异步电动机的启动论文

异步电动机的启动论文（精选11篇）

异步电动机的启动论文 篇1

摘要：基于三相异步电动机原理, 启动方式随着不同控制线路而不同。小型三相电动机常常采用直接起动方式其控制线路较简单。为满足较大负荷的需要, 常常使用星型三角形起动方式、自耦变压器降压起动。为了使电机起动平稳, 异步电动机转子串入合适的三相对称电阻。另外就是采用变频器起动电动机效果最好, 但是变频器投资较大。

关键词：三相异步电动机,启动,控制线路,外来电机

0 前 言

三相异步电动机具有结构简单, 运行可靠, 坚固耐用, 价格便宜, 维修方便等一系列优点。与同容量的直流电动机相比, 异步电动机还具有体积小, 重量轻, 转动惯量小的特点。因此, 在工矿企业中异步电动机得到了广泛的应用。三相异步电动机的控制线路大多由接触器、继电器、闸刀开关、按钮等有触点电器组合而成。三相异步电动机分为鼠笼式异步电动机和绕线式异步电动机, 二者的构造不同, 启动方法也不同, 其启动控制线路差别很大。

1 鼠笼式异步电动机全压启动控制线路

在许多工矿企业中, 鼠笼式异步电动机的数量占 拖动设备总数的85%左右。在变压器容量允许的情况下, 鼠笼式异步电动机应该尽可能采用全电压直接起动, 既可以提高控制线路的可靠性, 又可以减少电器的维修工作量。

电动机单向起动控制线路常用于只需要单方向运转的小功率电动机的控制。例如小型通风机、水泵以及皮带运输机等机械设备。图1是电动机单向起动控制线路的电气原理图。这是一种最常用、最简单的控制线路, 能实现对电动机的起动、停止的自动控制、远距离控制、频繁操作等。

在图1中, 主电路由隔离开关QS、熔断器FU、接触器KM的常开主触点, 以及热继电器FR的热元件和电动机M组成。控制电路由起动按钮SB2、停止按钮SB1、接触器KM线圈和常开辅助触点、热继电器FR的常闭触头构成。控制线路工作原理为:

(1) 起动电动机, 合上三相隔离开关QS, 按起动按钮SB2, 按触器KM的吸引线圈得电, 三对常开主触点闭合, 将电动机M接入电源, 电动机开始起动。同时, 与SB2并联的KM的常开辅助触点闭合, 即使松手断开SB2, 吸引线圈KM通过其辅助触点可以继续保持通电, 维持吸合状态。凡是接触器 (或继电器) 利用自己的辅助触点来保持其线圈带电的, 称之为自锁 (自保) 。这个触点称为自锁 (自保) 触点。由于KM的自锁作用, 当松开SB2后, 电动机M仍能继续起动, 最后达到稳定运转;

(2) 停止电动机按停止按钮SB1, 接触器KM的线圈失电, 其主触点和辅助触点均断开, 电动机脱离电源, 停止运转。这时, 即使松开停止按钮, 由于自锁触点断开, 接触器KM线圈不会再通电, 电动机不会自行起动。只有再次按下起动按钮SB2时, 电动机方能再次起动运转。

也可以用下述方式描述:①合上开关QS;②起动→KM主触点闭点→电动机M得电起动、运行;③按下SB2→KM线圈得电→KM常开辅助触点闭合→实现自保;④停车→KM主触点复位→电动机M断电停车;⑤按下SB1→KM线圈失电→KM常开辅助触点复位→自保解除。

(3) 线路保护环节。①短路保护。短路时通过熔断器FU的熔体熔断切开主电路;②过载保护。通过热继电器FR实现。由于热继电器的热惯性比较大, 即使热元件上流过几倍额定电流的电流, 热继电器也不会立即动作。因此在电动机起动时间不太长的情况下, 热继电器经得起电动机起动电流的冲击而不会动作。只有在电动机长期过载下FR才动作, 断开控制电路, 接触器KM失电, 切断电动机主电路, 电动机停转, 实现过载保护;③欠压和失压保护。当电动机正在运行时, 如果电源电压由于某种原因消失, 那么在电源电压恢复时, 电动机就将自行起动, 这就可能造成生产设备的损坏, 甚至造成人身事故。对电网来说, 同时有许多电动机及其他用电设备自行起动也会引起不允许的过电流及瞬间网络电压下降。为了防止电压恢复时电动机自行起动的保护叫失压保护或零压保护。

当电动机正常运转时, 电源电压过分地降低将引起一些电器释放, 造成控制线路不正常工作, 可能产生事故;电源电压过分地降低也会引起电动机转速下降甚至停转。因此需要在电源电压降到一定允许值以下时将电源切断, 这就是欠电压保护。

欠压和失压保护是通过接触器KM的自锁触点来实现的。在电动机正常运行中, 由于某种原因使电网电压消失或降低, 当电压低于接触器线圈的释放电压时, 接触器释放, 自锁触点断开, 同时主触点断开, 切断电动机电源, 电动机停转。如果电源电压恢复正常, 由于自锁解除, 电动机不会自行起动, 避免了意外事故发生。只有操作人员再次按下SB2后, 电动机才能起动。控制线路具备了欠压和失压的保护能力以后, 有如下三个方面优点:①防止电压严重下降时电动机在重负载情况下的低压运行;②避免电动机同时起动而造成电压的严重下降;③防止电源电压恢复时, 电动机突然起动运转, 造成设备和人身事故。

2 三相鼠笼式异步电动机降压起动线路

鼠笼式异步电动机采用全压直接起动时, 控制线路简单, 维修工作量较少。但是, 并不是所有异步电动机在任何情况下都可以采用全压起动。这是因为异步电动机的全压起动电流一般可达额定电流的4倍～7倍。过大的起动电流会降低电动机寿命, 致使变压器二次电压大幅度下降, 减少电动机本身的起动转矩, 甚至使电动机根本无法起动, 还要影响同一供电网路中其它设备的正常工作。如何判断一台电动机能否全压起动呢?一般规定, 电动机容量在10kW以下者, 可直接起动。10kW以上的异步电动机是否允许直接起动, 要根据电动机容量和电源变压器容量的比值来确定。对于给定容量的电动机, 一般用下面的经验公式来估计。

Iq/Ie≤3/4+电源变压器容量 (kVA) /[4×电动机容量 (kVA) ]

式中 Iq—电动机全电压起动电流 (A) ;Ie—电动机额定电流 (A) 。

若计算结果满足上述经验公式, 一般可以全压起动, 否则不予全压起动, 应考虑采用降压起动。有时, 为了限制和减少起动转矩对机械设备的冲击作用, 允许全压起动的电动机, 也多采用降压起动方式。

鼠笼式异步电动机降压起动的方法有以下几种:定子电路串电阻 (或电抗) 降压起动、自耦变压器降压起动、Y-△降压起动、△-△降压起动等.使用这些方法都是为了限制起动电流, (一般降低电压后的起动电流为电动机额定电流的2倍～3倍) , 减小供电干线的电压降落, 保障各个用户的电气设备正常运行。

2.1 自耦变压器降压启动

自耦变压器降压启动是指启动电动机时, 利用自耦变压器来降低加在电动机定子绕组上的启动电压, 待电动机启动完毕后, 再使电动机与自耦变压器脱离, 在全电压下正常运行。

2.2 Y—△降压启动

Y—△降压启动是指启动电动机时, 把定子绕组接成星形, 待电动机启动完毕后再将电动机定子绕组改接为三角形, 使电动机在全电压下运行。

Y—△降压启动方法只适用于△接线的电动机, 而且启动时接成星形, 其启动电流数值是三角形接线直接全电压启动时启动电流的三分之一, 所以电动机容量不能大, 否则会启动困难。

3 绕线式异步电动机的启动

3.1 转子串电阻启动

绕线转子异步电动机转子串入合适的三相对称电阻。既能提高起动转矩, 又能减小起动电流。

如要求起动转矩等于最大转矩, 则Sm=1

为缩短起动时间, 增大整个起动过程的加速转矩, 使起动过程平滑些, 把串接的起动电阻逐步切除。

优点。减少启动电流, 启动转矩保持较大范围, 需重载启动的设备如桥式起重机、卷扬机等。

缺点。启动设备较多, 一部分能量消耗在启动电阻且启动级数较少。

3.2 频敏变阻器启动

频敏变阻器是一种有独特结构的新型无触点元件。其外部结构与三相电抗器相似, 即有三个铁芯柱和三个绕组组成, 三个绕组接成星形, 并通过滑环和电刷与绕线式电动机三相转子绕组相接。

当绕线式电动机刚开始启动时, 电动机转速很低, 故转子频率f2很大 (接近f1) , 铁心中的损耗很大, 即等值电阻Rm很大, 故限制了启动电流, 增大了启动转矩。随着n的增加, 转子电流频率下降 (f2=sf1) , Rm减小, 使启动电流及转矩保持一定数值。频敏变阻器实际上利用转子频率f2的平滑变化达到使转子回路总电阻平滑减小的目的。启动结束后, 转子绕组短接, 把频敏变阻器从电路中切除。由于频敏变阻器的等值电阻Rm和电抗Xm随转子电流频率而变, 反应灵敏, 故叫频敏变阻器。

另外补充说明一点, 这是在沙特才新接触的问题。本地低压电分为三相220伏和三相380伏。为此三相异步电动机起动及运行Y—△起动特例不允许, 此类电机用于三相220伏电压三角形接线, 用于三相380伏电压必须星型接线。望广大同仁引起注意。

4 结 语

总之, 三项电动机的启动及控制线路看似简单, 确实生产及施工中起着重要作用。作为我们技术人员更要注意, 把好电机启动和控制线路关, 充分领会三项异步电机启动及线路控制原理去指导实际。

异步电动机的启动论文 篇2

《检查启动前三相异步电动机》

现在我进行的是检查启动前三相异步电动机，第一步准备工作，三相异步电动机一台，兆欧表一块，QJ23电桥一块，数字万用表一块，电工具一套，计算器一台，放电导线一根，答题纸一张，记录笔一只。

下面进行操作，检查电动机的外观，电动机外观良好，转动转子，电动机无扫膛现相，轴承润滑良好，填写记录，检查电动机名牌，电流、电压、功率、绝缘等级、接线方法，查完后并记录，外观完好，转动正常，轴承无缺油情况，电动机额定电压380V, 额定电流5.1A，级数4级，接线方式星接，绝缘等级F级。

打开电机接线盒，拆除电动机连接片，根据电动机电压选择兆欧表，选择500V兆欧表，检查兆欧表外观是否完好，将兆欧表水平放置，接线，黑色表笔接兆欧表“E”端，红色表笔接兆欧表“L”端，将两表笔分开进行开路实验，摇动兆欧表手柄达到120转每分，指针指向无穷大，兆欧表开路实验完好，下面进行短路试验，轻带兆欧表手柄，指针归零，兆欧表短路实验完好，下面进行兆欧表相间对地绝缘电阻的测量，测量前将放电导线接于电动机外壳，测量A相对地绝缘电阻，摇动兆欧表手柄，待指针稳定后读数，A相（U相）对地绝缘电阻大于500兆欧，放电，测量V相对地绝缘电阻，摇动兆欧表手柄，待指针稳定后读数，（V相对地绝缘电阻大于500兆欧），放电，测量W相对地绝缘电阻，摇动兆欧表手柄，待指针稳定后读数，W相对地绝缘电阻大于500兆欧，放电，放电后记录阻值。

下面进行相与相之间的测量，测量U、V两项之间相间绝缘，指针稳定后读数，（放电），U、V两项相间绝缘电阻大于500兆欧，测量V、W两项相间绝缘电阻，摇到指针稳定后读数，V、W两项相间绝缘电阻大于500兆欧，放电，测量W、U相两项相间绝缘电阻，指针稳定后读数，放电并记录数值，拆除放电线。

使用数字万用表估测电动机直流电阻，检查数字万用表外观是否完好，水平放置，将表笔插入万用表黑色插入数字万用表COM端，红色插入万用表电压公共端，合上电源，选择档位，测量三相异步电动机直流电阻阻值，“U”相阻值2.9欧，“V”相阻值2.8欧，“W”相阻值2.9欧，将万用表达到交流电压最高档，关机，拔掉表笔。

检查QJ23电桥外观是否完好，水平放置，将连接片由内接打置外接，机械调控，将表笔线接入电桥，根据初测阻值选择倍率当，选择比较臂，测量“U”相直流电阻，将“B”钮按下，按“G”钮，指针向“+”号偏转时加比较臂电阻，指针指向零位时开始读数，“U”相电阻2.975欧姆，下面测量“V”相电阻，“V”相电阻阻值2.977欧姆，测量“W”相直流电阻，松开“G”钮，同时松开“B”钮，“Ｗ”相电阻2.965欧姆，拆除电桥连接线，将比较臂归零，比例臂打到空档位置，电桥由外接转为内接，计算直流电阻偏差，平均阻值是RpRURVRW2.9752.9772.9652.972 33

直流电阻偏差计算公式是：RRmaxRmin2.9772.965100%0.3%偏差计算结果：RP2.972

三相异步电动机降压启动 篇3

摘要：三相异步电动机以其优质价廉的优点，在工农业及日常生活中得到广泛应用。其启动方式有直接启动与降压启动两种方式，直接启动电流大，会对电网造成很大的冲击，直接影响电网中其它用电设备的正常工作，也会影响电动机本身及其拖动设备的使用寿命；因此，如何控制电动机启动电流，具有重要的经济价值。

关键词：三相异步电动机；软启动器；降压启动

一、引言

电动机的启动电流近似的与定子的电压成正比，因此要采用降低定子电压的办法来限制起动电流，即为降压起动。对于因直接起动冲击电流过大而无法承受的场合，通常采用降压起动，此时，起动转矩下降，起动电流也下降，所以只适合必须减小起动电流，又对起动转矩要求不高的场合。文章主要探讨了三相异步电动机的几种降压启动方式。

二、三相异步电动机的几种降压启动

一般容量在l0kw以下的小型电动机可以直接启动，但10kw以上的电动机则应考虑采用降压启动。有时为了限制和减少启动转矩对机械设备的冲击作用，允许全压启动的电动机也多采用降压启动方式。

三相异步电动机降压启动的方法有以下几种：定子电路串电阻（或电抗）降压启动、自耦变压器降压启动、Y-△降压启动、软启动器等。使用这些方法是为了限制启动电流（一般降低电压后的启动电流为电动机额定电流的2～3倍），减小供电干线的电压降落，保障各种电气设备正常运行。

1、三相异步电动机的串电阻（或电抗）降压启动

电动机串电阻（电抗）降压起动是指起动时，在电动机定子绕组上串联电阻（电抗），起动电流在电阻上产生电压降，使实际加到电动机定子绕组中的电压低于额定电压，待电动机转速上升到一定值后，再将串联电阻（电抗）短接，使电动机在额定电压下运行。由于定子串电阻降压启动的启动电流随定子电压成正比下降，而启动转矩则按电压下降比例的平方倍下降。显然，这种方法会消耗大量的电能且装置成本较高，三相异步电动机采用这种启动方法，适用于要求启动平稳小的容量电动机及启动不频繁的场合。

图1 定子串电阻降压启动控制线路图

2、三相异步电动机的自耦变压器降压启动

对于容量较大且正常运行时定子绕组接成星形的笼型异步电动机，可采用自耦变压器降压起动。它是指起动时，将自耦变压器接入电动机的定子回路，待电动机的转速上升到一定值后，再切除自耦变压器，使电动机定子绕组获正常工作电压。这样，起动时电动机每相绕组电压为正常工作电压的1/K倍（K——自耦变压器的匝数比。K= N1/N2），起动电流也为全压起动电流的1/K2倍。

（1）电动机自耦降压启动（自动控制接线图）

图2 三相异步电动机自耦降压启动接线图

图2是交流电动机自耦降压启动自动切换控制接线图，自动切换靠时间继电器完成，用时间继电器切换能可靠地完成由启动到运行的转换过程，不会造成启动时间的长短不一的情况，也不会因启动时间长造成烧毁自耦变压器事故。

（2）电动机自耦降压启动（手动控制接线）

图3 三相异步电动机自耦降压启动接线图

自耦变压器降压起动手动控制接线如图3所示，图中操作手柄有三个位置：“停止”、“起動”和“运行”。操作机构中设有机械连锁机构，它使得操作手柄未经“起动”位置就不可能扳到“运行”位置，保证了电动机必须先经过起动阶段以后才能投入运行。

3、三相异步电动机的Y-△降压启动

三相异步电动机的Y-△降压启动是指，在启动时将异步电动机三相定子绕组接成星形，等启动完成后，再接成三角形。这样，电动机启动时每相绕组的工作电压为正常时绕组电压的1/，启动电流为三角形直接启动时的1/3。

图4 三相异步电动机 Y—Δ 降压启动控制线路图

4、固态降压启动器

固态降压启动器由电动机的起停装置和软启动控制器组成。固态降压启动器的启动方法有两种：（1）电流渐增启动方式，即在启动时，电流线性增加，直达全速为止。启动电流和转矩是可调的，启动电流和电压是按照用户设定的频率平滑连续无极增大。（2）是限流启动方式，即在启动时电动机电流保持恒定，通常可在额定电流的1.5～4.5倍之间进行调节，电动机的电压按斜坡函数稳定升高，直到设定的电流限值。启动电流大小能改变电动机达到额定转速所需要的时间，这种启动方式适合于惯性大的场合。

图5 软启动器主电路原理图

固态降压器有良好的软启动特性、可靠性高、寿命长、维护量小、电动机保护良好以及参数设置简单等优点，但是不能长时间用于启动扭矩要求很高的电动机驱动装置上。这种局限主要因为软启动器实际上是靠将自身电压斜坡式抬升到最大值来完成工作，由于扭矩与电压平方成正比，连接电动机不能从一开始就达到最大扭矩，因此，这种启动器更适合水泵、传送带、电梯等轻型易启动的设备。

5、液态降压启动器

水电阻降压起动可将启动电流控制在3倍额定电流以内，对电网和拖动动设备冲击小，能连续起动，不会烧毁，维护简单。

水电阻降压启动原理图

水电阻软起动装置是依靠溶解在水中的电解质离子导电的，电解质充满与两个平面极板之间（即水电阻的两个极），构成一个电容状的导电体，它能够限制电流的流通，自身压降小，属于无感性元件，也就是说既能降低电动机的启动电流，又使电动机获得较大的端电压，且提高了起动时的功率因数，所以能使电动机100%起动成功。

水电阻软起动装置还有一个特点，实现平稳起动。水电阻的阻值大小是依靠改变水电阻箱内导电介质的浓度和两个极板间的距离来完成的，在现场可根据电动机的实际需要调配，起动过程中，从初始电阻逐渐连续变化为零电阻，起动平稳，无二次冲击电流。

5、软启动

以上几种降压启动的方法是有级启动，启动的平滑性不高，应用一些自动控制线路组成的软启动器可以实现鼠笼式异步电机的无级平滑运动，这种方法称为软启动。软启动分为磁控式和电子式两种。磁控式故障率高，已被电子式取代。

启动过程电机所加的电压不是一个固定值，软启动装置输出电压按指定要求上升，被控电机电压由零安指定斜率上升至全电压，转速相应由零上升到规定转速。软启动能保证电机在不同负载下平滑启动，减少电机启动对电网冲击，又降低对自身承受的较大结构冲击力。

软启动可以设定起始电压、上升方式、启动电流倍数等参数，以适用重载、轻载启动不同情况。

三、异步电动机的优缺点

1、三相异步电动机的优点

三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速，转子绕组因与磁场间存在着相对运动而产生感生电动势和电流，并与磁场相互作用产生电磁转矩，实现能量变换。与单相异步电动机相比，三相异步电动机运行性能好，并可节省各种材料。按转子结构的不同，三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜，得到了广泛的应用，其主要缺点是调速困难。绕线式三相异步电动机的转子和定子一样也设置了三相繞组并通过滑环、电刷与外部变阻器连接。调节变阻器电阻可以改善电动机的起动性能和调节电动机的转速。

2、异步电动机存在的缺点

2.1笼型感应电动机存在下列三个主要缺点。

（1）起动转矩不大，难以满足带负载起动的需要。当前社会上解决该问题的多数办法是提高电动机的功率容量（即增容）来提高其起动转矩，这就造成严重的“大马拉小车”，既增加购买设备的投资，又在长期的应用中因处于低负荷运行而浪费大量电量，很不经济。第二种办法是增购液力偶合器，先让电动机空载起动，在由液力偶合器驱动负载。这种办法同样要增加添购设备的投资，并因液力偶合器的效率低于97%，因此至少浪费3%的电能，因而整个驱动装置的效率很低，同样浪费电量，更何况添加液力偶合器之后，机组的运行可靠性大大下降，显著增加维护困难，因此不是一个好办法。

（2）大转矩不大，用于驱动经常出现短时过负荷的负载，如矿山所用破碎机等时，往往停转而烧坏电动机。以致只能在轻载状况下运行，既降低了产量又浪费电能。

（3）起动电流很大，增加了所需供电变压器的容量，从而增加大量投资。另一办法是采用降压起动来降低起动电流，同样要增加添购降压装置的投资，并且使本来就不好的起动特性进一步恶化。

2.2绕线型感应电动机

绕线性感应电动机正常运行时，三相绕组通过集电环短路。起动时，为减小起动电流，转子中可以串入起动电阻，转子串入适当的电阻，不仅可以减小起动电流，而且由于转子功率因数和转子电流有功分量增大，起动转矩也可增大。这种电动机还可通过改变外串电阻调速。绕线型电动机虽起动特性和运行特性兼优，但仍存在下列缺点：

（1）由于转子上有集电环和电刷，不仅增加制造成本，并且降低了起动和运行的可靠性，集电环和电刷之间的滑动接触，是这种电动机发生故障的主要原因。特别是集电环与电刷之间会产生火花，使传统绕线型电动机在矿山、井下、石油、华工等防爆要求的场所，对于灰土、粉尘浓度很高的地方，也不敢使用，这就限制了其应用范围。

（2）当前的传统绕线型电动机为了提高可靠性，多数不提刷，因此运行时存在下列电能浪费：集电环和电刷间的摩擦损耗和接触电阻上的电损耗，电刷至控制柜短路开关间三根电缆的电损耗，若电动机与控制柜之间距离很长，则该损耗将非常严重。并且由于集电环与电刷产生碳粉、电火花和噪声，长期污染周围环境，损害管理人员和周围居民健康。

（3）传统绕线型电动机的起动转矩比笼型电动机的有所提高，但仍往往不能满足满载起动的需要，以至仍然需要增容而形成“大马拉小车”。

上述传统感应电动机存在的严重缺点的根本原因在于“起动”、“运行”和“可靠性”三者之间存在难以调和的矛盾，因此势必顾此失彼，不可兼优。

四、结语

异步电动机的起动问题是它在运行中的一个特殊问题。常用的方法有自耦变压器降压起动、Y-Δ起动、软起动、定子串电阻降压起动等。

在电网和负载两方面都允许全压直接起动的情况下，鼠笼式异步电动机仍以直接起动为宜，因为操纵控制方便，而且比较经济。自耦降压起动器是经常被用来起动较大容量鼠笼式异步电动机的降压起动装置。虽然自耦降压起动器是一种老式的起动设备，但利用自耦变压器的多触头降压，既能适应不同负载起动的需要，又能得到更大的起动转矩，加之还因装设有热继电器和低电压脱扣器而具有较完善的过载和失压保护，所以，至今仍被广泛应用。

参考文献：

[1]. 邓星钟，《机电传动控制》，华中科技大学出版社，2001.3

[2]. 秦曾煌，《电工学》，第五版，高等教育出版社，北京，2005.12

[3]. 李永东，《交流电机数字控制系统》，机械工业出版社，2002.5

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是采用计算机技术和互感效应来进行的，互感效应必须要做到数据在采集和共享时必须要同步，哪一方面出现问题，智能化变电站都不能进行正常的工作。所以要对数据的采集和共享时多加派工作人员，一点要保证数据的同步化。

四、结论

我国的经济快速发展，人们的生活水平快速提高，对电力资源的需求也随之增加，只有加快变电站的工作进程，提高变电站的工程质量，才能满足人们的需求。因为要实现电力资源供求相等的目标，出现了一种智能化的变电站，运用计算机技术和互感效应达到了变电站工作的自动化，但是由于智能化变电站的技术不够完善，在实施过程中出现的问题有待解决。通过分析和论证通过对高压设备的智能化研究等改善方案，达到了加快工作进程，改善工程质量的预期目标。

参考文献：

[1]张波.变电站智能化改造关键技术研究与实施[J].科技创新与应用，2015-05-11.

[2]蒋蕾.小议智能变电站的关键技术及改造要点[J].河南科技，2014-03-07.

异步电动机的启动论文 篇4

关键词：三相异步电动机,启动电流,启动转矩,启动方法

0 引言

三相异步电动机具有构造简单、价格合理、维修方便、运行可靠等特点, 但大的启动电流对电网和设备造成较大的冲击力。因而在实际应用中, 如何减小启动电流和选择启动方式的合理性对保障设备的安全运行尤为重要, 下面对几种常见启动方式逐一进行简单的分析。

1 直接启动 (全压启动)

直接启动即全压启动, 是将电动机定子绕组接额定电压, 其设备投资少、控制方式简单, 但启动性能较差, 且启动电流大, 启动转矩过小时有载时启动或启动速度很慢, 电机绕组发热越严重, 影响其使用寿命。小容量三相异步电动机, 启动速度快、惯性小, 可直接启动。

2 减压启动控制

电动机启动时采用合理手段适当减小定子绕组电压, 当转速升至稳定转速时, 将电压调到额定值。此方法限制启动电流[一般 (2~3) ]的同时造成启动转矩更小, 故大中型不能直接启动的或空载、轻载情况的电动机可采用此方法, 而机械负荷重的电动机不适用。

2.1 星形/三角形减压启动控制

启动控制电路如图1所示。其中KM1引入电源, KM3控制“Y”形减压启动, KM2控制“△”形全压运行, KT控制“Y”形减压启动和完成Y-△自动切换时间, SB1停止按钮, SB2启动按钮, FU1主回路短路保护, FU2控制回路短路保护, FR过载保护。启动时定子绕组“Y”联结, , 下降1/3, 下降1/3。启动完成后定子绕组恢复为“△”联接, 电动机全压正常运行。停止时, 按下SB1即可。

这种启动方式的特点:操作方便, 设备简单, 成本低, 适用于定子绕组正常运行时为“△”联接的几十千瓦的三相异步电动机, 但因启动转矩下降很大, 多用于空载或轻载时启动。

2.2 自耦变压器减压启动自动控制

启动控制电路如图2所示。启动时主电路KM1、KM2闭合, KM3断开时, 电动机减压启动以减小启动电流。启动完成后, KM1、KM2断开, KM3闭合, 切除自耦变压器, 电动机全压正常运行。自耦变压器输出端一般有 (2~3) 组抽头 (为电源电压的80%、60%和40%) , 加在定子绕组相电压 (K﹥1) , 启动电流下降倍, 启动转矩降低1/K2倍 (自耦变压器变压比为K) 。停止时, 按动按钮SB1控制回路全部断电, 电动机停转。其中热继电器FR完成电动机的过载保护。

这种启动方式的特点:用户可按需求根据启动电流和启动转矩的大小选取自耦变压器的抽头。缺点:设备体积大, 投资较贵, 因线圈是按短时通电设计的, 所以不能频繁启动, 启动只允许连续两次。由于此电路的启动和运行转换过程是由KT时间继电器可靠地完成, 不会因启动时间的长短不一或时间长造成自耦变压器烧毁事故。

3 电动机软启动控制

上述几种降压启动方法虽然减小了启动电流, 但启动转矩固定不可调, 出现了二次冲击电流以及接触器、继电器的触点损坏而造成电动机启动困难甚至堵转, 机械冲击等缺点。软启动方式改进了上述缺点, 可根据负载及电网继电保护特性将启动电流自由无级调整至最佳的恒流状态 (为额定电流的1.5~2.5倍) 。且启动平滑, 消除启动过流跳闸, 提供软停车功能, 避免了自由停车对转矩的冲击。实现了过载、缺相、过流、过热等保护。

4 结束语

综上, 三相异步电动机的启动控制方式由直接启动控制、降压启动控制到软启动控制。在生产实践中, 要从经济实用, 可根据启动方式的优缺点, 启动过程的各种参数, 电动机的起动特性、负载特性和工艺要求等, 灵活调节、选择最佳的启动方式和设备。

参考文献

[1]王海霞.电动机启动方法的分析和比较[J].机电工程技术, 2014 (02) :32-34.

异步电动机的启动论文 篇5

启动装置都应履行第一种工作票的各项程序，做好下列技术措施：

(1)检修设备本身停电，应拉开它的断路器及其隔离开关，断路器型式若为手车式的，断开后应从柜中拉出，关门上锁，钥匙妥善保管。母线开关程序闭锁应良好，销子扣入。

(2)将高压电动机的启动装置、操作控制电源和合闸电源全部断开。

(3)高压电动机的拖动负载转动时，该电机会被带转产生反馈电压，还可能引出机械事故。因此，应在有关装置的阀门上做好安全措施，并挂“禁止合闸”内容的标示牌。

(4)对解开的电缆头应进行放电并三相短路接地，在电动机断路器和母线隔离开关间验明确无电压后装设接地线，

若设备型式不便于装设，也可在母线隔离开关间装设合格的绝缘挡板。

(5)在启动装置按钮、断路器控制开关把手、母线隔离开关操作把手上分别挂设“禁止合闸”内容的标示牌。

安全工作要点歌述(186)

检修高压电动机 启动装置也相随

安全措施各事项 完整可靠又具体

先断开关和刀闸 操控电源再断离

自动装置不例外 交流直流全范围

验明设备无电压 三相短路装接地

或者装设绝缘板 耐压合格符等级

如有解开电缆头 放电之后作接地

小车开关断电后 关门上锁拉出柜

还防电机被带转 有关阀门紧关闭

电动机降压启动方式比较分析 篇6

关键词：电动机 降压启动 比较分析

中图分类号：TM343 文献标志码：A 文章编号：1672-3791（2014）01（b）-0128-01

电动机作为一种被广泛使用的设备，在任何工厂或者发电厂中都必须配置电动机，特别是在工厂中，一旦自备的电动机发生了相关故障，则非常可能致使整个工厂都停电，给工程带来巨大的经济损失。在电动机进行启动时可能会整个电力系统造成巨大的启动电压压降，同时也给整个系统的电能质量造成巨大的影响。因此，为了减少电动机对整个电力系统电压的影响，必须合理选择电动机的起动方式，确保电动机的安全启动。本文对电动机的降压启动方式进行比较分析。

1 电动机突然而剧烈的启动造成的危害

通常情况下，在异步电动机中，其全压启动电流与额定电流有一个数量关系，即全压启动电流为额定电流的4～7倍，如果启动电流过大，则将对电动机的寿命进行降低，导致变压器的二次电压出现大幅度的降低，这就减少了电动机的启动转矩，甚至有可能导致电动机出现根本无法启动的局面。异步电动机还会对同一个网络中的其他供电设备造成影响，如果交流电动机突然出现了剧烈的启动现象，则其可能造成大量的损失，如下几点。

（1）进行Y-v启动会造成启动电流或电压发生瞬变，导致相关电气故障的发生，同时还可能造成电压发生剧烈的变化，造成整个电网中其他电气设备出现故障。

（2）造成运行故障。电动机突然启动将造成管路系统产生巨大的压力振动，其会对所带的货物产生严重的损坏。

（3）对经济效益造成严重的影响。电动机的一旦发生了故障，都会造成停运和维修的故障损失，致使电动机的运营成本造成严重的增加。

2 电动机的起动方式分析

2.1 全压直接起动方式分析

作为电动机最为简单的启动方式之一，电动机的全压直接启动就是将其定子绕组上直接加额定电压，然后直接进行启动。电动机的全压直接起动主要适用于负载和电网容量允许的条件下。

电动机全压启动的优点是其起动的转矩较大，且起动的时间较短，所使用的起动设备较为简单，易于操作和维护，启动设备的故障率较低。在对电动机进行全压起动时，由于起动电流很大，如对于鼠笼型电动机其起动电流一般为额定电流的6～8倍，如果此时电动机功率较大，则过大的电动机起动电流将造成配电网电压的降低，直接影响其直接连接的其他电气设备的正常工作。

2.2 Y-△起动方式分析

Y-△的起动方式就是将△连接的电动机，在其起动时接成Y 型，当电动机完成起动后其速度将接近△运行。利用这种方式对电动机进行起动时，定子绕组的电压实际上为整个电源电压的50%，而起动电流也较小，仅为直接启动方式的30%，这样就保证了其起动的转矩也较小，整个电动机的起动对电网的冲击力也较小，允许较多次数的起动。利用Y-△起动方式进行起动时还无需增加其他设备即可实现对电动机的起动，因此这种起动方式适用于频繁起动的小型电机。

Y-△的起动方式主要优点是结构较为简单，且投资较小。当电动机所带负载较低时，可以采用Y-△的起动方式，其额定转矩可以与相关的负载进行匹配，这样就能够提高电动机的负载率。

2.3 自耦变压器起动分析

利用自藕变压器的降压起动也可以实现电动机的起动。利用自藕变压器起动能够有效实现带负载起动，这种起动方式在大容量的电动机上经常使用。利用这种起动方式能够有效实现大转矩的起动，并可利用抽头有效实现对转矩的调节。通常自藕变压器可以通过接触器有效实现自动控制，通过自藕变压器起动可实现低成本的起动，其性价比较高，在电机起动中应用较为广泛。

3 电动机的几种降压启动分析

通常在10 kW及以下的小型电机中，其都是可以进行直接启动的，而对于10 kW及以上的电动机中则通常采用降压启动的启动方式。为了对启动转矩进行减小，以防止其对相关机械设备所产生的冲击，如果电动机允许进行全压启动，则其也可采用其他启动方式，即降压启动。

在三相异步电动机中，通常所采用的降压启动方法有以下几种：利用定子串进行降压启动，进行Y-△方式的降压启动，进行软启动器的降压启动。利用这些方法都可以有效实现启动电流的降低，对线路的电压降落进行减小，确保电气设备的有效运行。

3.1 串电阻降压启动方式

通常在定子电路中采用串电阻的方式来对定子的绕组上的电压进行有效的降低，在电动机降压启动的过程中，一旦电动机的转速达到额定值时，就应该采用切电阻的方式来有效的限制启动电流，确保电动机能够在全压的方式下进行有效的运行。在对定子串的降压启动的过程中，其电动机启动电流将随定子的电压成正比，而其启动转矩则与电压的平方成正相关。

串电阻降压启动的缺点是其将消耗大量的电能，且串电阻降压启动的成本较高，这种启动方式在启动不频繁的电动机中经常使用。

3.2 自耦变压器降压启动方式

通常将自耦变压器视为启动补偿器，在自耦变压器中其电源和初级是相连的，而自耦变压器的次级是与电动机直接相连的。在自耦变压器中其次级是具有3个及以上的抽头的，因此利用自藕变压器方式可以实现3个不同大小的电压。

使用自耦变压器的方式进行启动时其可以灵活选择启动转矩，并有效选择启动电流。在电动进行启动时，在定子绕组进行启动时其所得到的启动电压将是二次侧的电压，如果启动完毕，则可将自耦变压器进行切除。这样电动机就能过直接连接到相关的电源，即连接至一次侧。在变压器降压启动的过程中，其启动的转矩与电流通常都是按平方值进行降低的，即获得同样的转矩，则其所获得的电流将比降压启动的电流小的多，因此通常将自耦变压器视为启动的补偿器。

采用自耦变压器的启动方式通常在大容量的电动机中进行使用。这种方法的主要缺点是其价格较为昂贵，且结构比较复杂，相对体积较大，不能够进行频繁的操作。

4 结论

上述电动机的启动方式中分析比较中，其具有控制电路简单的共同特点。但由于电动机启动过程中的启动转矩是不可调的，因此在整个启动的过程中将产生巨大的冲击电流，这样就会导致电动机将产生堵转的现象。在对电动机进行软启动时虽然没有冲击电流，但恒流启动过程中会导致电网的继电保护特性具有选择性，因此，当电动机在直接启动不能满足要求时，首先考虑的是软启动降压启动器。

参考文献

[1]赵建文，翟文利.三相异步电动机起动方式的分析与选择[J].安阳钢铁公司，2006，3：46-48.

[2]徐维克.三相异步电动机起动方式的讨论[J].航海技术，2001（5）：63-64.

异步电动机的启动论文 篇7

(1) 直接在线启动或星——三角启动产生的电压和电流瞬变容易导致电气故障。电压和电流的瞬变现象可能导致油田生产中的电网过荷, 对电力网络即柴油发电机装置造成严重的冲击, 更加严重的可能毁坏其他的用电设备。

(2) 容易导致电动机启动设备及输出动力元件的机械故障, 从而产生影响整个驱动链的机械故障。

(3) 运行故障, 突然的启动与突然的停止会造成运行故障, 影响正常的使用。

(4) 造成经济的损失, 长期的故障和维修会影响油田正常生产秩序, 大量的维修会造成资金的大量的损失, 导致成本投入得增加。

因此我们要找到一种解决的办法, 下面简要的介绍一下电动机启动方式的研究历程:

首先是我们介绍一下, 电机的直接启动, 这种启动方式最为简单和最易实现, 但是其对柴油发电机组提高的电网冲击和损害是最大的。在油田生产中直接启动主要用在15KW以下小型电机, 即搅拌器电机, 由于电动机的功率小, 启动电流柴油发电机组可以承受, 但如果是25KW以上的中型电动机用于直接启动, 由于启动电流大, 电压压降很大, 可能引起线路过热, 长时间运行可能烧毁启动装置, 电动机以及危害电网其他的用电设备。

◆李庆辉

其次星——三角启动, 这是一个较早的解决启动难题的一个办法。这种启动方式主要是应用于空气压缩机组合中型电机的启动, 启动过程中电动机的相位点和中性点之间, 即电动机定子绕组与启动器进行星型连接, 从而可以降低电动机电压, 及至降低电流, 到达允许的范围内, 在成功消耗掉电动机的启动惯性力之后, 电动机定子绕组在电网相位点之间的连接就呈三角形连接方式, 以获得合适的电压和功率。然而, 这种只是依靠计时器机械功能在设定的时间内切换星——三角启动接触器的吸合, 完成启动过程, 在启动过程中能使其稍微减弱对柴油发电机组电网的冲击, 然而大的启动电流对于柴油发电机组电网的冲击和严重影响依然存在, 有时候在一些复杂的工况比直接启动还要损坏设备, 因此我们需要更好的解决办法。

最好着重的介绍一下, 软启动器, 软启动器于20世纪70年代末到80年代初投入市场, 在油田钻井生产中使用在90年代, 其使用给钻井生产中的电动机的使用带来革命性的改变, 并且在油田广泛的推广使用, 软启动器与变频器的原理相似, 同样是以微电子电路和可控硅为基础的控制方式, 大大地提高了在实际正常中的稳定性, 准确性, 高效性和安全性。

在油田钻井实际生产中, 对于电动机的启动方式要根据电机的容量和实际需要选择相应的启动方式, 对于小型设备选择星——三角启动, 对于大型电机来说软启动器, 软启动器的强大的适用功能和精巧的设计点必将石油生产中启动举足轻重的作用, 前景可观。H

摘要：在油田钻井生产中离不开电动机使用, 然而电动机的启动方式一直在影响着电动机的使用寿命及效率, 因此油田电力工作者一直致力于寻找一种合适的方法以避免电动机的突然停止和剧烈启动给设备带来的损害以及对整个电网电压的冲击。本文主要是浅简的分析电机的启动方式和以及保护的方式。

小议三相异步电动机的星三角启动 篇8

普通鼠笼式电动机在空载全压直接启动时, 起动电流会达到额定电流的5~7倍。大电流在电动机定子线圈和转子鼠笼式条上产生很大的冲击力, 会破坏绕组绝缘和使鼠笼条断裂, 引起电动机故障, 大电流还会产生大量的焦耳热, 损坏绕组绝缘和缩短电动机寿命。当电动机容量相对较大时, 该起动电流会引起电网电压急剧下降, 电压频率也会发生变化, 这会影响同电网其它设备的正常运转, 甚至会引起电网失去稳定, 造成重大事故。

近些年来, 许多行业的生产能力越来越大, 其生产设备的驱动电机使用已越来越多, 以上问题也变得越来越严重, 人们对其关注的程度也越来越高。

2 直接启动

电动机直接全压启动时, 过大的启动电流会在线路上产生较大的压降, 使电网电压波动很大, 影响并联在电网上的其它设备的正常运行, 因此各类大功率电动机的启动, 常用软启动取代传统的直接启动方式, 实现平滑启动, 降低启动电流, 减少电机启动时, 较大电流对电机的机械冲击, 及对电网的冲击, 改善用电质量, 节约能源。

3 星三角启动

三相异步电动机的定子接通三相电源后, 在电动机内形成圆形旋转 (转速为同步转速n1) 的磁通势和磁密, 转子受感应力作用, 以一个低于此速度n旋转。且n

由于电动机的启动过程中, 同步转速决定于电源频率, 而转子转速由静止状态, 在感应力和负载的共同作用下加速, 导致电机电流由堵转电流 (通常有4-7倍的额定电流) 逐步减少, 为了限制堵转电流的负面影响, 常用星三角启动方式:

工程实际的星三角启动原理图图1。

此电路有三种状态:

停止:KM1、KM2和KM3均断开。电机不受电, 无电流。

启动:KM1、KM2闭合, KM3断开。电机受电, 星型工作承受约小于2.5倍额定电流的启动电流。

运行:KM2断开, KM1、KM3闭合。电机受电, 三角形工作, 承受额定电流。

这是正常情况下, 我们要讨论的是存在错误的时候, 为了讨论, 下面提出三相绕组与电源的接线示意如图2, 并确认为正方向。

电动机的调相就是利用三相电源的不同相序排列, 使得平分360度空间而互相滞后120度的正弦波电源, 通过电机的定子产生不同旋向的磁场, (极数决定磁场的对数) 。只要更换任意两根进线, 就产生不同旋向的磁场并使电机反向启动和运行。

如果, 在实践中只改变U2、V2和W2的抽头接线会有何结果呢?对于改变U1、V1和W1的情况, 只要确认启动方向为反方向即可同样对应分析。

答案不能简单得出, 排除了ABC循环的排列方式, 根据相应的组合, 有以下6种情况: (见表1)

说明:U1、V1和W1分别接入L1、L2和L3并默认为正方向。

a.此时, U绕组的U1端和U2端同在L1相, 无电流, 无磁场产生;V绕组的V1端和V2端同在L1相, 无电流, 无磁场产生;W绕组的W1端和W2端同在L1相, 无电流, 无磁场产生。电动机完成启动状态后停止。

b.此时, U绕组的U1端和U2端同在L1相, 无电流, 无磁场产生;V绕组的V1端和V2端分别在L2和L3相, 有电流, 有磁场产生;W绕组的W1端和W2端分别在L3和L2相, 有电流, 有磁场产生。电动机完成启动状态后缺相。

c.此时, U绕组的U1端和U2端分别在L1和L2相, 有电流, 有磁场产生;V绕组的V1端和V2端分别在L2和L1相, 有电流, 有磁场产生;W绕组的W1端和W2端同在L3相, 无电流, 无磁场产生。电动机完成启动状态后缺相。

d.此时, U绕组的U1端和U2端分别在L1和L2相, 有电流, 有磁场产生;V绕组的V1端和V2端分别在L2和L3相, 有电流, 有磁场产生;W绕组的W1端和W2端同在L3和L1相, 有电流, 有磁场产生。电动机完成启动状态后正常运行。

e.此时, U绕组的U1端和U2端分别在L1和L3相, 有电流, 有磁场产生;V绕组的V1端和V2端同在L2和L1相, 有电流, 有磁场产生;W绕组的W1端和W2端分别在L3和L2相, 有电流, 有磁场产生。对比原三角运行图, 电动机完成启动后进入反向制动。

f.此时, U绕组的U1端和U2端分别在L1和L3相, 有电流, 有磁场产生;V绕组的V1端和V2端同在L2相, 无电流, 无磁场产生;W绕组的W1端和W2端分别在L3和L1相, 有电流, 有磁场产生。电动机完成启动状态后缺相。

以上只有第5种情况将产生大电流, 导致保护熔丝断裂, 或断路器跳闸, 甚至造成对局部电网的波动。工作中需要绝对避免此种现象。

为此需要准确地判断电机的绕组的首尾端, 现提供最方便的一种方式。原理接线如图3。

具体的方法如下:

首先, 通过测量绕组的电阻, 分清三相绕组,

其次, 认定第一项绕组的首尾端, 接上电池和开关, 再需要确认的绕组上根据图示极性接入电流表, (量程可先取大一些) 。若指针摆向大于零的一边, 则接电池正极和万用表负极的同为首端或尾端;若指针摆向小于零的一边, 则接电池正极和万用表正极的同为首端或尾端。

再次, 判断另外一个绕组。

最后, 永久标记绕组。

4 结论

以上定性分析三相异步电动机的启动过程, 根据排列组合理论列举各种接线, 并讨论各种接线的正误, 对三相电动机的启动控制方式和调相手段有了进一步的认识。同时提供了绕组首尾判定的方法, 是自己在学习中的一点总结。

参考文献

[1]李发海, 王岩.电机与拖动基础 (第二版) [M].北京:清华大学出版社, 1994.

[2]王兆晶.维修电工[M].北京:机械工业出版社2006.

[3]熊幸明.工厂电气控制技术[M].北京:清华大学出版社2005.

异步电动机的启动论文 篇9

三相异步电动机的旋转是由于其定子绕组中通入三相交流电后, 在定子绕组周围产生一个旋转的磁场, 当转子处于该旋转磁场中时, 相当于导体在磁场中作切割磁力线运动, 从而产生感应电流和感应电动势, 促使转子不断地旋转运动。但是三相异步电动机的转子转速不会与旋转磁场同步, 更不会超过旋转磁场的速度。因为三相异步电动机转子线圈中的感应电流是由于转子导体与磁场有相对运动而产生的, 如果三相异步电动机转子的转速与旋转磁场的转速大小相等, 那么, 磁场与转子之间就没有相对运动, 导体不能切割磁力线, 转子线圈中也就不会产生感应电流和感应电动势, 三相异步电动机转子导体在磁场中也就不会受到电磁力的作用而使转子转动——三相异步电动机因此而得名。

2 电动机的启动过程和启动方式

电动机的启起动过程是指电动机从接入电网开始到正常运转的这一过程。三相异步电动机的启动方式有两种, 即在额定电压下的全压 (直接) 启动和降低启动电压的减压启动。电动机的直接启动是一种简单、可靠、经济的启动方法, 但由于直接启动电流可达电动机额定电流的4～7倍, 过大的启动电流会造成电网电压显著下降, 直接影响在同一电网工作的其他电动机, 甚至使它们停转或无法启动, 故直接启动电动机的容量受到一定的限制。

对容量较大的电动机的启动, 为了不造成电网电压的大幅度降落, 从而导致电动机启动困难或不能启动, 也不影响电网内其他用电设备的正常供电, 在生产技术上, 多采用降压启动措施。所谓降压启动是将电网电压适当降低后加到电动机定子绕组上进行启动, 待电动机启动后, 再将绕组电压恢复到额定值。

降压启动的目的是减小电动机启动电流, 从而减小电网供电的负荷。但由于启动电流的减小, 必然导致电动机启动转矩下降, 因此凡采用降压启动措施的电动机, 只适合空载或轻载启动。在实际生产中的电机, 广泛采用的降压启动措施是星-三角降压启动。

3 星-三角降压启动

3.1 星-三角降压启动的理论依据

星-三角降压启动一般用Y-△符号表示, 这种降压启动方式只适用于正常运行时定子绕组为三角形连接的三相异步电动机。在启动时, 将绕组连接成星形, 使每相绕组电压降至原电压的1/√3, 启动结束后再将绕组切换成三角形连接, 使三相绕组在额定电压下正常运行。这种启动方式的优点是启动设备成本较低, 使用方法简便易操作, 但启动转矩只有额定转矩的1/3, 即启动较慢。

3.2 星-三角降压启动所用电气控制器材

Y-△启动器, 接触器 (三个, KM1, KM2, KM3, 根据电机容量选择型号) , 控制按钮 (SB红绿黑三联按钮) , 热继电器 (FR, 根据电机大小选择其型号) , 主电路和控制电路熔断器 (FU1, 主电路熔断器根据电机容量大小选择, FU2, 控制电路一般用5A的熔断器就可以了) , 时间继电器 (KT) , 隔离开关 (QS, 根据电机大小选择型号) , 绕组为三角形连接的电机 (M) , 接线排, 导线适量。

3.3 星-三角降压启动控制电路原理图

3.3.1 接触器切换控制的Y-△降压启动控制电路。

(1) 电路原理图 (如图1所示) 。 (2) 电路动作过程分析。

图1为接触器切换的Y-△降压起动控制电路。

电路工作过程如下:

电动机Y接法启动:先合上电源开关QS, 按下启动按钮SB2 (绿色, 此处接其常开触点) , 接触器KM1线圈通电, KM1自锁触点 (接其常开触点) 闭合, 同时KM2线圈通电, KM2主触点闭合, 电动机Y接法启动, 此时, KM2常闭互锁触点 (串接在KM3线圈的控制回路中) 断开, 使得KM3线圈不能得电, 实现电气互锁。

电动机Δ接法运行:当电动机转速升高到一定值 (一般到其额定转速的70%左右) 时, 按下SB3 (黑色, 其常闭触头和常开触头均接入电路中) 后, SB3的常闭触头先断开, KM2线圈断电, KM2主触点断开, 电动机暂时失电, KM2常闭互锁触点恢复闭合;接着SB3的常开触点闭合, 使得KM3线圈通电, KM3自锁触点闭合, 同时KM3主触点闭合, 电动机Δ接法运行;KM3常闭互锁触点 (串接在KM2线圈的控制回路中) 断开, 使得KM2线圈不能得电, 实现电气互锁。

(3) 该电路优缺点分析。该电路采用了接触器KM2和KM3的动断辅助触点做电气连锁, 能保证启动和运行两种状态的准确性与可靠性, 也避免了误按启动按钮造成相间短路。该连锁装置的保护原理如下:与黑色切换按钮SB3常闭触点串联的运行接触器KM3的辅助触点在电机运行过程中由于KM3线圈通电吸合而处于分断状态, 即使误按SB2, 也不能使启动接触器KM2吸合导致电路接通, 一方面防止了运行中接通星形电路造成误动作, 另一方面也避免了故障的发生。它的另一个作用是需要停车时, 万一运行接触器KM3主触点粘连或有其它原因分不开, 但因KM3的连锁触点串联在启动控制电路中处于断开状态, 按下SB2也不能启动, 同样避免了误动作和短路。

但该电路在切换的过程中始终靠操作人员来控制其切换时间, 有时很难准确把握切换时间的准确性, 一旦启动时间过长, 电机绕组会因很大的启动电流而发热, 影响电机的使用寿命, 而且对操作人员的劳动强度也是一种考验, 所以用时间继电器来控制其切换时间将会是一种较合理的控制方式。

3.3.2 时间继电器自动控制的Y-△降压启动控制电路

(1) 电路原理图 (如图2所示)

(2) 电路动作过程分析。图2是采用时间继电器控制的Y-△降压启动控制电路, 合上QS, 按下SB2, 接触器KM1线圈通电, KM1常开主触点闭合, KM1辅助触点闭合并自锁。同时Y形控制接触器KM2和时间继电器KT的线圈通电, KM2主触点闭合, 电动机作Y连接启动。KM2常闭互锁触点断开, 使Δ形控制接触器KM3线圈不能得电, 实现电气互锁。经过一定时间后, 时间继电器KT的常闭延时触点打开, 常开延时触点闭合, 使KM2线圈断电, 其常开主触点断开, 常闭互锁触点闭合, 使KM3线圈通电, KM3常开触点闭合并自锁, 电动机恢复Δ连接全压运行。KM3的常闭互锁触点分断, 切断KT线圈电路, 并使KM2不能得电, 实现电气互锁。

(3) 该电路优缺点分析。该自动控制线路中, 主电路结构和接触器切换控制的Y-△启动电路相同。在控制电路中多了一个时间继电器控制支路, 并用时间继电器的动断触点对启动接触器KM2的控制电路进行连锁, 既实现了电气连锁的安全, 又减轻了操作人员的劳动强度, 因而在企业实际生产中得到广泛的应用。

三相异步电动机电机启动常见故障 篇10

1 概述

电机就是电动机的简称, 电机的工作的物理本质就是通过电机的本身器件把电能转化成机械能。在目前的社会生产中, 电机已经被广泛的应用在工农业的各种领域, 随着科学技术水平的不断提高, 各种各样的自动化系统元件都是通过对电机的控制形成的, 包括航空领域的人造卫星系统同样也是通过对电机进行控制, 卫星才能够正常的运行, 除此之外, 电机还被广泛的应用在国防、医疗等其他方面, 因此电机是时代发展的成果, 是提高社会生产力的有效工具。

2 电动机机械故障的分析与处理

2.1 机械方面的扫膛、振动、轴承过热、损坏等故障

2.1.1 异步电动机定、转子之间气隙很小, 容易导致定、转子之

间相碰。一般由于轴承严重超差及端盖内孔磨损或端盖止口与机座止口磨损变形, 使机座、端盖、转子三者不同轴心引起扫膛。如发现对轴承应及时更换, 对端盖进行更换或刷镀处理。

2.1.2 振动应先区分是电动机本身引起的, 还是传动装置不良

所造成的, 或者是机械负载端传递过来的, 而后针对具体情况进行排除。属于电动机本身引起的振动, 多数是由于转子动平衡不好, 以及轴承不良, 转轴弯曲, 或端盖、机座、转子不同轴心, 或者电动机安装地基不平, 安装不到位, 紧固件松动造成的。振动会产生噪声, 还会产生额外负荷。

2.1.3 由于轴承原因导致的烧毁及对策

原因:由于轴承损坏, 轴弯曲等原因致使定、转子磨擦 (俗称扫膛) 引起铁心温度急剧上升, 烧毁槽绝缘、匝间绝缘, 从面造成绕组匝间短路或对地“放炮”。严重时会使定子铁心倒槽、错位、转轴磨损、端盖报废等。轴承损坏一般由下列原因造成:a.轴承装配不当, 如冷装时不均匀敲击轴承内圈使轴受到磨损, 导致轴承内圈与轴承配合失去过盈量或过盈量变小, 出现跑内圈现象, 装电机端盖时不均匀敲击导致端盖轴承室与轴承外圈配合过松出现跑外圈现象。无论跑内圈还是跑外圈均会引起轴承运行温升急剧上升以致烧毁, 特别是跑内圈故障会造成转轴严重磨损和弯曲。但间断性跑外圈一般情况下不会造成轴承温度急剧上升, 只要轴承完好, 允许间断性跑外圈现象存在。b.轴承腔内未清洗干净或所加油脂不干净。例如轴承保持架内的微小刚性物质未彻底清理干净, 运行时轴承滚道受损引起温升过高烧毁轴承。c.轴承重新更换加工, 电机端盖嵌套后过盈量大或椭圆度超标引起轴承滚珠游隙过小或不均匀导致轴承运行时摩擦力增加, 温度急剧上升直至烧毁。d.由于定、转子铁心轴向错位或重新对转轴机加工后精度不够, 致使轴承内、外圈不在一个切面上而引起轴承运行“吃别劲”后温升高直至烧毁。

相应对策:a.卸装轴承时, 一般要对轴承加热至80℃~100℃, 如采用轴承加热器, 变压器油煮等, 只有这样, 才能保证轴承的装配质量。b.安装轴承前必须对其进行认真仔细的清洗, 轴承腔内不能留有任何杂质, 填加油脂时必须保证洁净。c.尽量避免不必要的转轴机加工及电机端盖嵌套工作。d.组装电机时一定要保证定、转子铁心对中, 不得错位。

2.2 电源电压不正常

当电源电压偏高时, 由于其励磁电流增大, 电动机会过分发热;而且过高的电还会危及电动机的绝缘材料, 使其有被击穿的危险。当电压过低时, 电动机产生的电磁转矩就会大大降低;如果负载转矩没有相应减小, 转子转速过低, 转差率增大, 使电流增大, 就会造成电动机过分发热, 时间长则会影响电动机寿命。当三相电压不对称时, 即某一相电压偏低或偏高, 都会导致该相电流过大, 使发热情况恶化。同时电动机的转矩也会减小, 还会发出“嗡嗡”声, 时间长了也会损坏绕组。

3 启动方面的故障分析

3.1 当通电后电动机不能转动, 但无异响, 也无异味和冒烟。可

能是电源未通 (至少两相未通) 或者熔丝熔断 (至少两相熔断) , 应立即检查电源回路开关, 熔丝。接盒处是否有断点, 修复;检查熔丝型号、熔断原因, 然后更换熔丝即可。也有可能是电机已经损坏, 那就需马上检查电机并修复。

3.2 当电动机起动困难, 带额定负载时, 电动机转速低于额定转

速较多的时候, 可能是电源电压过低, 应马上测量电源电压并改善电压情况;笼形转子开焊或断裂应直接检查开焊和断点并修复;电机过载会导致电动机起动困难, 带额定负载, 我们该马上减载, 减少电机压力。

3.3 绕组首尾端接错时或绕组有匝间短路、线圈反接等故障, 会

导致电动机空载电流不平衡, 三相相差大, 还可能是电源电压不平衡引起的。我们可通过检查绕组并纠正, 消除绕组的故障, 测量电源电压, 设法消除不平衡。

4 结论

异步电动机的启动论文 篇11

热继电器的主要技术数据就是整定电流。所谓整定电流,就是热元件中通过电流超过一定值时,热继电器在一定时间内动作。

通常热继电器是串接在电机的主电路中,其电流的整定值通常为(0.95～1.05)倍的额定电流(大负载、频繁启动的可适当提高倍率)。但在三相异步电动机星形、三角形降压启动线路中,热继电器接入线路的方式的不同,其整定值就有所不同。我们知道,三相异步电动机的三角形接法的额定电流是星形接法额定电流值的倍。基于这点,在三相异步电动机星一三角降压启动线路中,热继电器如何整定就是一个比较重要的问题,热继电器在主线路中不同的接法就要有不同的整定值。

图一接线(控制回路省略)是很常见的接线方式,热继电器的整定值为(0.95～1.05)的额定电流。但该线路并不合理,如果在启动过程中由于某种原因,如:负载被卡而突然增大或由于控制回路故障,不能使电机正常过渡到三角形接法下运行,使电机在过载情况下运行而此时热继电器是以三角形接法整定的(其值是星形接法时的倍)不能正常地起到过载保护作用,这样就可能大大影响了电动机的使用寿命甚至会烧毁电机。假定:有一台电机其型号为Y-132M-4、7.5KW,额定电压380V,三角形接法时额定电流15.4A,额定转速1440转/分,采用星、三角降压启动。若按图一接线热继电器的整定值可设为16A。电机在星形接法时通过各相绕组的额定电流是15.4÷,若此时出现了诸如上述电机启动中负载突然增大或控制回路故障不能正常切换到三角形接法而电机要保持其对外输出功率不变只有提高其电流值(电机特性所决定),这时的电流就会大大超过星形接法的额定电流40%以上,热继电器就不能有效的对电机起保护作用。

如果按图二接线就比较合理,热继电器是与电机各绕组串接,相当于在绕组内接上温控装置以直接监测电机的定子绕组电流,而不受定子绕组接法的影响。其整定值按星形接法时的额定电流整定即可(例中热继电器的整定值为9A)。这样不但使接线简单了而且热继电器对电机的保护更可靠了。

参考文献