鼠笼式电动机的启动方式比较

  鼠笼式电动机是最常见的三相异步电动机款式,它的因为结构简单,价格便宜,维护方便而得大规模使用,但是它有个问题,就是瞬间启动电流比较大,一般需要软启动的方式来控制电流,常用的鼠笼式三相异步电机启动方式有:全压启动、自耦减压启动、Y-△启动、软启动器启动、变频器启动等方式,需要根据需要来选择合适的启动方式

  对于怎样选择电动机的启动方式,得根据电机所驱动的机械负载的转矩特性、负载性质对启动的要求、线路中的变压器容量、各种启动的经济投资等进行综合考虑。常见的机械负载特性与转矩特性见下图表所示。

  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。这种启动方式的优点是操纵控制方便,维护简单,而且比较廉价。主要用于10KW以下的小功率电动机的启动,如果功率大于10KW则考虑采用Y-△降压启动,从而节约成本。

  电动机自耦减压启动,是利用自耦变压器的多抽头减低电压,既能适应不同负载启动的需要,又能得到较大的启动转矩,是一种经常被用来启动容量较大电动机的减压启动方式。它的最大优点是启动转矩较大,当其自耦变压器绕组抽头在80%处时,启动转矩可达直接启动时的60%。并且可以通过抽头调节启动转矩。至今仍然还有应用。见下图所示。

  对于正常运行的定子绕组为三角形接法的笼式异步电动机来说,如果在启动时将定子绕组接成星形,12v小电机待启动完毕后再接成三角形,就可以降低启动电流,减轻启动时电流对电源电压的冲击。这样的启动方式称为星三角减压启动,简称为星-角启动(Y-△启动)。采用星角启动时,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6~7倍额定电流计算,则在星三角启动时,启动电流才是2~3倍额定电流。简单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。适用于空载或者轻载启动的设备。并且同其他减压启动器相比较,其结构最简单,检修比较方便,价格也最便宜。见下图所示。

  软启动就是一个交流调压器,它利用了晶闸管的移相调压原理来实现对电动机的调压启动,主要用于电动机的启动控制,具有过电流保护,电机过载、失压、过压、断相、接地故障保护。启动效果好,但成本较高。因使用了单片机、大功率晶闸管元件,而晶闸管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晶闸管元件的导通,特别是同一电网中有多台晶闸管设备时。因此晶闸管元件的故障率较高,因为涉及电力电子技术,因此对维护技术人员的要求也较高。见下图所示。

  变频器是目前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,它通过改变电源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。

  在以上几种启动控制方式中,星三角启动,自耦减压启动因其成本低,维护相对于软启动和变频控制容易,目前在实际运用中还占有很大的比重。但因其采用分立电气元件组装控制线路接点较多,在其运行中,故障率相对比较高。从事电气维护的技术人员都知道,很多故障都是电气元件的触点和连线接点接触不良引起的,在工作环境恶劣(如粉尘、潮湿)的地方,这类故障比较多,检查起来颇费时间。

  另外,有时根据生产需要,要更改电机的运行方式,如原来电机是连续运行的,需要改成定时运行,这时就需要增加元件,更改控制线路才能实现。有时因为负载或电机变动,要更改电动机的启动方式,如原来是自耦启动,要改为星三角启动,也要更改控制线路才能实现。

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