软启动技术的实现原理主要有以下几种方式:
1. 变频驱动技术:通过变频器控制电机的电压和频率,使电机在启动时可以逐渐增
加电压和频率,从而减小启动时的电流冲击。这种方式可以实现对电机的精确控制,同时
还能节约能源,提高设备的使用寿命。
2. 变阻启动技术:在电机启动时通过改变电阻来降低启动电流,使电机能够逐渐加
速到额定转速。这种方式比较简单,成本低,但是控制效果相对较差,同时对电机本身也
会造成一定的损伤。
3. 软起动器技术:软起动器是一种特殊的电器装置,通过控制电压和电流的波形来
实现电机的平稳启动。这种方式可以实现对电机的精确控制,同时还能实现对电机的保护
和监测,是一种比较全面的重载软启动技术。
以上几种重载软启动技术的原理,都是为了在启动过程中减小电机的启动电流,降低
电动机的软启动
摘要
异步电机在生产中广泛应用。在低于额定负载时,电机的运行效率较低;动态调节电机端电压,使其跟随负载变化以降低能耗,提高电机效率。在理论分析的基础上,本文针对异步电动机传统启动方式的缺陷,提出了智能软启动的控制方案,并对控制系统进行了实验仿真研究。根据异步电动机的不同工作情况,设计了斜坡电压启动控制模式和限流启动控制模式.同时,本论文还提出了不同于其他常见的节能方法即模糊控制节能。该节能控制方法充分利用了当前较先进的模糊控制的优点,控制方案设计简单明了,在软硬件资源上都比传统方法有很大的节省,控制效果也比其他方法有很大改善。该装置还兼具有各种保护功能实现了数字化多功能的保护。
关键词:异步电动机;软启动;模糊控制;单片机
ABSTRACT
Asynchronous motor has an extensive application in manufacture。The efficiency is quite low when themotor is running under the rated load。Dynamically adjusting the terminal voltage of the motor according to the changeof the load can greatly reduce the consumption,and thus improve the efficiency。This paper provides design of the softstar energy saving controller of motor,To solve the problem of traditional start defect of an asynchronous motor,this paper presents a new control method of intelligent soft-start. Experiment certificate,this method overcomes traditional start defect and achieve satisfying result。Meanwhile,to achieve satisfying energy saving effect, fuzzy control method is applied in this system。Fuzzy control has many strong points .Fuzzy control method saves resources of software and hardware and energy saving effect is better than others methods。This system also possesses various protective functions。
浅谈电动机的启动方式
察4期(总第118期) 2008年12月
同煤科技
T O N G M EI K EⅡ23浅谈电动机的启动方式
张润果
摘要给出了电动机的几种启动方式并分析其特性,介绍软启动、重栽启动及采用交交变频实现重载启动的方法。
关键词电工技术;电机;感应电机;软启动;交交变频
中图分类号T M301.2文献标识码A文章编号1000—4866(2008)04—0023—02
三相异步电动机结构简单、运行可靠、维护方便、价格低廉,广泛应用于电力拖动生产机械。电动机在恒压下直接启动时,启动电流约为额定电流的4~7倍.要在很短时间内从0升至额定转速会产生冲击.很容易使电力拖动对象的传动机构等产生严重的磨损甚至损坏。在启动瞬间大电流的冲击下,将引起电网电压降低,影响电网其他设备的正常运行。同时,由于电压降低,电动机本身启动也难以完成,造成电机堵转。严重时可能烧坏电动机。因而,如何减少异步电动机房动瞬问的大电流的冲击,是电动机运行中的首要问题。为此,一定要改善电动机的启动方法,使电动机平滑无冲击启动。
1传统的几种启动方法
1.1定子串电抗器启动
鼠笼式异步电动机一般在定子回路串电抗器分级启动,绕线式异步电动机则在转子回路串电抗器启动。定子边串电抗器启动,增加了定子边电抗值,降低了定子实际所加电压。目的是降低启动电流。这种启动方式属降压启动,缺点是启动转矩随定子电压的降低而成平方关系下降,外串电阻有较大的功率损耗;又由于是分级启动,启动特性不平滑。
1.2星一三角启动
启动时定子绕组星形连接,启动后三角形连接。电动机绕组星形连接时。电动机电流仅为三角形连接的1/3,但电动机的转矩也同样降低到三角形接线时的1/3。为了使电动机在额定转速时达到其额定转矩,在经历了预先设定的时间后,又从星形接线换到三角形接线,在转换过程巾会出现二次冲击电流。1.3自耦变,K器启动
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异步电动机软启动分析
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【内容摘要】近三十多年来,国外对晶闸管三相交流调压电路进行了
广泛的研究,在工业应用领域得到广泛应用,在某些领域应用显示出独特的技术优势。文章对异步电动机软启动做了分析。
【关键词】异步电动机;三相异步电动机原理;软启动;晶闸管电动机作为重要的动力装置,已被广泛用于工业、农业、交通运输、国防军事设施以及日常生活中。直流电动机其调速在过去一直占统治地位,但由于本身结构原因,例如换向器的机械强度不高,电刷易于磨损等,远远不能适应现代生产向高速大容量化发展的要求。而交流电动机,特别是三相鼠笼式异步电动机,由于其结构简单、制造方便、价格低廉,而且坚固耐用,惯量小,运行可靠等优势,在工业生产中得到了极广泛的应用,也正在发挥着越来越重要的作用。一、三相异步电动机原理
当向三相定子绕组中通过入对称的三相交流电时,就产生了一个以同步转速n1沿定子和转子内圆空间作顺时针方向旋转的旋转磁场。由于旋转磁场以n1转速旋转,转子导体开始时是静止的,故转子导体将切割定子旋转磁场而产生感应电动势(感应电动势的方向用右手定则判定)。由于转子导体两端被短路环短接,在感应电动势的作用下,转子导体中将产生与感应电动势方向基本一致的感生电流。转子的载流导体在定子磁场中受到电磁力的作用(力的方向用左手定则判定)。电磁力对转子轴产生电磁转矩,驱动转子沿着旋转磁场方向旋转。
通过上述分析可以总结出电动机工作原理为:当电动机的三相定子绕组(各相差120度电角度),通入三相对称交流电后,将产生一个
旋转磁场,该旋转磁场切割转子绕组,从而在转子绕组中产生感应电流(转子绕组是闭合通路),载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力,从而在电机转轴上形成电磁转矩,驱动电动机旋转,并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。
与单相异步电动机相比,三相异步电动机运行性能好,并可节省各种材料。按转子结构的不同,三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜,得到了广泛的应用,其主要缺点是调速困难。绕线式三相异步电动机的转子和定子一样也设置了三相绕组并通过滑环、电刷与外部变阻器连接。调节变阻器电阻可以改善电动机的起动性能和调节电动机的转速。
Ⅰ、三相异步电动机绕组分类
单层绕组就是在每个定子槽内只嵌置一个线圈有效边的绕组,因而它的线圈总数只有电机总槽数的一半。单层绕组的优点是绕组线圈数少工艺比较简单;没有层间绝缘故槽的利用率提高;单层结构不会发生相间击穿故障等。缺点则是绕组产生的电磁波形不够理想,电机的铁损和噪音都较大且起动性能也稍差,故单层绕组一般只用于小容量异步电动机中。单层绕组按照其线圈的形状和端接部分排列布置的不同,可分为链式绕组、交叉链式绕组、同心式绕组和交叉式同心绕组等几种绕组形式。
1:链式绕组链式绕组是由具有相同形状和宽度的单层线圈元件所组成,因其绕组端部各个线圈像套起的链环一样而得名。单层链式
绕组应特别注意的是其线圈节距必须为奇数,否则该绕组将无法排列布置。
2:交叉链式绕组当每极每相槽数9为大于2的奇数时链式绕组将无法排列布置,此时就需要采用具有单、双线圈的交叉式绕组。
3:同心式绕组在同一极相组内的所有线圈围抱同一圆心。
4:当每级每相槽数Q为大于2的偶数时则可采取交叉同心式绕组的形式。
单层同心绕组和交叉同心式绕组的优点为绕组的绕线、嵌线较为简单,缺点则为线圈端部过长耗用导线过多。现除偶有用在小容量2极、4极电动机中以外,目前已很少采用这种绕组形式。
双层叠式绕组,单双层混合绕组,星接与角接的关系有
a.星接改角接:原星接时线径总截面积除以1.732等于角接时的线径总截面积。
b.星接改角接:原星接时每槽导线根数乘以1.732等于角接时的线径总截面积。
c.角接改星接:原角接时线径总截面积乘以1.732等于星接时的线径总截面积。
d.角接改星接:原角接时每槽导线根数除以1.732等于星接时的线径总截面积。
星接与角接本质上的区别:
星接时线电压等于相电压的1.732倍,相电流等于线电流。
角接时相电压等于线电压,线电流等于相电流的1.732倍。
同功率的电机,星接时,线径粗,匝数少,角接时,线径细,匝数多。
角接时的截面积是星接时的0.58倍。(即角接时线径总截面积除以0.58等于星接时的线径总截面积。星接时线径总截面积乘以0.58等于角接时的线径总截面积)
线径截面积计算公式:截面积S=直径的平方乘以0.785
电机的内部连接有显极和庶极之分,显极和庶极连接是由电机的设计属性决定的,是不能更改的
电动机空载电流计算系数
四极、六极功率因数0.85-0.98.5
功率因数0.85,效率0.85时系数为:0.435,乘以额定电流
功率因数0.86,效率0.86时系数为:0.393,乘以额定电流
功率因数0.87,效率0.87时系数为:0.353,乘以额定电流
功率因数0.88,效率0.88时系数为:0.313,乘以额定电流
功率因数0.89,效率0.89时系数为:0.276,乘以额定电流
功率因数0.90,效率0.90时系数为:0.240,乘以额定电流
功率因数0.91,效率0.91时系数为:0.205,乘以额定电流
功率因数0.92,效率0.92时系数为:0.172,乘以额定电流
功率因数0.93,效率0.93时系数为:0.142,乘以额定电流
功率因数0.94,效率0.94时系数为:0.113,乘以额定电流
功率因数0.95,效率0.95时系数为:0.086,乘以额定电流
功率因数0.96,效率0.96时系数为:0.062,乘以额定电流