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一、起動(dòng)特性
當(dāng)異步電機(jī)接入電源后,從轉(zhuǎn)子靜止?fàn)顟B(tài)開始旋轉(zhuǎn),升速直至穩(wěn)定運(yùn)行于某一轉(zhuǎn)速,這一過程稱為起動(dòng)。
1、起動(dòng)性能
交流異步電機(jī)常用起動(dòng)電流倍數(shù)Ist和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)Mst來衡量起動(dòng)性能。對一般鼠籠式電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流倍數(shù)Ist值一般為(4~7)IN,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)Mst一般為(0.9~1.3)MN??梢?,其起動(dòng)電流較大而起動(dòng)轉(zhuǎn)矩則較小,起動(dòng)性能較差。起動(dòng)時(shí)間過長,會(huì)使電動(dòng)機(jī)繞組有過熱危險(xiǎn)甚至影響到廠用系統(tǒng)中其它電機(jī)及電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。因此起動(dòng)性能好的電機(jī)應(yīng)當(dāng)起動(dòng)電流小、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、起動(dòng)時(shí)間短。
1)起動(dòng)電流大的原因:
當(dāng)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)處于停用狀態(tài)時(shí),接通電源,旋轉(zhuǎn)磁場以最大的切割速度切割轉(zhuǎn)子繞組,使轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)最高的電動(dòng)勢,因而在導(dǎo)體中感應(yīng)很大的電流,這個(gè)電流產(chǎn)生磁通而抵消定子磁場的磁通,定子磁場為了維持與此時(shí)相適應(yīng)的原有磁通,而加大電流,因此轉(zhuǎn)子電流很大,而定子電流也很大,當(dāng)起動(dòng)以后電流會(huì)逐漸下降,因?yàn)榇藭r(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢減小,電流也隨之減小,定子電流也減小,直至正常。
2)起動(dòng)力矩小的原因
因?yàn)槠饎?dòng)力矩與轉(zhuǎn)子電流、定子磁通和功率因數(shù)成正比的關(guān)系,即M=фmI2COSф.功率因數(shù)又跟電抗X與電阻r的比值有關(guān),即比值 X/r大,則功率因數(shù)小,比值 X/r小,則功率因數(shù)大,而電抗又與頻率有關(guān)。在起動(dòng)時(shí),無功分量比例大,旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子繞組速度最大,故轉(zhuǎn)子電流的頻率最大,此時(shí)轉(zhuǎn)子繞組電抗也最大,因而功率因數(shù)就低,同時(shí)由于電機(jī)內(nèi)部的電抗作用,使得起動(dòng)時(shí)主磁通減小,因而從整體上來說,它的起動(dòng)力矩也就很小。
2、起動(dòng)方法
對交流異步電機(jī)來說,起動(dòng)方法有兩種,即直接起動(dòng)和降壓起動(dòng)。
直接起動(dòng)又稱全電壓起動(dòng),即將電機(jī)通過開關(guān)直接接入系統(tǒng)的起動(dòng)方式,此時(shí)起動(dòng)電流大,對電機(jī)本身及廠用系統(tǒng),可能產(chǎn)生不利影響。但由于交流電機(jī)起動(dòng)時(shí)間不是太長,起動(dòng)電流還不至于能燒毀電機(jī),此時(shí)所考慮的是起動(dòng)電流對廠用系統(tǒng)中所接的其他電氣設(shè)備的影響。具體說,直接起動(dòng)方法受供電變壓器容量的限制。供電變壓器容量越大,起動(dòng)電流在供電回路中引起的電壓降愈小。對我廠而言,由于廠用系統(tǒng)容量充足,交流電機(jī)啟動(dòng)均采用直接起動(dòng)。
降壓起動(dòng)就是起動(dòng)時(shí),在定子回路中串入電抗器或自耦變壓器及采用Y—△變換的方法,在起動(dòng)時(shí),將定子繞組上所施加的電壓低于額定電壓,從而限制了起動(dòng)電流,提高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。但由于此種起動(dòng)方法,投資大,不經(jīng)濟(jì),在我廠只有空壓機(jī)采用此種啟動(dòng)方式。
3、繞線式電機(jī)的起動(dòng)
我廠只有空壓機(jī)電機(jī)采用繞線式,起動(dòng)方法采用降壓起動(dòng)方法,即采用Y—△變換的起動(dòng)方法。起動(dòng)時(shí),內(nèi)部電路將定子繞組改接成Y形,起動(dòng)正常后,內(nèi)部電路再將定子繞組改接成△形,從而使得Y形接法的啟動(dòng)電流及起動(dòng)轉(zhuǎn)矩都減小到△形接法的1/3,從而改善了起動(dòng)性能。