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解析三相異步電動機的啟動-山東開元電機有限公司

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解析三相異步電動機的啟動

發表時間:2019-07-20 14:34:28    來源:山東開元電機有限公司

三相異步電動機的結構特點及工作原理也決定了其自身的一大缺點,即啟動電流較大。而大部分工業生產中的主要負荷都是三相異步電動機,電動機負荷在電網整個負荷中所占的比例一般較大,若電動機的啟動電流比較大,勢必會在啟動時對電網及其負載造成很大沖擊,電動機的容量越大其對電網及其負載的沖擊越明顯,甚至危急其他用電設備的正常運行。還可能導致變壓器及發電機的使用壽命,嚴重者能至其損壞。

一、三相異步電動機啟動特性

在實際使用中,特別是電氣運行方案設計中,常常首先考慮的就是本電網中的最大電動機的容量是多少、計算其啟動電流對電網的沖擊程度,接著選用變壓器容量或發電機容量,由此可見三相異步電動機的啟動電流在電氣運行中是一個比較突出的問題。為了使三相異步電動機更好的服務于工業生產及日常生活,必要時需采取措施限制大容量三相異步電動機的啟動電流,為了采用更合理、更經濟、更實用的限流方式,首先分析三相異步電動機的啟動特性。

三相異步電動機有定子和轉子,定子繞組接三相交流電,由于三相交流電是正弦波,當定子繞組加上三相交流電后,在其繞組之間就形成了旋轉磁場,此旋轉磁場使轉子繞組因電磁感應而產生感應電勢,轉子繞組自身又構成電氣回路,因此在繞組內有電流通過。由于定子產生的磁場是旋轉的,有電流的轉子繞組就相對磁場切割磁力線形成電磁力,轉子跟著旋轉磁場的旋轉方向旋轉起來。電動機的此工作原理和變壓器的工作原理便具有相似性。在變壓器的一次側施加交流電壓后,一次繞組中有勵磁電流產生,在鐵心中產生交變磁通;二次繞組感應電勢,二次側若有負載構成電氣回路,因此在繞組內有電流通過。由于定子產生的磁場是旋轉的,有電流的轉子繞組就相對磁場切割磁力線形成電磁力,轉子跟著旋轉磁場的旋轉方向旋轉起來。電動機的此工作原理和變壓器的工作原理便具有相似性。在變壓器的一次側施加交流電壓后,一次繞組中有勵磁電流產生,在鐵心中產生交變磁通;二次繞組感應電勢,二次側若有負載構成電氣回路.二次繞組就產生電流。經過以上分析,把三相異步電動機的定子繞組看作變壓器的一次繞組,轉子繞組看作二次繞組,三相異步電動機可得到如變壓器一樣的等效電路。當定子繞組施加電壓,勵磁電流隨即流通,旋轉磁場使定子繞組和轉子繞組各產生感應電勢E1、E2,勵磁電流產生的磁通主要為主磁通,部分形成漏磁通。

 

三相異步電動機

從以上分析可知,若想限制啟動電流,可以從兩方面入手,一是降低施加在定子繞組的電壓Ul;二是增大定子繞組的阻抗(rl+xl))。在電動機實際使用過程中,傳統的限制電動機啟動電流的方式主要有:星-三角啟動、一次側串電阻啟動、自耦降壓啟動等。

星三角啟動是最為常用的方式。因啟動瞬間電動機為星型接法,實際施加在定子繞組上的電壓為正常啟動時的一倍,故啟動電流減小,以達到限制啟動電流的目的。因其所用的費用較低,所以多用于空載啟動或低阻性負載啟動。缺點是因啟動時電動機是星型接法,啟動轉矩較小。

一次側串電阻啟動是最經濟的一種方式,當一次側串入電阻后,一次側的電壓降低、阻抗值增加,故啟動電流減小。

缺點是串入的電阻發熱消耗能量,能源浪費大。

自耦降壓啟動是通過三相異步電動機啟動時利用自耦變壓器的中間抽頭電壓,使啟動時施加到電動機一次側的電壓降低,從而達到限制電動機啟動電流的目的,多應用于大容量電機。缺點是需增加一臺自耦變壓器,接線復雜,設備維護量較大,且費用較高。


標簽:  三相異步電動機

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