三相異步電動(dòng)機(jī)常用啟動(dòng)方式的選擇和優(yōu)缺點(diǎn)
1、直接啟動(dòng)
電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)配電母線(xiàn)的電壓不低于系統(tǒng)標(biāo)稱(chēng)電壓85%。通常，只要電動(dòng)機(jī)額定功率不超過(guò)電源變壓器額定容量的30%，即可全壓?jiǎn)?dòng)。僅在估算結(jié)果處于邊緣情況時(shí)，才需要進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算。
優(yōu)點(diǎn)是所需設(shè)備少，啟動(dòng)方式簡(jiǎn)單，成本低。
缺點(diǎn)是主要用于小功率電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)。
2、用自偶變壓器降壓?jiǎn)?dòng)
自耦變壓器降壓起動(dòng)：將自耦變壓器高壓側(cè)接電網(wǎng)，低壓側(cè)接電動(dòng)機(jī)。啟動(dòng)時(shí)，利用自耦變壓器分接頭來(lái)降低電動(dòng)機(jī)的電壓，待轉(zhuǎn)速升到一定值時(shí)，自耦變壓器自動(dòng)切除，電動(dòng)機(jī)與電源相接，在全壓下正常運(yùn)行。
這種起動(dòng)方法，可選擇自耦變壓器的分接頭位置來(lái)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的端電壓，而起動(dòng)轉(zhuǎn)矩比星?三角降壓?jiǎn)?dòng)大。
但自耦變壓器投資大，且不允許頻繁啟動(dòng)。它僅適用于星形或三角形連接的、容量較大的電動(dòng)機(jī)。
3、Y-△降壓?jiǎn)?dòng)
啟動(dòng)時(shí)先將定子繞組接成星形，使得每相繞組電壓為正常運(yùn)行時(shí)相電壓的1/√3，啟動(dòng)完畢再恢復(fù)成三角形聯(lián)結(jié)，電動(dòng)機(jī)便進(jìn)入全壓下正常運(yùn)行。
其優(yōu)點(diǎn)是啟動(dòng)設(shè)備成本低、方法簡(jiǎn)單易操作。
雖然此法的啟動(dòng)電流降至全壓?jiǎn)?dòng)時(shí)的1/3，但啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩只有額定轉(zhuǎn)矩的1/3，故這種方法多用于輕載或空載啟動(dòng)。
4、轉(zhuǎn)子串電阻或者頻敏電阻啟動(dòng)
串聯(lián)電阻啟動(dòng)
定子繞組串聯(lián)電阻起動(dòng)是在犧牲起動(dòng)轉(zhuǎn)矩情況下進(jìn)行的，只適用于輕載或空載下起動(dòng)。
在需要重載起動(dòng)時(shí)，可采用三相轉(zhuǎn)子串聯(lián)對(duì)稱(chēng)電阻的方法。繞線(xiàn)式三相異步電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子繞組通過(guò)滑環(huán)與電阻連接。
一般將起動(dòng)電阻分級(jí)連成星形，起動(dòng)時(shí)，先將全部起動(dòng)電阻接入，隨著起動(dòng)的進(jìn)行，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的提髙，轉(zhuǎn)子起動(dòng)電阻依次被短接，在啟動(dòng)結(jié)束時(shí)，電阻全部被短接。
串聯(lián)電阻啟動(dòng)增加了轉(zhuǎn)子電阻，減少啟動(dòng)電流。選擇合適的變阻器阻值，轉(zhuǎn)子的功率因數(shù)顯著增大，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩也增加大。
若想獲得良好的啟動(dòng)特性，一般需要較多的啟動(dòng)級(jí)數(shù)，所用電器多，控制線(xiàn)路復(fù)雜，設(shè)備投資大，維修不便，同時(shí)由于逐級(jí)切除電阻，會(huì)產(chǎn)生一定的機(jī)械沖擊力。
在工礦企業(yè)中廣泛采用頻敏變阻器代替啟動(dòng)電阻，來(lái)控制繞線(xiàn)式異步三動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)。
頻敏變阻器是一種阻抗值隨頻率明顯變化(敏感于頻率)、靜止的無(wú)觸點(diǎn)電磁元件，它實(shí)質(zhì)上是一個(gè)鐵心損耗非常大的三相電抗器。在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，將頻敏變阻器串接在轉(zhuǎn)子繞組中，由于頻敏變阻器的等值阻抗隨轉(zhuǎn)子電流頻率減小而減小，從而達(dá)到自動(dòng)變阻的目的。因此只需要用一級(jí)頻敏變阻器就可以平穩(wěn)地把電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)起來(lái)。
串接頻敏變阻器啟動(dòng)的不足之處：由于有電感存在，使功率因數(shù)較低，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩并不很大。只適合輕載啟動(dòng)，不適合重載啟動(dòng)。
5、軟啟動(dòng)器啟動(dòng)
軟啟器采用三相反并聯(lián)晶閘管作為調(diào)壓器，將其接入電源和電動(dòng)機(jī)定子之間。這種電路如三相全控橋式整流電路。使用軟啟動(dòng)器啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，晶閘管的輸出電壓逐漸增加，電動(dòng)機(jī)逐漸加速，直到晶閘管全導(dǎo)通，電動(dòng)機(jī)工作在額定電壓的機(jī)械特性上，實(shí)現(xiàn)平滑啟動(dòng)，降低啟動(dòng)電流，避免啟動(dòng)過(guò)流跳閘。
待電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)，啟動(dòng)過(guò)程結(jié)束，軟啟動(dòng)器自動(dòng)用旁路接觸器取代已完成任務(wù)的晶閘管，為電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供額 定電壓，以降低晶閘管的熱損耗，延長(zhǎng)軟啟動(dòng)器的使用壽命，提高其工作效率，又使電網(wǎng)避免了諧波污染。
軟啟動(dòng)器同時(shí)還提供軟停車(chē)功能，軟停車(chē)與軟啟動(dòng)過(guò)程相反，電壓逐漸降低，轉(zhuǎn)速逐漸下降到零，避免自由停車(chē)引起的轉(zhuǎn)矩沖擊。
軟啟動(dòng)器還內(nèi)置的保護(hù)功能，如失速及堵轉(zhuǎn)測(cè)試、相間平衡、欠載保護(hù)、欠壓保護(hù)過(guò)壓保護(hù)等，對(duì)電機(jī)而言起到了進(jìn)一步的保護(hù)作用
6、變頻器啟動(dòng)
變頻器是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過(guò)改變電機(jī)工作電源頻率方式來(lái)控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)備。變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、逆變(直流變交流)、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元微處理單元等組成。
頻器主要采用交—直—交方式(VVVF變頻或矢量控制變頻)，先把工頻交流電源通過(guò)整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再將直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動(dòng)機(jī)。
變頻器靠?jī)?nèi)部IGBT的開(kāi)斷來(lái)調(diào)整輸出電源的電壓和頻率，根據(jù)電機(jī)的實(shí)際需要來(lái)提供其所需要的電源電壓，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能、調(diào)速的目的。
變頻器一般都具有過(guò)熱保護(hù)，過(guò)載保護(hù)，過(guò)流保護(hù)，甚至有些還有缺相保護(hù)等。
按習(xí)慣來(lái)講，低壓11KW以下的電機(jī)可以采用直接啟動(dòng)，11-75KW可以采取星三角或自耦降壓?jiǎn)?dòng)，而75KW以上電機(jī)則建議采用軟啟動(dòng)或變頻器啟動(dòng)。
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