三相交流电机直接启动的危害

三相电机直接启动的危害及常用启动方式介绍交流异步电动机由于结构简单、维护方便、价格便宜，广泛地作为电气传动的主原动力。在交流异步电动机的启动控制中，我们常用的传统方式有全压直接启动和降压启动两种，但在某些有特殊要求的场合，这些传统的启动方式也有着这样或那样的弊端。近十来年，变频及软启动技术的发展，从根本上解决了电机控制中存在的一些难题，特别是软启动技术在解决大、中容量的电机启动问题中有着优异的表现，可以说是替代传统启动方式，特别是降压启动的一项新技术。 传统的启动方式存在的弊端： 1.启动高达57倍的启动电流，造成电动机绕组因过热引起高温，从而加速绝缘老化。 2.供电网络电压降过大，当电压小于等于0.85Un时，影响其他设备的正常使用，尤其是欠压保护动作。3.启动时能量损失过大，浪费电能，尤其是当频繁启动时。4.对被带动的设备造成极大的冲击力，缩短设备使用寿命，影响精确度。5.造成机械传动部件的非正常磨损，加速设备老化，缩短寿命。6.造成接触器等控制设备故障率较高。因此，对电动机是否能直接启动有着一定的限制条件：（1）机械设备是否允许电机直接启动，这是先决条件；（2）直接启动时，不允许电机的容量大于1015主变压器的容量；（3）启动过程中电压降U不大于15Un。常用电机启动方式一、传统方式电动机启动一般采用自耦减压、星-角变换减压启动方式,其中最常用的是星-角变换降压启动方式,该方式下电动机的转矩与加在电动机定子上的电压的平方成正比,降压启动是指电动机在启动过程中降低加在电动机定子绕组的电压,假设启动电压U =0.5Ue,则电动机启动时的转矩为0.25Mm,即启动时的转矩只有电动机最大转矩的1/4。如果在此时将电压U加大到电动机额定电压Ue,则电动机的转矩一下子就从1/4跳到Mm,这样的启动过程是跳跃的、不平滑的,所以又叫作硬启动,一般降压启动控制技术可靠性差,不稳定,每次启停都会造成对电网和机械设备的冲击,引发一系列的技术问题。例如:在这种控制方式下,水泵电动机在启动时必须将其出口阀门关严,在低负荷时才能启动,否则会造成开关跳闸,影响电动机的正常启动。总体来说,传统的启动方式存在以下几个问题:(1)对电网的冲击大,影响了电网供电质量,对变压器裕量要求较大;(2)对机械设备冲击大,降低设备使用寿命;(3) Y启动的切换时间一般根据经验设定,对生产工艺要求稳启动的场合不宜采用。 二、频敏电阻启动所谓频敏，就是对频率敏感； 其实，频敏电阻器就是一组电感器，对频率高的电压阻抗大，频率低的电压阻抗小。 绕线转子式电机刚起动时，转子尚未转动，定子绕组产生的旋转磁场高速旋转，转子绕组相对高速切割磁场，产生高频率幅度亦很高的感生电压，转子回路的频敏电阻器呈现高阻抗，降低起动电流；转子旋转起来以后，随着转差率的降低，转子绕组切割磁场的相对速度降低，转子感生电压频率及幅度亦降低；频敏电阻器呈现低阻抗；起动完成后，转差率接近于0，转子感生电压频率亦接近于0，频敏电阻器阻抗接近于0，相当于短接转子绕组，电机正常运转。频敏变阻器就是一个三相电抗器（铁芯线圈），铁芯是由钢板制造的，铁损较大，因而等效电阻较大；在工作时，转子电流的频率是变化的：在刚启动时，频率高（频敏变阻器的感抗高），随着转速的升高，频率减少（感抗自动减少）。在启动过程中，随着转速的升高，频率减少，感抗减少，频敏变阻器的阻抗就减少。 三、软启动软启动是使用调压装置在规定的启动时间内,自动地将启动电压连续、平滑地上升,直到达到额定电压。此时电动机的转矩就会平滑地增大,一直到转矩为最大值Mm时为止,启动过程结束。软启动可以使电动机启停自如,减少空转,有节能作用,软启动器还具有下列优点:减少冲击力,延长设备寿命;根据不同负载选用不同的启动方式以提高加/减速特性;保护功能全面;提高可靠性;通过修改参数,匹配不同的负载对象;智能化,可以与PLC等相互通讯。一般软启动采用软起动器方式，它实际上是个调压器，是运用串接于电源与被控电机之间的三相反并联闸管及其电子控制电路（软起动器），控制其内部晶闸管的导通角，用于电机起动时，输出只改变电压，使电机输入电压从零以预设函数关系逐渐上升，直至起动结束，赋予电机全电压，即为软起动，在软起动过程中，电机起动转矩逐渐增加，转速也逐渐增加。软起动器可以综合为：电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置。软起动一般有下面几种起动方式：（1）斜坡升压软起动。（2）斜坡恒流软起动。 （3）阶跃起动。 （4）脉冲冲击起动。 其具体原理是：利用饱和电抗器的原理，在高导磁的闭合回路中，通过直流励磁平滑改变电抗器的电抗值，使电抗器两端电压由大到小平滑改变，在起动过程中电动机无极平滑地从初始值上升到全压，使电动机转矩在起动中有一个匀速增加的过程，促使电动机起动特性曲线变软，避免斩波调压过程中所产生的波形畸变和高次谐波，用磁电器件实现对磁电设备（电动机）的控制,从而完成电机平稳的起动过程.具有以下特点：1.调压方式：无运动部件，无级连续平滑调节电压。2.抗过载能力强：执行单元瞬态抗过载能力与电动机处于同一水平。3.输出波形好：磁控限幅调压非斩波式调压，输出电压波形好对电网无污染。4.复式闭环控制：自动跟踪调节，重复特性好，操作简便。5.闭路自动转换：无二次冲击电流起动平稳。6.保护功能：对电动机和起动设备同时设防保护，避免发生违规操作损坏设备的可能