雷　燕（內(nèi)蒙古科技大學(xué)，內(nèi)蒙古　包頭　014010）

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三相異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)控制方式的分析

雷燕
（內(nèi)蒙古科技大學(xué)，內(nèi)蒙古包頭014010）

摘要：三相異步電動(dòng)機(jī)因較多的優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)實(shí)踐中，啟動(dòng)方式的合理應(yīng)用尤為重要。本文對(duì)幾種常用啟動(dòng)方法的特點(diǎn)、工作原理逐一進(jìn)行了簡單的比較和分析。

關(guān)鍵詞：三相異步電動(dòng)機(jī)；啟動(dòng)電流；啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩；啟動(dòng)方法

0　引言

三相異步電動(dòng)機(jī)具有構(gòu)造簡單、價(jià)格合理、維修方便、運(yùn)行可靠等特點(diǎn)，但大的啟動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)和設(shè)備造成較大的沖擊力。因而在實(shí)際應(yīng)用中，如何減小啟動(dòng)電流和選擇啟動(dòng)方式的合理性對(duì)保障設(shè)備的安全運(yùn)行尤為重要，下面對(duì)幾種常見啟動(dòng)方式逐一進(jìn)行簡單的分析。

1　直接啟動(dòng)（全壓啟動(dòng)）

直接啟動(dòng)即全壓啟動(dòng)，是將電動(dòng)機(jī)定子繞組接額定電壓，其設(shè)備投資少、控制方式簡單，但啟動(dòng)性能較差，且啟動(dòng)電流大，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩過小時(shí)有載時(shí)啟動(dòng)或啟動(dòng)速度很慢，電機(jī)繞組發(fā)熱越嚴(yán)重，影響其使用壽命。小容量三相異步電動(dòng)機(jī)，啟動(dòng)速度快、慣性小，可直接啟動(dòng)。

2　減壓啟動(dòng)控制

電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)采用合理手段適當(dāng)減小定子繞組電壓，當(dāng)轉(zhuǎn)速升至穩(wěn)定轉(zhuǎn)速時(shí)，將電壓調(diào)到額定值。此方法限制啟動(dòng)電流［一般（2～3）］的同時(shí)造成啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩更小，故大中型不能直接啟動(dòng)的或空載、輕載情況的電動(dòng)機(jī)可采用此方法，而機(jī)械負(fù)荷重的電動(dòng)機(jī)不適用。

2.1星形/三角形減壓啟動(dòng)控制

啟動(dòng)控制電路如圖1所示。其中KM1引入電源，KM3控制“Y”形減壓啟動(dòng)，KM2控制“△”形全壓運(yùn)行，KT控制“Y”形減壓啟動(dòng)和完成Y-△自動(dòng)切換時(shí)間，SB1停止按鈕，SB2啟動(dòng)按鈕，F(xiàn)U1主回路短路保護(hù)，F(xiàn)U2控制回路短路保護(hù)，F(xiàn)R過載保護(hù)。 啟動(dòng)時(shí)定子繞組“Y”聯(lián)結(jié)， ，下降1/3，下降1/3。啟動(dòng)完成后定子繞組恢復(fù)為“△”聯(lián)接，電動(dòng)機(jī)全壓正常運(yùn)行。停止時(shí)，按下SB1即可。

這種啟動(dòng)方式的特點(diǎn)：操作方便，設(shè)備簡單，成本低，適用于定子繞組正常運(yùn)行時(shí)為“△”聯(lián)接的幾十千瓦的三相異步電動(dòng)機(jī)，但因啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩下降很大，多用于空載或輕載時(shí)啟動(dòng)。

2.2自耦變壓器減壓啟動(dòng)自動(dòng)控制

啟動(dòng)控制電路如圖2所示。啟動(dòng)時(shí)主電路KM1、KM2閉合，KM3斷開時(shí)，電動(dòng)機(jī)減壓啟動(dòng)以減小啟動(dòng)電流。啟動(dòng)完成后，KM1、KM2斷開，KM3閉合，切除自耦變壓器，電動(dòng)機(jī)全壓正常運(yùn)行。自耦變壓器輸出端一般有（2～3）組抽頭（為電源電壓的80%、60% 和40%），加在定子繞組相電壓（K﹥1），啟動(dòng)電流下降倍，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低1/K2倍（自耦變壓器變壓比為K）。停止時(shí)，按動(dòng)按鈕SB1控制回路全部斷電，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。其中熱繼電器FR完成電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)。

這種啟動(dòng)方式的特點(diǎn)：用戶可按需求根據(jù)啟動(dòng)電流和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大小選取自耦變壓器的抽頭。缺點(diǎn)：設(shè)備體積大，投資較貴，因線圈是按短時(shí)通電設(shè)計(jì)的，所以不能頻繁啟動(dòng)，啟動(dòng)只允許連續(xù)兩次。由于此電路的啟動(dòng)和運(yùn)行轉(zhuǎn)換過程是由KT時(shí)間繼電器可靠地完成，不會(huì)因啟動(dòng)時(shí)間的長短不一或時(shí)間長造成自耦變壓器燒毀事故。

3　電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)控制

上述幾種降壓啟動(dòng)方法雖然減小了啟動(dòng)電流，但啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩固定不可調(diào)，出現(xiàn)了二次沖擊電流以及接觸器、繼電器的觸點(diǎn)損壞而造成電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難甚至堵轉(zhuǎn)，機(jī)械沖擊等缺點(diǎn)。軟啟動(dòng)方式改進(jìn)了上述缺點(diǎn)，可根據(jù)負(fù)載及電網(wǎng)繼電保護(hù)特性將啟動(dòng)電流自由無級(jí)調(diào)整至最佳的恒流狀態(tài)（為額定電流的1.5～2.5倍）。且啟動(dòng)平滑，消除啟動(dòng)過流跳閘，提供軟停車功能，避免了自由停車對(duì)轉(zhuǎn)矩的沖擊。實(shí)現(xiàn)了過載、缺相、過流、過熱等保護(hù)。

4　結(jié)束語

綜上，三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)控制方式由直接啟動(dòng)控制、降壓啟動(dòng)控制到軟啟動(dòng)控制。在生產(chǎn)實(shí)踐中，要從經(jīng)濟(jì)實(shí)用，可根據(jù)啟動(dòng)方式的優(yōu)缺點(diǎn)，啟動(dòng)過程的各種參數(shù)，電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)特性、負(fù)載特性和工藝要求等，靈活調(diào)節(jié)、選擇最佳的啟動(dòng)方式和設(shè)備。

參考文獻(xiàn)：

［1］王海霞.電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)方法的分析和比較［J］.機(jī)電工程技術(shù)，2014（02）:32-34.

［2］潘曉暉，喬耀武.幾種中高壓降壓軟啟動(dòng)方式的探討［J］.科技資訊，2012（03）:129.

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.228

作者簡介：雷燕（1962-），女，遼寧撫順人，高級(jí)實(shí)驗(yàn)師，主要從事：電類專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課和實(shí)驗(yàn)教學(xué)。