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交流異步電機軟起動及優化技術

2020-07-16
1.直接起動的危害

直接起動是比較簡單的起動方式,起動時通過閘刀或接觸器將電動機直接接到電網上。直接起動的優點是起動設備簡單,起動速度快,但是直接起動的危害很大:

(1)電網沖擊:過大的起動電流(空載起動電流可達額定電流的4~7倍,帶載起動時可達8~10倍或更大),會造成電網電壓下降,影響其他用電設備的正常運行,還可能使欠壓保護動作,造成設備的有害跳閘。同時過大的起動電流會使電機繞組發熱,從而加速絕緣老化,影響電機壽命;

(2)機械沖擊:過大的沖擊轉矩往往造成電動機轉子籠條、端環斷裂和定子端部繞組絕緣磨損,導致擊穿燒機,轉軸扭曲,聯軸節、傳動齒輪損傷和皮帶撕裂等;

(3)對生產機械造成沖擊:起動過程中的壓力突變往往造成泵系統管道、閥門的損傷,縮短使用壽命;影響傳動精度,甚至影響正常的過程控制。

所有這些都給設備的安全可靠運行帶來威脅,同時也造成過大的起動能量損耗,尤其當頻繁起停時更是如此。因此對電動機直接起動有以下限制條件:

(1)生產機械是否允許拖動電動機直接起動,這是先決條件;

(2)電動機的容量應不大于供電變壓器容量的10%~15%;

(3)起動過程中的電壓降△U應不大于額定電壓的15%。對于中、大功率的電動機一般都不允許直接起動,而要求采用一定的起動設備,方可完成正常的起動工作。

2.新型的電子式軟起動器

隨著電力電子技術和微機控制技術的發展,國內外相繼開發出一系列電子式起動控制設備,用于異步電動機的起動控制,以取代傳統的降壓起動設備。新型的電子式軟起動器的主電路一般都采用晶閘管調壓電路,調壓電路由六只晶閘管兩兩反向并聯組成,串接于電動機的三相供電線路上。當起動器的微機控制系統接到起動指令后,便進行有關的計算,輸出晶閘管的觸發信號,通過控制晶閘管的導通角α,使起動器按所設計的模式調節輸出電壓,以控制電動機的起動過程。當起動過程完成后,一般起動器將旁路接觸器吸合,短路掉所有的晶閘管主電路,使電動機直接投入電網運行,以避免不必要的電能損耗。
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