三相異步電動機啟動控制方式的分析

雷　燕（內(nèi)蒙古科技大學，內(nèi)蒙古　包頭　014010）

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三相異步電動機啟動控制方式的分析

雷燕
（內(nèi)蒙古科技大學，內(nèi)蒙古包頭014010）

摘要：三相異步電動機因較多的優(yōu)點廣泛應用在生產(chǎn)實踐中，啟動方式的合理應用尤為重要。本文對幾種常用啟動方法的特點、工作原理逐一進行了簡單的比較和分析。

關鍵詞：三相異步電動機；啟動電流；啟動轉(zhuǎn)矩；啟動方法

0　引言

三相異步電動機具有構(gòu)造簡單、價格合理、維修方便、運行可靠等特點，但大的啟動電流對電網(wǎng)和設備造成較大的沖擊力。因而在實際應用中，如何減小啟動電流和選擇啟動方式的合理性對保障設備的安全運行尤為重要，下面對幾種常見啟動方式逐一進行簡單的分析。

1　直接啟動（全壓啟動）

直接啟動即全壓啟動，是將電動機定子繞組接額定電壓，其設備投資少、控制方式簡單，但啟動性能較差，且啟動電流大，啟動轉(zhuǎn)矩過小時有載時啟動或啟動速度很慢，電機繞組發(fā)熱越嚴重，影響其使用壽命。小容量三相異步電動機，啟動速度快、慣性小，可直接啟動。

2　減壓啟動控制

電動機啟動時采用合理手段適當減小定子繞組電壓，當轉(zhuǎn)速升至穩(wěn)定轉(zhuǎn)速時，將電壓調(diào)到額定值。此方法限制啟動電流［一般（2～3）］的同時造成啟動轉(zhuǎn)矩更小，故大中型不能直接啟動的或空載、輕載情況的電動機可采用此方法，而機械負荷重的電動機不適用。

2.1星形/三角形減壓啟動控制

啟動控制電路如圖1所示。其中KM1引入電源，KM3控制“Y”形減壓啟動，KM2控制“△”形全壓運行，KT控制“Y”形減壓啟動和完成Y-△自動切換時間，SB1停止按鈕，SB2啟動按鈕，F(xiàn)U1主回路短路保護，F(xiàn)U2控制回路短路保護，F(xiàn)R過載保護。 啟動時定子繞組“Y”聯(lián)結(jié)， ，下降1/3，下降1/3。啟動完成后定子繞組恢復為“△”聯(lián)接，電動機全壓正常運行。停止時，按下SB1即可。

這種啟動方式的特點：操作方便，設備簡單，成本低，適用于定子繞組正常運行時為“△”聯(lián)接的幾十千瓦的三相異步電動機，但因啟動轉(zhuǎn)矩下降很大，多用于空載或輕載時啟動。

2.2自耦變壓器減壓啟動自動控制

啟動控制電路如圖2所示。啟動時主電路KM1、KM2閉合，KM3斷開時，電動機減壓啟動以減小啟動電流。啟動完成后，KM1、KM2斷開，KM3閉合，切除自耦變壓器，電動機全壓正常運行。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），啟動電流下降倍，啟動轉(zhuǎn)矩降低1/K2倍（自耦變壓器變壓比為K）。停止時，按動按鈕SB1控制回路全部斷電，電動機停轉(zhuǎn)。其中熱繼電器FR完成電動機的過載保護。

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

3　電動機軟啟動控制

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

4　結(jié)束語

綜上，三相異步電動機的啟動控制方式由直接啟動控制、降壓啟動控制到軟啟動控制。在生產(chǎn)實踐中，要從經(jīng)濟實用，可根據(jù)啟動方式的優(yōu)缺點，啟動過程的各種參數(shù)，電動機的起動特性、負載特性和工藝要求等，靈活調(diào)節(jié)、選擇最佳的啟動方式和設備。

參考文獻：

［1］王海霞.電動機啟動方法的分析和比較［J］.機電工程技術，2014（02）:32-34.

［2］潘曉暉，喬耀武.幾種中高壓降壓軟啟動方式的探討［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，高級實驗師，主要從事：電類專業(yè)技術基礎課和實驗教學。