高压异步电动机的启动

1、高压异步电动机的启动 2010年11月26日 陈 李 1 启动方式分类 2 全压启动 3 降压启动 4 软启动器启动 5 变频器启动 6 绕线式电机的启动 7 冷启动和热启动 8 启动检查和准备 全压启动 硬启动 启动方式方式 降压启动 软启动 变频启动 1 1、鼠笼式高压电动机的启动方式：、鼠笼式高压电动机的启动方式： 2.12.1全压启动的优缺点全压启动的优缺点 全压起动是最好的起动方式之一，它是将电动机的定子绕 组直接接入额定电压起动，因此也称为直接起动。 1.优点： 全压起动具有起动转矩大、起动时间短、起动设备简单、操作方便、易于 维护、投资省、设备故障率低等优点。 2.缺点： 全压起

2、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57倍，而启动转矩只有额定转矩的0.4-1.6倍。过大的启动电流、过 小的启动转矩和过长的启动时间给电机和电网造成了极大的危害。当电机 启动电流达到额定电流的6-7倍时，线圈发热量是电机在正常运行时的36- -49倍，产生的电磁力同样达到了36-49倍。过高的温度、过快的加热速度、 过大的温度梯度和电磁力，产生了极大的破坏力，缩短了定子线圈和转子 铜条的使用寿命 2.2全压起动的条件全压起动的条件 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，因此在设计 规范中，对

3、电动机起动引起配电系统的压降有明确规定。交流电动机起 动时，其端子上的计算电压应符合下列要求 ： (1)电动机频繁起动时，不宜低于额定电压的90，电动机 不频繁起动时，不宜低于额定电压85%； (2)电动机不与照明或其他对电压波动敏感的负荷合用变压 器，且不频繁起动时，不应低于额定电压80% ； (3)当电动机由单独的变压器供电时，其允许值应按机械要 求的起动转矩确定 ： st=(Kmst*Pm+Pa)/Stn) Uk% 式中： USt电动机起动时配电系统的 压降百分数； Kmst电动机起动电流倍数(起动电流 与额定电流之比) Pm电动机额定功率(kW) Pa变压器带的其他负荷(kW) Stn

4、变压器的额定容量(kVA) Uk变压器阻抗电压百分数 3.1 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 降压启动装置又可以细分为晶闸管电动机软启动器、定 子串电阻启动装置（高压电机常用液阻启动器）、转子串电 阻启动(针对绕线转子电动机)装置、星三角启动器、定子串 电抗器启动装置、自耦变压启动器这六大类产品。 3.2 硬启动的特点 三种硬启动方式的比较： 从上表可以看出，降压启动在降低启动电流的同 时

5、，也降低了启动转矩，增大了启动时间，所以比 较适合轻负载启动； U2/U1I2/I1T2/T1 串电抗器降压 （可变） 1/21/4 自耦变压器降压 （可变） 1/41/4 星三角换接1/3(固定的比例） 1/31/3 4.1 软启动器 软起动器软起动器： 是一种用来控制鼠笼型异步电动机的新设备，集电机软起动、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。 它的主要构成是串接于电源与被控电机之间的三相反并联晶闸管及 其电子控制电路。启动时，使晶闸管的导通角从0度开始逐渐增大，电 动机的端电压便按照预先设置的控制方式从零电压开始逐渐上升，直至 达到电源电压。所以，软启动器实际上是个调

6、压器； 他可以根据不同的应用情况设置初始转矩、启动时间、停机时间和 各种保护值等。平滑的启动特性和维护量小等特点使其具有传统启动方 法无法 。 4.2 软启动器的特点 优点：优点： (1)体积小、结构紧凑，同等功率下，体积仅为其他启动器的3060，可 以节约大量基建投资。 (2)寿命长，晶闸管是无触点的电子器件，一般使用寿命可达十年以上。 (3)安装使用简单，免维护，安全可靠。晶闸管不同于其他类型的产品需经常 维护，连续运行数年也无零停机维护，更无爆炸或引起高压接地等危险 (4)计算机数字控制，功能齐全，便于实现自动控制，远程组网控制。 (5)启动重复性好，保护功能完善。 (6)具有良好的人机

7、界面，菜单丰富，显示直观。 (7)无电流冲击，对机械负载的转矩冲击小。无电流冲击，对机械负载的转矩冲击小。 (8)能实现软停车，能实现软停车，可消除骤然停机对某些设备的冲击与损坏，保证设备安全 运行，可提高电动机和相关机械设备的使用寿命。 (9)负载适应性强，调试方便，可根据负载变化来方便、自由地调整所有启动自由地调整所有启动 参数参数，从而使得各种负载达到最佳的启动效果。 。 缺点：缺点： 价格昂贵（低压领域性价比较高常用，），抗干扰能力 略差，只适用于鼠笼式电动机 。 在高压(3300V以上)领域，电动机主要采用传统启动方法， 近年来采用液阻启动器的比较多，还有少量采用磁控式启动 器，也有

8、部分采用进口高压软启动器的，如ABB、 SIEMENS、摩托托尼、AB公司生产的晶闸管高压软启动器。 价格太高一直以来是制约高压软启动器发展的主要因素，其 价格约是液阻启动器的510倍。对于贫者，无力选用它； 对于富者，何不直接选用高压变频装置。 5 变频启动 变频启动是在变频调速系统中，用逐步提高电动机定子绕组的供电 频率来提高电动机的速度。这种起动方式也降低了电动机的端子电压和 起动电流。 因为变频调速改变了异步电动机的同步转速，保持了电动机的硬机 械特性，与其他起动方式相比，起动电流小而起动转矩大起动电流小而起动转矩大（同时功率因（同时功率因 素也高，低频时候的功率因素远高于工频时候的）

9、素也高，低频时候的功率因素远高于工频时候的），对设备无冲击力矩，对设备无冲击力矩， 对电网无冲击电流，既不影响其他设备的运行，又有最理想的起动特性。对电网无冲击电流，既不影响其他设备的运行，又有最理想的起动特性。 但设备比较昂贵，且启动过程中功率消耗较大，自身的发热量也很 严重，不适合频繁启动的电机； 6.绕线型电动机的启动 大型绕线型电动机大型绕线型电动机 目前较为成熟的方式是采用液体变阻启动器。它是利用 两极问的液体电阻，通过机械传动装置使极板的距离逐步接 近，直至接触，达到串人转子回路中的电阻无级变小最后为 零，实现电动机无冲击的平滑启动。其特点是启动电流小， 对电网无冲击，热容量大，可

10、连续启动510次，维护方便， 使用可靠。 7.1 电动机的冷态和热态 冷态冷态- 电动机停止运行后,实地温度在25以上时, 3小时以后为冷 状态；实地温度在25以下时, 1.5小时以后为冷状态。 热态热态- 电动机停止运行后,实地温度在25以上时,3小时以内为热状 态 ；实地温度在25以下时,1.5小时以内为热状态。 7.2 启动次数和时间间隔 在正常情况下,高压电动机在冷状态下,允许启动两次， 每次间隔时间不小于5分钟；在热状态下,只准启动一次.只 有在事故处理以及启动时间不超过二至三秒的电动机才可多 启动一次。 高压电机需要频繁起动（比如做动平衡试验）时，起动 的时间间隔为： a.200K

11、W以下的电动机，不小于0.5小时。 b.200KW500KW的电动机，不小于1小时。 c.500KW以上的电动机，不小于2小时。 8.1 电动机启动前的检查 a、电动机及其周围清洁，无妨碍运行的物体 b、基础、各部螺栓及接线牢固、无断裂，电缆头和电缆接地线完好。 c、测温装置完好。 d、起动装置在起动位置，绕线式电动机，电刷与滑环的接触应良好，断路器应 在断开位置，起动电阻应全部投入，直流电动机，整流盘表面应完好，电刷 接触良好，调整电阻无卡涩现象。 e、开关各部完好。 f、电动机所带机械完好，并在准备起动状态。 g、轴承油位正常，轴承如属强力润滑及水冷却者，则应将油系统及水系统投入 运行。 h、通风道清洁无杂物，装有强力通风或装有空气冷却器的电动机，起动前应将 通风投入或通冷却水。 i、在可能的情况下，以手动工具转动转子，检查转子与定子间应无摩擦，转动 应灵活。 j、对于备用电动机，应经常检查，以保证其随时起动。 8.2. 电动机运行中应检查下列内容 用听针倾听电动机声音是否正常（外壳听到的是均 匀的嗡嗡声，轴承听到的是均匀的沙沙声），振动 是否增大。 轴承润滑油的