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水泵電機啟動方式比較

來源:太平洋泵業(yè)集團有限公司   2015年07月14日 14:29   502

電動機幾種啟動方式的比較:

   電動機啟動方式包括:全壓直接啟動、自耦減壓起動、Y-Δ 起動、軟起動器、變頻器。其中軟啟動器和變頻器啟動為潮流。當(dāng)然也不是一定要使用軟啟動器和變頻器啟動,從經(jīng)濟和適用性自行考慮,下面的比較僅供參考。



全壓直接起動:


    在電網(wǎng)容量和負載兩方面都允許全壓直接起動的情況下,可以考慮采用全壓直接起動。優(yōu)點是操縱控制方便,維護簡單,而且比較經(jīng)濟。主要用于小功率電動機的起動,從節(jié)約電能的角度考慮,大于11kw 的電動機不宜用此方法。


自耦減壓起動:


    利用自耦變壓器的多抽頭減壓,既能適應(yīng)不同負載起動的需要,又能得到更大的起動轉(zhuǎn)矩,是一種經(jīng)常被用來起動較大容量電動機的減壓起動方式。它的zui大優(yōu)點是起動轉(zhuǎn)矩較大,當(dāng)其繞組抽頭在80%處時,起動轉(zhuǎn)矩可達直接起動時的64%。并且可以通過抽頭調(diào)節(jié)起動轉(zhuǎn)矩。至今仍被廣泛應(yīng)用。

詳細介紹參看

Y-Δ 起動:


    對于正常運行的定子繞組為三角形接法的鼠籠式異步電動機來說,如果在起動時將定子繞組接成星形,待起動完畢后再接成三角形,就可以降低起動電流,減輕它對電網(wǎng)的沖擊。這樣的起動方式稱為星三角減壓起動,或簡稱為星三角起動(Y-Δ 起動)。采用星三角起動時,起動電流只是原來按三角形接法直接起動時的1/3。如果直接起動時的起動電流以6~7Ie 計,則在星三角起動時,起動電流才2~2.3 倍。這就是說采用星三角起動時,起動轉(zhuǎn)矩也降為原來按三角形接法直接起動時的1/3。適用于無載或者輕載起動的場合。并且同任何別的減壓起動器相比較,其結(jié)構(gòu)zui簡單,價格也*。除此之外,星三角起動方式還有一個優(yōu)點,即當(dāng)負載較輕時,可以讓電動機在星形接法下運行。此時,額定轉(zhuǎn)矩與負載可以匹配,這樣能使電動機的效率有所提高,并因之節(jié)約了電力消耗。



軟起動器:


    這是利用了可控硅的移相調(diào)壓原理來實現(xiàn)電動機的調(diào)壓起動,主要用于電動機的起動控制,起動效果好但成本較高。因使用了可控硅元件,可控硅工作時諧波干擾較大,對電網(wǎng)有一定的影響。另外電網(wǎng)的波動也會影響可控硅元件的導(dǎo)通,特別是同一電網(wǎng)中有多臺可控硅設(shè)備時。因此可控硅元件的故障率較高,因為涉及到電力電子技術(shù),因此對維護技術(shù)人員的要求也較高。


    運用串接于電源與被控電機之間的軟起動器,控制其內(nèi)部晶閘管的導(dǎo)通角,使電機輸入電壓從零以預(yù)設(shè)函數(shù)關(guān)系逐漸上升,直至起動結(jié)束,賦予電機全電壓,即為軟起動,在軟起動過程中,電機起動轉(zhuǎn)矩逐漸增加,轉(zhuǎn)速也逐漸增加。軟起動一般有下面幾種起動方式:

(1)斜坡升壓軟起動:這種起動方式zui簡單,不具備電流閉環(huán)控制,僅調(diào)整晶閘管導(dǎo)通角,使之與時間成一定函數(shù)關(guān)系增加。其缺點是,由于不限流,在電機起動過程中,有時要產(chǎn)生較大的沖擊電流使晶閘管損壞,對電網(wǎng)影響較大,實際很少應(yīng)用。

(2)斜坡恒流軟起動:這種起動方式是在電動機起動的初始階段起動電流逐漸增加,當(dāng)電流達到預(yù)先所設(shè)定的值后保持恒定(t1至t2階段),直至起動完畢。起動過程中,電流上升變化的速率是可以根據(jù)電動機負載調(diào)整設(shè)定。電流上升速率大,則起動轉(zhuǎn)矩大,起動時間短。該起動方式是應(yīng)用zui多的起動方式,尤其適用于風(fēng)機、泵類負載的起動。


(3)階躍起動:開機,即以zui短時間,使起動電流迅速達到設(shè)定值,即為階躍起動。通過調(diào)節(jié)起動電流設(shè)定值,可以達到快速起動效果。


(4)脈沖沖擊起動:在起動開始階段,讓晶閘管在級短時間內(nèi),以較大電流導(dǎo)通一段時間后回落,再按原設(shè)定值線性上升,連入恒流起動。該起動方法,在一般負載中較少應(yīng)用,適用于重載并需克服較大靜摩擦的起動場合。軟起動與傳統(tǒng)減壓起動方式的不同,籠型電機傳統(tǒng)的減壓起動方式有Y-q起動、自耦減壓起動、電抗器起動等。這些起動方式都屬于有級減壓起動,存在明顯缺點,即起動過程中出現(xiàn)二次沖擊電流。


(5)電壓雙斜坡起動:在起動過程中,電機的輸出力矩隨電壓增加,在起動時提供一個初始的起動電壓Us,Us根據(jù)負載可調(diào),將Us調(diào)到大于負載靜磨擦力矩,使負載能立即開始轉(zhuǎn)動。這時輸出電壓從Us開始按一定的斜率上升(斜率可調(diào)),電機不斷加速。當(dāng)輸出電壓達到達速電壓Ur時,電機也基本達到額定轉(zhuǎn)速。軟起動器在起動過程中自動檢測達速電壓,當(dāng)電機達到額定轉(zhuǎn)速時,使輸出電壓達到額定電壓。


(6)限流起動:就是電機的起動過程中限制其起動電流不超過某一設(shè)定值(Im)的軟起動方式。其輸出電壓從零開始迅速增長,直到輸出電流達到預(yù)先設(shè)定的電流限值Im,然后保持輸出電流I這種起動方式的優(yōu)點是起動電流小,且可按需要調(diào)整。對電網(wǎng)影響小,其缺點是在起動時難以知道起動壓降,不能充分利用壓降空間。


(7)突跳起動:在起動開始階段,讓晶閘管在極短的時間內(nèi)全導(dǎo)通后回落,再按原設(shè)定的值線性上升,進入恒流起動,該起動方法適用于重載并需克服較大靜摩擦的起動場合。




變頻器:


    變頻器是現(xiàn)代電動機控制領(lǐng)域技術(shù)含量zui高,控制功能zui全、控制效果的電機控制裝置,它通過改變電網(wǎng)的頻率來調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。因為涉及到電力電子技術(shù),微機技術(shù),因此成本高,對維護技術(shù)人員的要求也高,因此主要用在需要調(diào)速并且對速度控制要求高的領(lǐng)域。



    在以上幾種起動控制方式中,星三角起動,自藕減壓起動因其成本低,維護相對軟起動和變頻控制容易,目前在實際運用中還占有很大的比重。但因其采用分立電氣元件組裝,控制線路接點較多,在其運行中,故障率相對還是比較高。從事過電氣維護的技術(shù)人員都知道,很多故障都是電氣元件的觸點和連線接點接觸不良引起的,在工況環(huán)境惡劣(如粉塵,潮濕)的地方,這類故障更多,但檢查起來確頗費時間。另外有時根據(jù)生產(chǎn)需要,要更改電機的運行方式,如原來電機是連續(xù)運行的,需要改成定時運行,這時就需要增加元件,更改線路才能實現(xiàn)。有時因為負載或電機變動,要更改電動機的起動方式,如原來是自藕起動,要改為星三角起動,也要更改控制線路才能實現(xiàn)。





控制柜類型

優(yōu)點

缺點


直接啟動

優(yōu)點是操縱控制方便,維護簡單,而且比較經(jīng)濟。主要用于小功率電動機的起動

 大于11kw 的電動機不宜用此方法






Y-Δ 起動星三角啟動

起動電流只是原來按三角形接法直接起動時的1/3

采用分立電氣元件組裝,控制線路接點較多,在其運行中,故障率相對還是比較高,在工況環(huán)境惡劣(如粉塵,潮濕)的地方,這類故障更多






自耦降壓啟動

既能適應(yīng)不同負載起動的需要,又能得到更大的起動轉(zhuǎn)矩,是一種經(jīng)常被用來起動較大容量電動機的減壓起動方式。它的zui大優(yōu)點是起動轉(zhuǎn)矩較大,當(dāng)其繞組抽頭在80%處時,起動轉(zhuǎn)矩可達直接起動時的64%

同星三角








變頻調(diào)速啟動

變頻器是現(xiàn)代電動機控制領(lǐng)域技術(shù)含量zui高,控制功能zui全、控制效果的電機控制裝置,它通過改變電網(wǎng)的頻率來調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩

因此成本高,對維護技術(shù)人員的要求也高








關(guān)鍵詞:變頻器
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