籠型三相異步電動機(jī)的起動
鼠籠型異步電動機(jī)的起動方法有兩種,即直接起動(全壓起動)和減壓起動。
NO.1 直接起動
鼠籠型異步電動機(jī)最簡單的起動方法就是直接起動,又叫全壓起動,接線如下圖所示。
直接起動通常采用的起動裝置有三相刀開關(guān)、鐵殼開關(guān)和電磁開關(guān),起動時將額定電壓通過開關(guān)直接加在定子繞組上,使電動機(jī)起動。這種起動方法的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單,起動迅速;缺點(diǎn)是起動電流大。
當(dāng)電源容量(即變壓器容量)足夠大,而電動機(jī)容量較小時,這種方法是可以采用的,不致于由于某臺電動機(jī)的起動使電源電壓
有較大的波動。在這方面,各地方電業(yè)部門有各自的規(guī)定。一般情況下,電源的容量能否允許電動機(jī)在額定電壓下直接起動,可以用下面的經(jīng)驗(yàn)公式來確定,即 Ist/IN<3/4+變壓器容量(kVA)/〔4×電動機(jī)功率(KW)〕 如果計(jì)算結(jié)果不能滿足上式時,應(yīng)采用減壓起動。一般情況,10KW以上的電動機(jī)不宜直接起動,應(yīng)采用減壓起動。 NO.2 減壓起動
減壓起動是指電動機(jī)在起動時降低加在定子繞組上的電壓,起動結(jié)束時加額定電壓運(yùn)行的起動方式。
減壓起動雖然能起到降低電動機(jī)起動電流的目的,但由于電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比,因此減壓起動時電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩減小較多,故此法只適用于電動機(jī)空載或輕載時起動。減壓起動的方法有以下幾種。
這種起動法就是在定子繞組線路中串聯(lián)適當(dāng)?shù)淖冏杵?,原理如下圖a所示。先合上開關(guān)S1,此時,起動電流在電阻器R上產(chǎn)生電壓降,定子繞組間的電壓低于電源電壓。待電動機(jī)轉(zhuǎn)速升高后,再把開關(guān)S2合上,把電阻R短路,線電壓全部加在定子繞組上,電動機(jī)就正常工作了。串入電阻器減壓起動,要在電阻上消耗大量的電能,因此不能用于經(jīng)常起動的場合。但其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單、操作方便、價格便宜。用電抗器代替電阻器起動,雖無上述缺點(diǎn),但設(shè)備費(fèi)用較高。
2)自耦變壓器減壓起動法 這種方法是利用自耦變壓器來降低加于電動機(jī)定子繞組的電壓,其原理線路圖如下圖b所示。起動時先合上S1,再把S2擲向起動位置,這時自耦變壓器把電源電壓降低后加到電動機(jī)上,限制了起動電流。待電動機(jī)轉(zhuǎn)速升高后,再把S2擲向運(yùn)行位置,電動機(jī)就在額定電壓下正常運(yùn)行了。此時自耦變壓器已從電網(wǎng)中切除。
設(shè)自耦變壓器的j電壓比為K,一次電壓為U1,則二次電壓為U2=U1/K,二次電流也按正比減小。又因?yàn)樽儔浩饕?、二次?cè)的電流關(guān)系是I1=I2/K,可見一次電流比直接流過電動機(jī)定子繞組的電流還要小,即此時電源供給電動機(jī)的起動電流為直接起動時r的1/K2倍,因此用自耦變壓器減壓起動對限制電源供給電動機(jī)的起動電流很有效。由于電壓降低了1/K倍,故電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩也降低了1/K2倍。
自耦變壓器二次側(cè)有2~3組抽頭,其電壓可以分為一次電壓U1的80%、65%或80%、60%、40%.
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(3)星-三角(Y-△)減壓起動 這種起動方法只適用于作三角形聯(lián)結(jié)運(yùn)行的電動機(jī) 。起動時,先把繞組接成星形,電動機(jī)轉(zhuǎn)速升高后再改成三角形,其原理如下圖所示。起動時將Y-△轉(zhuǎn)換開關(guān)S2置于起動位,則電動機(jī)定子三相繞組的末端U2、V2、W2聯(lián)成一個公共點(diǎn),三相電源L1、L2、L3經(jīng)開關(guān)S1向電動機(jī)定子三相繞組的首端U1、V1、W1供電,電動機(jī)以星形聯(lián)結(jié)起動。加在每相定子繞組上的電壓為電源線電壓的1/√3倍,因此起動電流較小。待電動機(jī)起動即將結(jié)束時,再把S2轉(zhuǎn)到運(yùn)行位,電動機(jī)三相定子繞組按三角形聯(lián)結(jié),這時加在電動機(jī)每相繞組的電壓即為線電壓U1,電動機(jī)正常運(yùn)行。
Y-△減壓起動時,起動電流為直接采用△聯(lián)結(jié)時起動電流的1/3,所以對減壓起動電流很有效,但起動轉(zhuǎn)矩只有用△聯(lián)結(jié)直接起動時的1/3,即起動轉(zhuǎn)矩降低很多,故只能用于輕載或空載起動的設(shè)備上。此法最大的優(yōu)點(diǎn)是所需設(shè)備簡單、價格低,因而獲得了較為廣泛的應(yīng)用。
4)延邊三角形起動法 延邊三角形起動方法與星-三角形法類似,它采用星形和三角形混合聯(lián)接,定子繞組一部分接成星形,一部分接成三角形,看上去象三角形的三個邊延長了,故稱為“延邊三角形”。這種方法可以彌補(bǔ)Y-△起動時起動轉(zhuǎn)矩較小的不足。
上述幾種減壓起動方法,都使起動電流和起動轉(zhuǎn)矩同時減小,所以籠型電動機(jī)通常在空載或輕載下起動,起動后再加機(jī)械負(fù)載運(yùn)行。