笼型异步电动机启动方式的选择

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　　摘要：笼型异步电动机的启动问题是它在运行过程中的一个特殊问题。启动方式选择不当，不仅直接影响到被控电动机负载的正常运行，而且会给电网带来不利的冲击。故笔者结合多年实践经验，对启动方式的选择进行了详细分析，以供参考。
　　关键词：笼型异步电动机 启动方式 选择
　　
　　引言
　　 笼型异步电动机的启动问题是它在运行过程中的一个特殊问题。启动方式选择不当，不仅直接影响到被控电动机负载的正常运行，而且会给电网带来不利的冲击。例如，当电动机的启动转矩小于其负载阻力矩时，则电动机无法启动，并会因堵转而烧坏；对于轻负载，若采用直接启动方式，又常因启动转矩过大而发生机械冲撞，造成设备事故；当启动大容量电动机或同时启动多台电动机时，若电网容量偏小，则巨大的启动电流将给电网带来冲击，引起严重的线路压降，使电网中的其他电气设备无法正常运行，供电质量也无法得到保障。因此，正确选用电动机的启动方式十分重要。
　　
　　启动的方式
　　2.1 直接启动
　　 直接起动也称全压起动，是最常用的起动方式，它是将电动机的定子绕组直接接入电源，在额定电压下起动，具有起动转矩大、起动时间短的特点，也是最简单、最经济和最可靠的起动方式。直接起动时电流大，而起动转矩不大，操作方便，起动迅速。
　　 全压起动的缺点是起动电流大，笼型感应电动机的起动电流一般为额定电流5～7倍，如果电动机的功率较大，达到可与为其供电的变压器容量相比拟时，电动机的起动电流将会引起配电系统的电压显著下降，影响接在同一台变压器或同一条供电线路上的其他电气设备的正常工作。
　　2.2 降压启动
　　 当电动机全压起动将引起配电系统的压降过大，或者在某种情况下规范不允许采用全压起动时，可采用降压起动，根据电动机起动电流与其端电压成正比的关系，采用降低电动机端电压的办法来减小起动电流，从而减小配电系统的压降，简称降压起动。
　　 降压起动的方法较多，有星三角换接、自耦变压器降压、变压器－电动机组、延边三角形换接、串电抗器或电阻器降压等。其中，串电抗器降压起动方式启动电流较小，然而起动转矩也要小得很多，致使起动时间延长，电动机发热较为严重。倘若被拖动的负载阻转矩较大，甚至会起动不起来，因此该方法在低压系统中很少采用。如果在在起动转矩相同的情况下，采用自耦变压器降压比电抗器降压能够更有效的减小配电线路的电流和压降，同时也比星三角换接方法更为灵活。
　　
　　启动方式的选择
　　 所谓启动方式的选择，主要应决定两件事：（1）是否需要采取减压启动方式；（2）选用哪一种减压启动方式。不论选取哪种启动方式，都必须使电动机的启动转矩大于其负载的阻力矩。否则，不仅不能启动，还有可能使电动机因堵转而烧坏。也就是说，究竟采取什么启动方式，在相当大的程度上取决于电动机的负载。为了达到合理选用的目的，应从以下几个方面进行综合考虑：
　　3.1 电动机启动时对电网的影响
　　电动机的启动电流很大，一般为其额定电流的5～7 倍，最大时甚至达到额定的十余倍。这么大的电流冲击，对于容量比电动机大许多倍的电网，尚不致有明显的影响，但当电网容量较小时，就可能因电网电压降低而影响电网中其他电气设备的正常运行。如果电动机容量很大或者有多台电动机同时启动，则对电网的影响尤为严重。因此，并非所有的电动机都允许全压直接启动。
　　 一台电动机是否允许全压直接启动，要看其容量与电网容量的比值是否小于一定数值。此数值不是一成不变，它既同电源情况有关，也同负载情况有关：
　　从电网容量方面考虑
　　当电动机由小容量电厂供电时，允许全压启动的笼型异步电动机的容量一般宜在电源容量的10～12% 以下；若由单台变压器供电，而电动机又经常启动，其容量就应在电源容量的20% 以下，但在非经常启动时，允许其容量为电源容量的30% 以下；假如电源是多台小容量变压器并联形成的，允许直接启动的单台电动机的容量也可用下列公式计算：，其中：PM--电动机容量（kW）；）P T--变压器的总容量（kW）；k1--为电动机的启动电流与其额定电流之比。
　　从线路电压降方面考虑
　　 在经常有异步电动机直接启动的场合，电压降应小于额定电压的10%；在非经常有异步电动机启动的场合，电压降应小于额定电压的15%；若需要保证电动机有足够的启动转矩，而电压降低尚不致影响到其他电气设备的正常运行，也允许电压降达到额定电压的20%；当电动机很少启动或它由单独的变压器供电时，还允许电压降略大于额定电压的20%。
　　3.2 负载性质与对启动的要求
　　 从负载方面考虑，即电动机的启动转矩必须大于负载阻力矩。全压启动因启动转矩较大，对重型负载有利，但对于一般的轻型负载来说，就有可能发生机械冲击，以致传动皮带被撕裂、齿轮被打坏等。
　　
　　4、结束语
　　 综上所述，直接启动虽具有方法简单、设备也简单、价格又便宜的优点，但为限制电的和机械的冲击以及保证电网的供电质量，就得采用减压启动器，或在绕线式异步电动机的转子电路中串人阻抗。然而，采用减压启动方式并非总是有利。因为一方面添加启动设备，往往会使投资增大；另一方面有些拖动系统常需要电动机正反转，也有些系统启动很频繁，这都要求缩短启动时间以提高劳动生产率。因此，确定是否采用全压直接启动，还必须根据具体使用要求和启动方案的技术经济指标作统筹考虑。
　　
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