常用起动方式的起动转矩和起动电流值
电机启动计算
S jx=转差率×(最大转矩/额定转矩+√最大转矩/额定转矩2-1)=0.025462、降压后起动阻转矩/额定转矩值:m jx=起始静阻转矩+(1-起始静阻转矩)×(1- S jx)2=0.96483、启动所需最小端电压相对值:U q=√1.1m jx/m Mm=0.56454、电机起动所串电阻值:电机全压起动时的回路阻抗:Z=U/1.732KI e=10/1.732×4.09×0.568=2.485欧电机等效电阻:r=0.2Z=0.497欧电机等效电抗:X=√Z2-r2=2.434欧电机水阻降压起动时回路阻抗:Z,=U/1.732K,I e=4.62欧起动电阻初始值:R q=√Z,2-X2-r=3.4298欧5、400米铜导线电阻值:R l=0.019欧6、电机额定起动容量:S q=1.732×堵转电流/额定电流×系统电压×额定电流=1.732×4.09×10×0.568=40(MVA)7、起动回路额定输入容量:S qs=S q+1.732×(起动电流倍数×额定电流)2×R q=49.276(MVA)27 MVA变压器计算:1、母线短路容量:S dm=变压器额定容量÷(变压器阻抗电压+变压器额定容量÷电网最小短路容量)=27÷(0.105+27÷160)=99(MVA)2、负载无功功率Q Z=0.6×(变压器额定容量-0.7×电机额定容量)=0.6×(27-0.7×1.732×10×0.568)=12(Mvar)3、母线起动电压相对值:U qm=(S dm+Q Z)÷(S dm+Q Z+S q)=0.7354、电机起动端电压相对值:U q= U qm×S q÷S qs=0.5967<0.5645所以使用27 MVA变压器能起动。
电动机的几个启动方式
三相鼠笼式异步电动机使用自耦减压启动器的接线
画出接线原理图和各主要元件的作用
主要元件及作用:
(1)具有两组抽头的自耦变压器。供启动阶段降压用。
(2)欠压脱扣器。当失压或欠压时,使自耦减压启动器退出运行(防再次来电时形成全压启动)。
取A相电压经同步变压器降压后,进入RC移相电路形成滞后30度的正弦电压,由三级管将正弦波形成方波,再经光电隔离、反相及输出电路,在输出端得到同步脉冲信号。
4.6 零电流检测电路
不论是电压型还是电流型控制的无环流交-交变频器,正反组变流器的换向都必须处于零电流状态,此时两组变流器的触发脉冲都被封锁。因此,实际的零电流一定要准确可靠的检测出来,这关系到换相的死区长短,以及换相的可靠性。
2 传统的起动方法
2.1 定子串电抗器起动
对于鼠笼式异步电机一般采用定子回路串电抗器分级起动,绕线式异步电机则采用转子回路串电抗器起动。定子边串电抗器起动,即增加定子边电抗值,可理解为降低定子实际所加电压,其目的是减少起动电流。此起动方式属降压起动,缺点是起动转矩随定子电压的降低而成平方关系下降,外串电阻中有较大的功率损耗。又由于是分级起动,起动特性不平滑。
2.2 星-三角起动
起动时定子绕组星形连接,起动后三角形连接。在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,遗憾的是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它的额定转矩,在经历了预先设定的时间后,又从星形接线转换到三角形接线,在转换过程中会出现二次冲击电流。
软起动的优点是起动特性曲线好,使晶闸管的导通角从零度开始,逐渐前移,电机的端电压从零开始逐渐上升,直至达到额定电压,起动电流从零线性上升至设定值,从而满足起动转矩的要求,保证起成功。表1为软起动同传统起动对照表。
电机启动电流到底有多大
电机启动电流到底有多大电机的启动电流是额定电流的多少倍说法不一,有说10几倍的、也有说6~8倍的、还有说5~7倍的,但很多时候都是需要依据实在情况来说的。
今日我们首先要弄明白的就是其中的一种情况:即启动过程的初始时刻,电机的转速为零时,它的堵转电流值有多大!一、电机启动电流到底有多大?对最常常使用的Y系列三相异步电动机,在JB/T10391《Y系列三相异步电动机》标准中就有明确的规定。
其中5.5kW电机的堵转电流与额定电流之比的规定值如下:同步转速3000时,堵转电流与额定电流之比为7.0;同步转速1500时,堵转电流与额定电流之比为7.0;同步转速1000时,堵转电流与额定电流之比为6.5;同步转速750时,堵转电流与额定电流之比为6.0。
5.5kW电机功率比较大,功率小些的电动机启动电流和额定电流比值要小些,所以电工教材和很多地方都是说异步电动机启动电流是额定工作电流的4~7倍。
二、为什么电机起动后电流又小了呢?这里我们有必要从电机启动原理和电机旋转原理的角度来理解:当感应电动机处在停止状态时,从电磁的角度看,就像变压器,接到电源去的定子绕组相当于变压器的一次线圈,成闭路的转子绕组相当于变压器被短路的二次线圈;定子绕组和转子绕组间无电的的联系,只有磁的联系,磁通经定子、气隙、转子铁芯成闭路。
当合闸瞬间,转子因惯性还未转起来,旋转磁场以最大的切割速度——同步转速切割转子绕组,使转子绕组感应起可能达到的最高的电势,因而,在转子导体中流过很大的电流,这个电流产生抵消定子磁场的磁能,就象变压器二次磁通要抵消一次磁通的作用一样。
而定子方面为了维护与该时电源电压相适应的原有磁通,遂自动加添电流。
由于此时转子的电流很大,故定子电流也增得很大,甚至高达额定电流的4~7倍,这就是启动电流大的原因。
启动后电流为什么小:随着电动机转速增高,定子磁场切割转子导体的速度减小,转子导体中感应电势减小,转子导体中的电流也减小,于是定子电流中用来抵消转子电流所产生的磁通的影响的那部分电流也减小,所以定子电流就从大到小,直到正常。
电机学 chap10三相异步电动机的起动和调速
斜槽
对谐波磁场,相 当于分布绕组的 作用
槽配合
定转子一阶齿谐波
Z1 1 Z2 1
p
p
即:Z1 Z2 , Z1 Z2 2 p
为要消除齿谐波同步转矩,定子齿数与
转子齿数不应相等,它们之间的差数也 不应等于极数。
异步电动机的调速与制动
一、异步电动机调速方法
异步电动机的转速
n 60 f 1 s
第10章 异步电动机的起动、 调速和制动
异步电动机的起动性能
1. 起动电流倍数 2. 起动转矩倍数 3. 起动时间 4. 起动时能量消耗与发热 5. 起动设备的简单性和可靠性 6. 起动中的过渡过程
一、起动电流和起动转矩
起动:从禁止不动到加速到工作转速的过程
要求:在起动时有较大的起动转矩(倍数),较小 的起动电流(倍数)
内层鼠笼有较大的漏抗,电流较小,功率因数较 低,所产生的电磁转矩也较小。
外层鼠笼仅有非常小的漏抗,电流较大,且电阻 较大,起动时所产生的电磁转矩也较大。层鼠笼 又称起动鼠笼。
2.起动过程结束后
转子电流的频率很小,内层鼠笼的漏抗很小, 两个鼠笼转子的电流分配决定于电阻。
内层鼠笼电阻较小,电流较大,运行时在产生 电磁转矩方面起主要的作用,内层鼠笼称为运 行鼠笼。
•由于电流的分布不均匀,等效槽导体的 有效面积减小——集肤效应使槽导体电阻 增加;
•集肤效应作用使槽漏磁通有所减少,转 子漏抗也有所减少,二者均促使起动转矩 增大,改善了起动特性。
•启动瞬间,由于磁路饱和,转子漏抗将 明显减小。
等效截面
深槽式异步电动机
2.正常运行时 在正常运行时,由于转子电流的频率很低,槽导体的 漏抗比电阻小得多,槽中电流将依电阻而均匀分布, 转子电阻恢复到固有的直流电阻。
各种启动方式的特点
各种启动方式的特点低压电工2016-07-10 06:08原创作者:晓月池塘基础知识/各种启动方式的特点常见电动机启动方式有以下几种:1.全压直接启动;2.自耦减压起动;3.Y-Δ起动;4.软起动器;5.变频器启动。
目前软启动器和变频器启动为市场发展的潮流。
当然也不是必须要使用软启动器和变频器启动,以成本和适用性为主要参考,下面简要介绍各种启动方式的特点。
1全压直接起动:图一在电网容量和负载两方面都允许全压直接起动的情况下,可以考虑采用全压直接起动。
主要用于小功率电动机的起动,从节约电能的角度考虑,大于11kw的电动机不宜用此方法。
直接启动的优点是所需设备少,启动方式简单,成本低。
电动机直接启动的电流是正常运行的5倍左右,经常启动的电动机,提供电源的线路或变压器容量应大于电动机容量的5倍以上不经常启动的电动机,向电动机提供电源的线路或变压器容量应大于电动机容量的3倍以上。
这一要求对于小容量的电动机容易实现,所以小容量的电动机绝大部分都是直接启动的,不需要降压启动。
对于大容量的电动机来说,一方面是提供电源的线路和变压器容量很难满足电动机直接启动的条件,另一方面强大的启动电流冲击电网和电动机,影响电动机的使用寿命,对电网稳定运行不利,所以大容量的电动机和不能直接启动的电动机都要采用降压启动。
2自耦减压起动:图二图三利用自耦变压器的多抽头减压,既能适应不同负载起动的需要,又能得到更大的起动转矩,是一种经常被用来起动较大容量电动机的减压起动方式。
它的最大优点是起动转矩较大,当其绕组抽头在80%处时,起动转矩可达直接起动时的64%,启动电压降至额定电压的65%,其启动电流为全压启动电流的42%,启动转矩为全压启动转矩的42%。
自耦变压器降压启动的优点是可以直接人工操作控制,也可以用交流接触器自动控制,经久耐用,维护成本低,适合所有的空载、轻载启动异步电动机使用,在生产实践中得到广泛应用。
缺点是人工操作要配置比较贵的自偶变压器箱(自偶补偿器箱),自动控制要配置自偶变压器、交流接触器等启动设备和元件。
压缩机电机启动方式简析
压缩机电机启动方式简析在各种压缩机中,根据起动时所需起动转矩之大小,以及对起动电流的限制,采用不同的方式。
1、电阻分相起动方式(RSIR)其起动电路由主绕组、辅绕组和电流继电器组成。
电流继电器中含有线圈和弹性臂(或重锤)。
起动时,通过线圈的电流很大,弹性臂闭合辅助绕组工作,电动机旋转。
随着电动机转速的提高,主绕组中的电流迅速下降,弹性臂打开,辅助绕组停止工作。
RSIR起动方式的起动扭矩较小,起动电流大,因而效率较低,只用于带毛细管的小功率制冷机中。
2、电容起动方式(CSIR) 起动时,辅助绕组的电路接通,一股电流经起动继电器顶部的触点、起动电容器、辅助绕组和电动机保护装置,另一股电流经主绕组和电动机保护装置。
起动后,继电器顶部的触点断开,辅助绕组不再工作。
电容起动方式的起动转矩比电阻分相起动方式的起动转矩大,且起动电流小,结构比较简单,在300W以下的小型制冷装置上广泛应用。
3、电容运转方式(PSC)电容运转方式电动机在起动或运转中,把同一个电容器连接到辅助绕组的电路上。
这种运转方式的电路中无起动继电器,电容器主要按电动机额定工况配置。
电容运转式电动机的起动转矩较小,但随着转速的增加,转矩增加。
电容运转式电动机的功率较高,其负荷主要由主绕组承受,辅助绕组只承受小部分,因而其过载负荷容量小。
加大电容量后,辅助绕组承担的负荷增大,过负荷容量有些增加。
但电容器容量不能太大,否则在空载和轻载时能效比降低。
PSC主要用于起动负荷转矩小的压缩机上。
4、电容起动电容运转的方式(CSR) CSR电路有两种:(1)带PTC继电器;(2)装有电压继电器。
起动时,一股电流经起动电容器PTC继电器辅助绕组和电动机保护装置(此时运行电容器与起动电容器并联);另一股电流经主绕组和电动机保护装置。
起动后,由于PTC继电器的作用,起动电容器不再工作。
两个电容器在起动时同时起作用,增大了起动转矩。
正常运转时只有运行电容器工作,电动机能以高功率因数运转,提高了效率,但电路较复杂,成本高。
电动机常用的启动方法
电动机常用的启动方法
电动机常用的启动方法有直接启动法、自耦变压器启动法、星三角启动法、电阻启动法、变频启动法等。
1. 直接启动法
直接启动法是最简单、最常见的电动机启动方法。
即将电动机直接连接到电源,通过闭合启动电机的电源开关来完成启动。
这种方法适用于起动转矩小、机械负载较小的电动机。
2. 自耦变压器启动法
自耦变压器启动法是使用自耦变压器来降低电动机启动时的电压,以减小启动电流并提高电动机的转矩。
自耦变压器启动法适用于起动转矩较大、起动时需限制电流的电动机。
3. 星三角启动法
星三角启动法是将电动机启动时的绕组连接方式从星型切换到三角形,以降低启动时的电流,减小电动机起动时对电网的影响。
星三角启动法适用于起动转矩较大的电动机。
4. 电阻启动法
电阻启动法是通过在电动机绕组中串联电阻,降低电动机的起动电压,以减小启动时的电流和起动转矩,保护电动机和负载设备。
适用于起动转矩较大、负载设
备对起动电流敏感的电动机。
5. 变频启动法
变频启动法是通过变频器来调整电源频率,通过改变电动机的转速来改变电动机的转矩和起动特性。
变频启动法适用于需要控制电动机启动转矩和速度的场合,如需要在启动过程中缓慢加速和平稳运行的电动机。
总结来说,电动机常用的启动方法有直接启动法、自耦变压器启动法、星三角启动法、电阻启动法和变频启动法。
不同的启动方法适用于不同的电动机起动特性和负载要求。
需要根据具体的工作需求和负载情况选择最合适的启动方法,以保障电动机的正常运行和负载设备的安全运行。
软启动器解析
软启动器交流电机全压直接起动将产生过高的电动转矩与起动电流:(1)起初时电流可达5-7倍的额定电流,造成电动机绕组因过流引起过温,从而加速绝缘老化,严重时电机可能烧毁。
(2)造成供电网络电压降过大,影响到电网内其他电气设备的运转。
当电压≤0.85额定电压时,可能引起电动机本身的起动无法正常完成,尤其是欠压保护要动作。
(3)起动时能量损失过大,尤其当频繁起停时。
(4)对设备造成大的冲击力、使机械传动部件非正常磨损、加速老化,缩短寿命,尤其是过高的起动冲击转矩将引起一系列的机械问题,如连接件损坏、电动机机座变形、传送带撕裂,齿轮或齿轮箱损坏等。
全压起动的电动机容量愈大,供电变压器容量愈小时,这种影响愈显著。
通常认为电动机容量大于动力变压器容量的30%时,不允许经常全压起动。
解决此类问题的常用方法为:适当降低电动机的端电压,从而减少电动机的起动电流及过大的起动冲击转矩。
交流电机传统的起动方法有:自耦变压器起动、星-三角起动、串电抗器起动、串电阻起动等,这些起动方式都属于有级减压起动,存在明显缺点,即起动过程中出现二次冲击电流。
软起动器(Soft Starter):主要构成是串接于电源与被控电机之间的三相反并联晶闸管及其电子控制电路。
通过控制三相反并联闸管的导通角,使电机输入电压从零以预设函数关系逐渐上升,即为软起动,在软起动过程中电机起动转矩逐渐增加,转速也逐渐增加,直至起动结束后再赋予电机全电压。
软起动器和变频器是两种完全不同用途的产品。
变频器是用于需要调速的地方,其输出不但改变电压而且同时改变频率;软起动器实际上是个调压器,输出只改变电压并没有改变频率。
变频器具备所有软起动器功能,但它比软起动器贵得多,结构也复杂得多。
软起动器特别适用于各种泵类负载或风机类负载,需要软起动与软停车的场合。
同样对于变负载工况、电动机长期处于轻载运行,只有短时或瞬间处于重载场合,应用软起动器(不带旁路接触器)也具有轻载节能的效果软起动一般有下面几种起动方式。
电机的五种启动方式比较
电机的五种启动方式比较电气作业人员最熟悉的电动设备应该就是电动机了,电动机在启动的时候有很多种方式,包括直接启动,自耦减压启动,Y-Δ 降压启动,软启动器启动,变频器启动等等方式。
那么他们之间有什么不同呢?1、全压直接启动在电网容量和负载两方面都允许全压直接启动的情况下,可以考虑采用全压直接启动。
优点是操纵控制方便,维护简单,而且比较经济。
主要用于小功率电动机的启动,从节约电能的角度考虑,大于11kW 的电动机不宜用此方法。
2、自耦减压启动利用自耦变压器的多抽头减压,既能适应不同负载启动的需要,又能得到更大的启动转矩,是一种经常被用来启动较大容量电动机的减压启动方式。
它的最大优点是启动转矩较大,当其绕组抽头在80%处时,启动转矩可达直接启动时的64%。
并且可以通过抽头调节启动转矩。
至今仍被广泛应用。
3、Y-Δ启动对于正常运行的定子绕组为三角形接法的鼠笼式异步电动机来说,如果在启动时将定子绕组接成星形,待启动完毕后再接成三角形,就可以降低启动电流,减轻它对电网的冲击。
这样的启动方式称为星三角减压启动,或简称为星三角启动(Y-Δ启动)。
采用星三角启动时,启动电流只是原来按三角形接法直接启动时的1/3。
如果直接启动时的启动电流以6~7Ie 计,则在星三角启动时,启动电流才2~2.3 倍。
这就是说采用星三角启动时,启动转矩也降为原来按三角形接法直接启动时的1/3。
适用于无载或者轻载启动的场合。
并且同任何别的减压启动器相比较,其结构最简单,价格也最便宜。
除此之外,星三角启动方式还有一个优点,即当负载较轻时,可以让电动机在星形接法下运行。
此时,额定转矩与负载可以匹配,这样能使电动机的效率有所提高,并因之节约了电力消耗。
4、软启动器这是利用了可控硅的移相调压原理来实现电动机的调压启动,主要用于电动机的启动控制,启动效果好但成本较高。
因使用了可控硅元件,可控硅工作时谐波干扰较大,对电网有一定的影响。
另外,电网的波动也会影响可控硅元件的导通,特别是同一电网中有多台可控硅设备时。
常用电动机起动方式比较表
4 软起动
软起动器设备价格仅次于变频器软起 动。但随着软启动技术越来越成 适用于不需要调速的、起动转矩大的电动机。起 熟,其综合成本越来越低,多数已 动时工作,起动后退出。 经低于自耦减压起动,甚至低于Y/ △起动。
在低速时可以任意调节电动机转矩, 起动转矩可达150%的额定转矩,也可 以恒转矩起动电动机,起动电流可限 制在1.5倍额定电流以内。可以软停 5 变频器软起动 车。变频器软启动更在于能够根据需 求调节电机运行频率与提高功率因 数,具有刹车制动功能,满足高精尖 的各种工艺要求,降低能耗,特别是 风机泵类应用上有显著的节能效果。
运行时在电源测产生谐波电流,使电 压、电流波形畸变,影响电能质量, 适用于需要调速的、起动转矩大的电动机;具有 干扰电子设备的正常工作。设备价格 节能降耗条件的风机泵类电机。 比Y/△起动、自耦减压起动、软起动 起动及运行过程中一直工作。 设备高。
2 Y/△起动
通过降低电压(60%Ue、80 Ue),恒 起动过程中电动机冲击电流较大,冲 压起动。起动电流小,起动转矩较 3 自耦减压起动 击转矩大,不能频繁起动。允许连续 适用于大中容量电机的起动。 大,设备价格较Y/△起动高,但性价 起动2~3次。 比较优,得到广泛应用。 通常为斜坡电压起动,也可突跳起 动;起动电流、起动转矩。上升下降 的时间可调,有多种控制方式 ;可 带ห้องสมุดไป่ตู้种保护;允许起动次数较高;可 以使电机“柔性”起动, “柔性” 停止,是一种电机电压平滑上升的无 级减压起动模式,减缓了起动时造成 的机械和电气冲击。
常用电动机起动方式比较表
序号 启动方式 优点 缺点 备注 1 直接启动 起动电流大(4~7Ie),对电网冲击大 全压起动,线路简单,设备价格最低。 适用于小容量(7.5Kw以下)电动机的起动。 。 起动过程中二次冲击电流大,冲击转 起动时为分步跳跃上升的恒压起动, 矩大。电机电缆线需要6+1,需要考 起动电流小,起动转矩小,允许起动 适用于定子绕组为三角形接线的中小型电机的起 虑电缆成本,控制柜与电机距离稍 次数较高。设备价格较低,技术成 动。 远就会造成整体成本与软启动差不 熟,应用较广。 多甚至超过。
对电动机起动的要求
直—2019/交12”/4 的过程。
工控部
软起动器与变频器的主要区别什么?
变频器是用于需要调速的地方,其 输出不但改变电压而且同时改变频率; 软起动器实际上是个调压器,用于电机 起动时,输出只改变电压并没有改变频 率。变频器具备所有软起动器功能,但 它的价格比软起动器贵得多,结构也复 杂得多。
2019/12/4
2019/12/4
工控部
变频器市场的潜在增长点
2.大量设备更新,中国在90年代曾随设备大 量引进变频器,这些变频器从技术上已经落后, 而且大多已经达到和超过使用寿命。因此每年会 有10%-15%的更换产品市场,主要是18.5Kw以 内的小功率产品。
2019/12/4
工控部
变频器市场的潜在增长点
3.大功率设备改造,在超过500KW的电机中, 如果有速度控制要求,在90年代以前的设备主要 采用直流调速,不要求调速一般使用高压异步电 机。这在冶金,建材,电厂,化工行业中更为明 显。大功率直流电机在结构,可靠性,效率方面 不如交流电机;而水泵、风机等负载采用变频控 制后可以大量节约用电。因此,在中国大功率/ 高电压变频器得到了越来越多的工控部
HMI 软件产品:
Factorycast XBTN XBTH,P,E,F XBTG modules
Magelis IPC
中文
重点
Convert
XBTL1000 V4.3
2019/12/4
重点
工控部
SCADA
工业自动化网
2019/12/4
工控部
? 我们将主要介绍哪
◇降低维护成本和减小停工时间。
2019/12/4
工控部
软起动器的概念
主电源
旁 控制电源 路
电机的各种转矩
电机的额定转矩启动转矩堵转转矩最大转矩静转矩[转]电机的额定转矩启动转矩堵转转矩最大转矩静转矩额定转矩:在额定电压、额定负载下,电动机转轴上产生的电磁转矩称为电动机的额定转矩。
启动转矩:当给处于停止状态下的异步电动机加上电压时的瞬间,异步电动机产生的转矩称为起动转矩。
启动转矩表征了电动机的启动能力,它与启动方式有关(如星三角起动,变频调速起动等),直接起动鼠笼式一般为额定力矩的0.8到2.2倍。
通常起动转矩为额定转矩的125%以上。
与之对应的电流称为起动电流,通常该电流为额定电流的6倍左右。
对于直流电机来说,这个启动转矩特别大,所以启动电流也就很大,故而不能直接启动,当然这是对于大型直流电机而言,小型的直流电机包括永磁的都是例外。
对于交流电机来说这个转矩就不是很大了,所以电流也不是很大,可以直接启动,当然交流电机启动转矩小所以不能带载启动。
最大转矩:电动机转矩从稳定区进入不稳定区的交界点。
也就是说,如果负载转矩大于电动机的最大转矩,电动机的输出转矩会变小,并进入堵转状态。
堵转转矩:进入堵转状态后,转速为零,这时电动机能够输出的转矩为堵转转矩。
静转矩:电机通电但未转动时,定子锁住转子的力矩。
通常,最大转矩>堵转转矩>额定转矩。
最大转矩与额定转矩之比,称为电动机的过载系数。
最大转矩倍数和堵转转矩倍数确实是衡量电机性能和两个重要性能指标,但是也不是越大越好。
最大转矩倍数越大,电机也就具备了超载极限的能力,但是同时对电机的体积和用材也是个很重要的考核。
堵转转矩倍数大一些有好处,尤其是大电机一般自身的转动惯量都比较大,如果堵转转矩倍数比较大则电机起动更加迅速,转动也更自如。
但是堵转转矩倍数也不能越大越好。
两个转矩倍数越大,电机的起动电流一般情况下也会增加很多,对电网的冲击也会越大,所以一般选择电机的时候,要根据实际工况的要求,选择合适的数值保留一定裕度即可。
一般情况下堵转转矩倍数选择1.8--2.2。
电机起动方式的选择
电机起动方式的选择电机起动方式的选择主要考虑:1 起动时给电网造成的压降,一般不超过15%,频繁起动的不超过10%,主要考虑起动时不要给别的用电设备造成欠压而保护动作。
2 起动时电机的端电压是否满足厂家要求,一般为65%Un3 起动转矩。
对于带载起动的电机,尤其要注意,起动转矩太小的话,会造成堵转。
就本例假设如下:(单一45KW电机起动)变压器:800KVA/5%,电缆YJV(3x35+10)/100m,电机:45KW/IL=7/TL=1.8。
变压器高压侧为无穷大系统。
直接起动时计算:变压器压降为:2.3%电缆压降为: 13.7%电机端电压为:84%起动转矩为:0.84%^2x1.8=1.27Tn星-三角起动时计算:变压器压降为:1.2%电缆压降为: 7.8%电机端电压为:91%起动转矩为:0.84%^2x1.8=0.5Tn由上分析,我建议直接起动,若星-三角起动,要考虑你的负载情况,能否在0.5Tn下带动负载?若是满载,估计起不来了!说到电机的大小,可能没有标准,但是用高压电机还是低压电机,还是蛮有说法的,一般是300KW 以上用高压电机,以提高效率。
但是变频器所带的电机,就可以等大点。
高压变频器可不便宜啊!至于电机多大为大?我为15700KW电动机(同步)设计过控制和保护开关柜。
听说鞍山钢铁有一4 2MW的电动机在运行,是高炉风机电机。
我没有看到,但是是西门子的人说的,应该可信吧!首先从本文题目来说,讨论的仅仅是两台45KW电机,在带载状态下能否直接启动而不涉及其它方面的考虑。
在一般情况下电机能否直接启动起决定作用的,不是电机的大小,而是电源容量的大小。
通常规定电源容量在180千伏安以上电机在7千瓦以下的使用直接启动。
而其它情况下判断一台电机能否直接启动有一个经验公式:Ist(电机全压启动电流,安) /IN(电机额定电流,安)<=3/4+电源容量(千伏安)/4*电机功率(千瓦)只要满足以上公式电机就可直接启动。
常见电机启动方式
常见电动机启动方式有以下几种:1.全压直接启动;2.自耦减压起动;3.Y-Δ起动;4.软起动器;5.变频器启动。
目前软启动器和变频器启动为市场发展的潮流。
当然也不是必须要使用软启动器和变频器启动,以成本和适用性为主要参考,下面简要介绍各种启动方式的特点。
01全压直接启动在电网容量和负载两方面都允许全压直接起动的情况下,可以考虑采用全压直接起动。
主要用于小功率电动机的起动,从节约电能的角度考虑,大于11kw的电动机不宜用此方法。
直接启动的优点是所需设备少,启动方式简单,成本低。
电动机直接启动的电流是正常运行的5倍左右,经常启动的电动机,提供电源的线路或变压器容量应大于电动机容量的5倍以上不经常启动的电动机,向电动机提供电源的线路或变压器容量应大于电动机容量的3倍以上。
这一要求对于小容量的电动机容易实现,所以小容量的电动机绝大部分都是直接启动的,不需要降压启动。
对于大容量的电动机来说,一方面是提供电源的线路和变压器容量很难满足电动机直接启动的条件,另一方面强大的启动电流冲击电网和电动机,影响电动机的使用寿命,对电网稳定运行不利,所以大容量的电动和不能直接启动的电动机都要采用降压启动。
02自耦减压启动利用自耦变压器的多抽头减压,既能适应不同负载起动的需要,又能得到更大的起动转矩,是一种经常被用来起动较大容量电动机的减压起动方式。
它的最大优点是起动转矩较大,当其绕组抽头在80%处时,起动转矩可达直接起动时的64%,启动电压降至额定电压的65%,其启动电流为全压启动电流的42%,启动转矩为全压启动转矩的42%。
自耦变压器降压启动的优点是可以直接人工操作控制,也可以用交流接触器自动控制,经久耐用,维护成本低,适合所有的空载、轻载启动异步电动机使用,在生产实践中得到广泛应用。
缺点是人工操作要配置比较贵的自偶变压器箱(自偶补偿器箱),自动控制要配置自偶变压器、交流接触器等启动设备和元件。
Y-Δ启动对于正常运行的定子绕组为三角形接法的鼠笼式异步电动机来说,如果在起动时将定子绕组接成星形,待起动完毕后再接成三角形,就可以降低起动电流,减轻它对电网的冲击。
电机启动方式及运行注意事项
• (1)电机一般设计在海拔不超过1000m,环境空气温度 不超过40℃的地点运行。 • (2)电机在额外电压变化±5%以内时,可以按额定定率 连续运行。如果电压变动超过±5%时,则应按制造厂的规 定或试验结果限制负载。 • (3)运行中电机的温升应遵照制造厂的规定,缺乏此相 资料时,可参照表1-1的规定。 • (4)对短时定额的电机,其各部分的温升限值允许较表12中规定的数值提高10K。 • (5)滑动轴承的容许温度为80℃(油温不高于65℃时)。 滚动轴承的容许温度为95℃(环境温度不超过40℃)。 • 7、电机的允许振动值(双振幅)见表1-2
二、电机在运行中的注意事项
• 起动前操作人员检查: • 1、电动机及所带设备上确认无人工作、电机机身 干净整洁、周围区域内无杂物(编织袋、塑料 袋等易堵住电机风道的物品)。 • 2、有条件的尽量盘动联轴器,确认电机与所带设 备转动无卡涩现象。 • 3、将现场控制电机的主令控制器(开关)置于 “运行”位置。 • 4、对于有DCS控制的泵机,现场需要开机时,开 机前要与DCS中控室联系,要求DCS解除锁停, 得到中控室确认后方可启动电机。
• 4、变频器 变频器是现代电动机控制领域技术含量最高,控 制功能最全、控制效果最好的电机控制装置,它 通过改变电网的频率来调节电动机的转速和转矩。 因为涉及到电力电子技术,微机技术,因此成本 高,对维护技术人员的要求也高,因此主要用在 需要调速并且对速度控制要求高的领域。
各种启动方式的比较
• 5、电动机原则上不允许带负荷起动,特别是风机、 水泵等重载设备,虽然有些电机带负载也能启动, 但是启动时间长、启动电流大,容易引起电机保 护器误动作,因此操作人员起动此类设备时一定 要将负载脱开。(如启动水泵要先将出口阀门关 闭,并打开进口阀门。将电机在轻载状态下启动 后,再平稳的打开出口阀门,同时观测运行电流 和转速声音,监视起动过程,发现异常立即停止 运行,并通知维修人员进行检查)。
为什么三相异步电动机起动电流大而启动转矩小
启动电流很大的原因是:刚启动时,转差率s最大,转子电动势E也最大,因而启动电流很大。
启动转矩不大的原因有两方面:一是因电磁转矩取决于转子绕组电流的有功分量,启动时,s=1,转子漏电抗最大,转子侧功率因数很低(0.3左右),因而,启动时转子绕组电流有功分量很小;二是启动电流大又导致定子绕组的漏阻抗压降增大,若供电电源容量小,还会导致电源输出电压下降,其结果均使每极气隙磁通量下降,进而引起启动转矩的减小。
感应电动机启动时电流很大启动后电流变小原因分析?当感应电动机处在停止状态时,从电磁的角度看,就像变压器一样,电动机接到电源一侧的定子绕组相当于变压器的一次绕组,成闭路的转子绕组相当于变压器被短路的二次绕组。
定子绕组和转子绕组间无电的联系,只有磁的联系,磁通经定子、气隙、转子铁心形成闭合回路。
当合闸瞬间,转子因惯性还未转动起来,旋转磁场以最大的切割速度(同步转速)切割转子绕组,使转子绕组感应起可能达到的最高的电动势,因而,在转子导体中流过很大的电流,这个电流产生抵消定子磁场的磁能,就像变压器二次磁通要抵消一次磁通的作用一样。
定子为了维护与该时电源电压相适应的原有磁通,遂自动增加电流。
因为此时转子的电流很大,故定子电流也增得很大,甚至高达额定电流的4~7倍,这就是启动电流大的缘由。
随着电动机转速增高,定子磁场切割转子导体的速度减小,转子导体中感应电动势减小,转子导体中的电流也减小,于是定子电流中用来抵消转子电流所产生的磁通影响的那部分电流也减小,所以定子电流就从大变到小,直到正常。
1 大型离心机械启动时,电动机需要把驱动机自身和负载机械的转速从零在非常短的时间内加速到工作转速,电动机的动力矩必须要克服巨大的阻力矩。
2 由于电机输出功非常大,在电压确定的前提下,电流往往是正常运行的几倍,电机的温升非常高;3 在启动过程中对于有些电网比较小,电压降非常大(甚至可能导致电网崩溃)4 因此关闭离心泵的出口阀门、关小压缩机入口导叶等措施均是为了降低启动力矩5 但即使采取了上述措施,启动电流高于正常运行电流仍是正常现象满载的时候电动机启动电流降的比较慢,空载的时候电流降的比较快给水泵无论开出水门还是关出水门电流都是一样,只是关闭出水门的时候电流降的很快,对电机的损坏小点异步电动机启动电流过大对异步电动机和线路有什么影响?异步电动机直接启动,其启动电流可达额定电流的4~7倍,这样大的启动电流对电动机是有很大影响的。
交流电动机常用启动方式选择
交流电动机常用启动方式选择沟通电动机的起动电流大(一般约为额定电流的5~7倍)。
大的起动电流(由于起动时间短)对电机本身来说,尚不至于引起电机温度的显著提髙(频繁起动除外),但却会引起电网电压的显著降低,因而影响接在同一母线上的其他用电设备的正常运行。
所以对沟通电动机的起动,必需依据电容的容量、电动机的起动电流的大小及负载大小等状况做综合考虑后选择合适的起动方法。
沟通电动机的常用启动方式:直接启动,星形-三角形启动,自耦变压器降压启动,软启动,变频器启动。
1、电机启动方式1.1、全压直接起动全压起动是最常用的起动方式,也称为直接起动。
它是将电动机的定子绕组直接接入电源,在额定电压下起动,具有起动转矩大、起动时间短的特点,也是最简洁、最经济和最牢靠的起动方式。
1.2、星三角Y-△起动对于正常运行的定子绕组为三角形接法的鼠笼式异步电动机来说,假如在起动时将定子绕组接成星形,待起动完毕后再接成三角形,就可以降低起动电流,减轻它对电网的冲击。
这样的起动方式称为星三角减压起动,或简称为星三角起动(Y—△起动)。
采纳星三角起动时,起动电流只是原来按三角形接法直接起动时的1/3。
假如直接起动时的起动电流以6~7Ie计,则在星三角起动时,起动电流才2~2.3倍。
这就是说采纳星三角起动时,起动转矩也降为原来按三角形接法直接起动时的1/3。
适用于无载或者轻载起动的场合。
并且与其它减压起动器相比较,其结构最简洁,价格也最廉价。
除此之外,星三角起动方式还有一个优点,即当负载较轻时,可以让电动机在星形接法下运行。
此时,额定转矩与负载可以匹配,这样能使电动机的效率有所提髙,并使之节省了电力消耗。
1.3、自耦变压器降压启动自耦变压器降压启动是指电动机启动时利用自耦变压器来降低加在电动机定子绕组上的启动电压。
待电动机启动后,再使电动机与自耦变压器脱离,从而在全压下正常运行。
采纳自耦变压器降起动时,与直接起动相比较,起动电压降低得许多(为额定电压1/4~1/7),而起动转矩降低得更多;且自耦变压器不允许频繁起动,因而限制了它的广泛使用。
电机启动方案
电机启动方案引言电机是现代工业中广泛采用的关键设备,它在各种机械和电气设备中起着至关重要的作用。
在许多应用中,电机的启动过程可能会面临一些技术挑战,包括电压起动、直接起动和星三角起动等。
本文将探讨几种常见的电机启动方案,并分析其原理和适用场景。
一、电压起动方案电压起动是一种常见的电机启动方案,通过改变供电电压的方式来控制电机的启动。
电压起动方案适用于小型电机和中小功率电机。
其基本原理是通过降低电压来减小电机的启动转矩,以防止启动时电机因过载而损坏。
电压起动可以通过两种方式实现:1.1 自动变压器起动自动变压器起动是一种常见的电机启动方案,通过在启动时使用自动变压器来降低供电电压。
自动变压器具有多个输出绕组,可以根据需要选择不同的电压输出。
在启动阶段,自动变压器将初级绕组电压降低到较低的电压级别,以减小电机的启动转矩。
1.2 变频器启动变频器启动是另一种常见的电压启动方案,通过变频器来改变供电频率和电压,从而实现电机的启动。
变频器可以将电网频率 (通常为 50Hz 或 60Hz) 转换为电机所需的工作频率,同时控制电压以实现电机的启动过程。
变频器启动在实现平稳启动和控制电机速度方面具有优势。
二、直接启动方案直接启动是一种电机启动方案,其特点是将电机直接连接到电源供电,没有额外的启动装置。
这种启动方式通常适用于小型电机和负载较小的应用。
直接启动的优点是简单、成本低廉,但缺点是启动时电流突增,可能对电网和电机造成冲击。
三、星三角启动方案星三角启动是一种常用的电机启动方案,其基本原理是通过改变电机的绕组连接方式来减小启动时的电流和转矩。
在星接线状态下,电机的起动电流和转矩较大;而在三角接线状态下,电机的起动电流和转矩较小。
星三角启动方案通常适用于中型和大型电机。
它需要使用专门的星三角接线器或控制装置来实现相应的切换操作。
星三角启动方案具有平稳启动、降低启动电流和转矩的优点,但缺点是要求额外的设备和复杂的接线。
单相电动机的起动时间和起动电流计算
单相电动机的起动时间和起动电流计算单相电动机的起动时间和起动电流是在实际应用中非常重要的参数。
对于电动机的设计和选型以及电网的稳定运行都具有重要意义。
本文将介绍如何计算和确定单相电动机的起动时间和起动电流。
起动时间是指从电机开始启动到达额定运行状态所需要的时间。
起动电流是指在电机起动过程中的电流峰值。
起动时间和起动电流的大小直接影响到电动机的使用效果和电网的稳定性。
首先,我们需要知道起动时间和起动电流是如何产生的。
单相电动机的起动过程通常会有一段时间的转矩生成,但是由于电源的电阻、电机的内阻和电源电压降等因素,电动机无法立即达到额定转速和转矩。
在启动过程中,电机定子线圈中的感应电流随着时间的推移逐渐增加,并且反应在电动机转子上的转矩也在逐渐增加。
随着时间的推移,电机的转子最终达到额定转速并且将始终维持在额定转速。
对于单相电动机的起动时间和起动电流计算,我们可以采用以下方法:1. 起动时间的计算:起动时间可以通过转矩-转速曲线来确定。
转矩-转速曲线是电动机的特性曲线之一,它反映了电机在不同转速下的输出转矩。
通过实际测试或者根据电机的技术参数,我们可以获得转矩-转速曲线。
在起动过程中,当转速趋近于额定转速时,输出转矩与额定转矩的比值大于等于0.9,我们可以认为电机已经达到额定运行状态。
因此,起动时间可以通过转矩-转速曲线确定电机达到90%额定转矩所需要的时间。
2. 起动电流的计算:起动电流是指电动机在启动过程中的最大电流峰值。
起动电流的大小决定了起动过程中电气系统的负荷和电源的稳定性。
起动电流的计算可以利用电机的电阻和电感来近似求解。
首先,确定电阻(R)和电感(L)的数值,可以通过电机的技术参数或者实际测试获得。
然后,可以使用以下公式来计算起动电流的近似值:起动电流(A)= U / (√(R^2 + (ωL)^2))其中,U为电源电压,ω为电动机角频率,L为电动机的电感。
需要注意的是,该公式仅适用于纯阻抗负载的情况。
电动机平均启动转矩
电动机平均启动转矩
电动机平均启动转矩
电动机的平均启动转矩是指电动机从不加载到完全加载时,所产生的转矩和。
它是电动机的最重要的性能指标之一,它的大小将直接影响到电机的启动时间和性能。
正确确定电动机的平均启动转矩是完成整套电动机系统设计的关键步骤。
电动机启动的过程可以大致分为三个阶段:
第一阶段是“静止启动”,也叫“静止拖动”,即电动机从初始状态(即静止状态)起动,这时电动机的启动转矩值是最大的,它一般由块状定子极和转子极型号决定,以及电动机的电压、电流和频率的变化多少,可以在电动机表上得到。
第二阶段是“逐渐加载”,也就是从初始转速上升到有效转速,在这一阶段,电动机的转矩值会慢慢减小,由此可以看出,一般来说,启动转矩和电动机的转速成反比。
第三阶段是“有效启动”,这时已经进入有效的转速,转矩会越来越小,直到完全启动为止,转矩也会慢慢减小,直到达到电动机最低的转矩值。
电动机启动时,转矩的大小受到电动机的占空比、额定功率、转速等多个因素的影响。
即使是同一款电机,在不同的工况下,其平均启动转矩也会有差异,因此,需要根据实际情况确定电机的平均启动转矩。
一般来说,电动机的平均启动转矩取决于其容量大小以及代表电
动机的不同参数,如电压、频率、电流、功率等,电动机的启动转矩可以通过分析、测试或计算得到,但是由于实际的环境情况和工作条件有所不同,电动机的启动转矩应该在实际使用环境中测量,以保证电动机的正确性能。
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(2)有软停车功能,即平滑减速,逐渐停机,它可以 克服瞬间断电停机的弊病,减轻对重载机械的冲击, 避免高程供水系统的水锤效应,减少设备损坏。
◇降低维护成本和减小停工时间。
2020/3/22
工控部
软起动器的概念
主电源
旁 控制电源 路
2020/3/22
工控部
软起动器为什么装有旁路接触器?
大多数软起动器在晶闸管两侧 有旁路接触器触头,其优点是:
控制柜具有了两种起动方式 (直接起动、软起动)。软起动结 束,旁路接触器闭合,使软起动器 退出运行,直至停车时,再次投入, 这样即延长了软起动器的寿命,又 使电网避免了谐波污染,还可减少 软起动器中的晶闸管发热损耗。
◇直接起动;
◇减压起动; 1. 定子回路串电阻(或电抗器)起动; 2. 星—三角起动; 3. 自耦变压器起动; 4. 延边三角形起动;
◇在转子回路中串入附加电阻起动。
2020/3/22
工控部
马达接线图
U1 - 1 V1 - 2 W1 - 3
W2 - 4 U2 - 5 V2 - 6
2020/3/22
2、起动电流不要太大,才能避免在电网上不超过允许的 电压降落,而影响其它电气设备正常运行。
说明: 1、电动机起动力矩应高于负载力矩 -能否起动 2、电动机的起动电流应在允许的范围内 -变压器容量 3、尽量减少电机起动对负载的冲击 -起动是否平稳
2020/3/22
工控部
传统对于电动机起动的方式有哪些?
2020/3/22
工控部
软起动器起动电机对电网的好处:
◇减小对电网的冲击,避免产生较大的电压降; ◇有效控制起动电流; ◇消除尖峰电流; ◇接线方便。
2020/3/22
工控部
软起动器起动电机 对机械性能方面的好处:
◇最大程度减小齿轮箱,传送带,轴承等传动装置上的 应力;
◇减少水冲击(水锤)效应;
工控部
什么是电动机的软起动?
使电机输入电压从零以预设函数关系逐渐 上升,直至起动结束,赋予电机全电压,即为 软起动,在软起动过程中,电机起动转矩逐渐 增加,转速也逐渐增加。
什么是软起动器?
软起动器是一种集电机软起动、软停车、轻 载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装 置,国外称为Soft Starter。
工控产品有哪些
2020/3/22
工控部
指示灯
按钮
2020/3/22
报警灯
工控部
转换开关
2020/3/22
ZB2BZ
工控部
2位 3位 锁定、复位
接触器
检测元件
软起动器
热继电器
2020/3/22
电机启 动器
工控部
变频器
传感器
Safety 安全开关
2020/3/22
工控部
S7-400
S7-300
Magelis IPC
中文
重点
Convert
XBTL1000 V4.3
2020/3/22
重点
工控部
SCADA
工业自动化网
2020/3/22
工控部
? 我们将主要介绍哪
方面的工控产品呢
第一部分、软起动器产品
第二部分、变频器产品
第三部分、PLC产品
2020/3/22
工控部
第一部分 软起动器产品
2020/3/22
(3)起动参数可调,根据负载情况及电网继电保护特 性选择,可自由地无级调整至最佳的起动电流。
2020/3/22
工控部
传统起动方法存在的缺陷:
◇降压比不可调; ◇接触器切换; ◇可靠性差; ◇存在二次冲击; ◇只能控制起动。
2020/3/22
工控部
软起动器与传统起动方式的区别
◇高度智能化; ◇起动曲线可调满足不同负载的要求; ◇非接触式,类似固态继电器,可靠性高; ◇起动曲线连续,无二次冲击; ◇可控制软起,也可控制软停; ◇转矩提升/突跳。
软起动器特别适用于各种泵类负载或 风机类负载,需要软起动与软停车的场合。 同样对于变负载工况、电动机长期处于轻 载运行,只有短时或瞬间处于重载场合, 应用软起动器(不带旁路接触器)则具有 轻载节能的效果。
2020/3/22
工控部
常用起动方式的起动转矩和起动电流值
2020/3/22
工控部
软起动与传统减压起动方式 的不同之处在哪里?
工控部
软起动有哪几种起动方式?
(1)斜坡升压软起动。 (2)斜坡恒流软起动。 (3)阶跃起动。 (4)脉冲冲击起动。
2020/3/22
工控部
软起动器适用于哪些场合?
原则上,笼型异步电动机凡不需要调 速的各种应用场合都可适用。低压软起动 器应用范围是交流380V(也可以是660V), 电机功率从几千瓦到几百千瓦。
S7-300C
S7-200 LOGO!
中/ 小 型Low-end range S7- 300
中/ 大 型 High-end range/ medium range S7- 400
通用逻辑 模块
微型 PLC S7- 200
PLC产品
2020/3/22
工控部
HMI 软件产品:
Factorycast XBTN XBTH,P,E,F XBTG modules
工控部
马达接线图
1 T1
1
2
3
T3 3
4,5,6
4
5
6
2
T2
2020/3/22
工控部
马达接线图
T1
14
1
2
3
3 T3 6
5ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4
5
6
2 T2
2020/3/22
工控部
星三角起动器 (开放式)
2020/3/22
工控部
星三角起动器 (闭合式)
2020/3/22
工控部
自耦变压器起动器
R
65%
2020/3/22
QF 1 KM
F
PST
M
2020/3/22
工控部
软起动器的接线方法
2020/3/22
工控部
外接法 内接法
第二部分 变频器产品
2020/3/22
工控部
变频器的发展
在20世纪60年代以前的电气传动中有80%属于交流 不调速传动、18%属于直流可调速传动、2%属于交流可调 速传动;从70年代开始,由于电力电子技术的应用,开 创了交流可调速传动的新纪元,变频调速器自1964年问 世以来,已经历30年的发展过程,80年代在主要工业国 家已广泛的应用,90年代进入中国,在空调、电梯、冶 金、机械、电子、石化、造纸、纺织等行业有十分广阔 的应用空间。尤其是在节能方面,效果显著。
2020/3/22
工控部
软起动器的原理
它的主要构成是串接 于电源与被控电机之间的 三相反并联闸管及其电子 控制电路。运用不同的方 法,控制三相反并联闸管 的导通角,使被控电机的 输入电压按不同的要求而 变化,就可实现不同的功 能。
2020/3/22
工控部
对电动机起动的要求?
1、保证电动机起动转矩大于生产机械的负载转矩,必须 保证起动转矩需要的端电压,才能使电动机带动生产机械 很快转动起来。