電動機(jī)從接通電源開始,轉(zhuǎn)速從零增加到額定轉(zhuǎn)速的過程稱為啟動過程。
衡量電動機(jī)啟動性能好壞,主要從下列幾個方面考核。
(1)啟動電流應(yīng)盡量小。
(2)啟動轉(zhuǎn)矩應(yīng)足夠大,保證電動機(jī)正常啟動。
(3)轉(zhuǎn)速應(yīng)盡可能平滑上升。
(4)啟動方法應(yīng)簡便、可靠,啟動設(shè)備應(yīng)簡單、經(jīng)濟(jì)。
(5)啟動過程中消耗的電功率應(yīng)盡可能小。
鼠籠式異步電動機(jī)的啟動方法有直接啟動和降壓啟動兩種。
直接啟動
直接啟動是指啟動時把電動機(jī)定子繞組直接接到電源上,加在電動機(jī)上的電壓和正常工作電壓相同,所以直接啟動又叫全電壓啟動。
當(dāng)電源容量(供電變壓器容量)足夠大,而電動機(jī)容量較小時,采用直接啟動,電源電壓不至于受電動機(jī)的啟動而波動很大。
一般情況下,判斷一臺電動機(jī)能否直接啟動,可用下面的公式來決定,公式為ist/in≤3/4+sn/4pn,式中ist為電動機(jī)的啟動電流,安;in為電動機(jī)的額定電流,安;sn為給電動機(jī)供電的變壓器容量,千伏安;pn為電動機(jī)的額定功率,千瓦。
ist/in是電動機(jī)的啟動電流倍數(shù),可在電動機(jī)樣本和技術(shù)資料中查到。如果計(jì)算結(jié)果不能滿足公式時,應(yīng)采用降壓啟動。
降壓啟動
電動機(jī)啟動電流過大是很不利的,主要危害是:
(1)使線路上壓降增加,造成末端電壓下降。末端電壓下降會影響其他用電設(shè)備用電,同時影響本身啟動。
(2)使線路損耗增加,使電動機(jī)繞組銅損增加,造成電動機(jī)過熱,減少電動機(jī)使用壽命。
(3)使電動機(jī)繞組端部受的電動力增加,嚴(yán)重時會發(fā)生變形;使電動機(jī)接線板上接線端子發(fā)熱增加,因?yàn)閱与娏鞔?,加上接線端子接觸電阻本來相對也大,所以發(fā)熱就會增加,嚴(yán)重時會燒壞接線端子,燒壞接線板。另外,接線板的接線端子之間電動力也會因啟動電流大而增大,嚴(yán)重時會損壞接線端子或使接線端子變形。
為了防止電動機(jī)啟動電流過大,常利用啟動設(shè)備將電源電壓適當(dāng)降低后加到電動機(jī)定子繞組上啟動,以限制電動機(jī)的啟動電流,待電動機(jī)轉(zhuǎn)速升高到接近額定轉(zhuǎn)速時,再使電動機(jī)定子繞組上的電壓恢復(fù)到額定值,這種啟動過程稱為降壓啟動。
降壓啟動既要保證有足夠的啟動轉(zhuǎn)矩,又要減小啟動電流,還要避免啟動時間過長。一般將啟動電流限制在電動機(jī)額定電流的2~2.5倍范圍之內(nèi)。啟動時由于降低了電壓,使轉(zhuǎn)矩也大大降低了,因此降壓啟動往往在電動機(jī)輕載狀態(tài)下進(jìn)行。
常用的降壓啟動方法有自耦變壓器降壓啟動、星形—三角形降壓啟動等。
1.自耦變壓器降壓啟動
自耦變壓器降壓啟動是指啟動電動機(jī)時,利用自耦變壓器來降低加在電動機(jī)定子繞組上的啟動電壓,待電動機(jī)啟動完畢后,再使電動機(jī)與自耦變壓器脫離,在全電壓下正常運(yùn)行。
2.y—△降壓啟動
y—△降壓啟動是指啟動電動機(jī)時,把定子繞組接成星形,待電動機(jī)啟動完畢后再將電動機(jī)定子繞組改接為三角形,使電動機(jī)在全電壓下運(yùn)行。
y—△降壓啟動方法只適用于△接線的電動機(jī),而且啟動時接成星形,其啟動電流數(shù)值是三角形接線直接全電壓啟動時啟動電流的三分之一,所以電動機(jī)容量不能大,否則會啟動困難。