畢業(yè)論文----大中型電動機降壓啟動方法的比較和研究

1、<p><b>　　緒 論</b></p><p>　　在工業(yè)生產中,用電動機作動力,可以簡化生產機械的結構, 提高勞動生產率, 使生產過程連續(xù)進行,保證產品質量穩(wěn)定,并能夠實現(xiàn)自動控制和遠距離操縱,減輕操作人員的勞動強度。三相異步電動機由于具有結構簡單、 堅固耐用、運行可靠、 維修方便和成本低廉等特點而得到廣泛的應用。在生產過程中, 電動機要經常啟動、 停止,其啟動性能的

2、優(yōu)劣對生產影響很大, 電動機直接起動時,起動沖擊電流可達電機額定電流的4～7倍,這將對電網(wǎng)造成很大的沖擊, 不僅影響其他用電設備的正常工作, 而且對動力變壓器也會產生較大的沖擊，致使電動機本身及其拖動設備的使用壽命。小功率、 啟動不頻繁的電動機可以直接啟動,但對于大功率電動機,強大的啟動電流會造成較大的線路電壓降落,引起電網(wǎng)電壓降低, , 所以, 選擇合理的啟動方式尤為重要。因此如何控制電機起動電流,具有重要的經濟價值,然而其中現(xiàn)在采取

3、較多的就是降壓啟動的方式。</p><p>　　就目前而言，電動機降壓啟動的方法比較多也比較成熟，然而卻在實際使用中出現(xiàn)了很多問題，另外在歸類方面非常欠缺，因此我準備通過此篇論文對電動機降壓啟動的各種方法進行分類比較起到在不同情況下降壓啟動方法的選擇引導作用，例如其電源的大小不一樣對其降壓啟動的方法也不一樣，其適用場合不一樣齊降壓啟動的方法也不一樣，并總結出各種情況下使用各種降壓方法的啟動時的性價比最好的情況，然

4、后對其進行分析各種降壓啟動的方法，并且說明其中的原理和優(yōu)缺點，以及采取降壓啟動的一些前提條件，保證在實際操作中的實用性，而不僅僅是紙上談兵。</p><p>　　1．大中型電動機直接全壓起動的危害性</p><p>　　直接啟動也叫全壓啟動，是在定子繞組上直接施加額定電壓而啟動電動機的。其特點是開始時電動機轉速為零，旋轉磁場對轉子有大的相對速度，所以轉子的感應電流很大，定子側的電流也很大

5、一般可達到額定電流的4-7 倍。過大的啟動電流會使供電線路的電壓顯著下降，這不僅會使啟動的電動機升速時間延長，還會影響其他電氣設備工作，只有電源容量相對較大，電動機容量相對較小時，電壓降才不會太大，啟動時間也不會太長。電動機能否采用直接啟動方法可按下列原則確定。</p><p>　?。?）電動機采取全壓啟動。如由發(fā)電機供電時，允許直接啟動電動機的容量不超過發(fā)電機容量的10%；由專用變壓器供電的電動機，其單臺容量不

6、應超過變壓器容量的30%；若配電變壓器還帶有其他負荷，則允許直接啟動電動機的容量要比變壓器容量的30%還要小一些。</p><p>　?。?）全壓啟動時電動機端子的剩余電壓。對于經常啟動的電動機不應低于額定電壓的90%； 對于不經常啟動的電動機不應低于額定電壓的85%。電動機不與照明或其他對電壓波動敏感的負載合用變壓器，且不頻繁啟動時，允許剩余電壓不低于額定電壓的80%，滿足上述要求就不會影響其他負載的正常運行。

7、</p><p>　　對全壓啟動的電動機端子剩余電壓的規(guī)定，不僅是考慮對其他負載的影響，對啟動的電動機也是必要的。異步電動機在啟動過程中，由于啟動電流很大，線路上的電壓降增大，造成電動機的端電壓相應下降，而電動機的啟動力矩與電壓的平方成正比，隨著電動機端子電壓的下降，啟動力矩急劇下降（如果端子電壓下降至額定電壓的90%，則啟動力矩就降至81%；如果電壓下降至額定電壓的85%，則啟動力矩就急速下降至72%），也就是

8、說啟動力矩下降的速度比電壓更快。若啟動力矩下降得太多，就有可能使電動機升速過程拖延太長或轉動不起來。電動機長時間通過很大的啟動電流，必然會過熱甚至燒毀電動機。</p><p><b>　　1.1對電網(wǎng)的影響</b></p><p>　　普通鼠籠式電動機在空載全壓直接起動時，起動電流會達到額定電流的5～7倍，在配電母線上引起電壓下降。當電動機容量相對較大時，該起動電流將

9、引起電網(wǎng)電壓急劇下降，這會破壞同電網(wǎng)其它設備的正常運行，甚至會引起電網(wǎng)失去穩(wěn)定，造成更大的事故，主要表現(xiàn)在以下兩個方面：</p><p>　　（1）起動的大電流對電網(wǎng)的沖擊幾乎類似于三相短路對電網(wǎng)的沖擊，常常會引發(fā)功率振蕩，使電網(wǎng)失去穩(wěn)定。</p><p>　?。?）起動電流中含有大量的高次諧波，會與電網(wǎng)電路參數(shù)引起高頻諧振，造成繼電保護誤動作、自動控制失靈等故障。</p>

10、<p>　　1.2傷害電動機的絕緣層，降低電動機壽命</p><p>　?。?）大電流產生的熱量反復作用于電動機的絕緣層，使絕緣加速老化、壽命降低。</p><p>　?。?）大電流產生的機械力使線圈相互摩擦，降低絕緣壽命。</p><p>　　（3）高壓開關合閘時觸頭的抖動現(xiàn)象會在電機定子繞組上產生操作過電壓。</p><p>　

11、　1.3電動力對電動機的機械傷害</p><p>　　大電流在電機定子線圈和轉子鼠籠條上產生很大的沖擊力，會造成電動機夾緊松動、線圈變形、鼠籠條斷裂等故障。電動力的大小與電流的平方成正比。直接全壓起動時的電動力是正常額定運行時電動力的36倍（按Imax=6IN）。1.4對機械設備的傷害全壓直接起動時的起動轉矩大約為額定轉矩的2倍，這么大的力矩突然加在靜止的機械設備上，會加速齒輪磨損甚至打齒、加速皮帶磨損甚至拉斷皮

12、帶、加速風葉疲勞甚至折斷風葉等等。</p><p>　　2電動機降壓起動的好處</p><p>　　大容量電動機的價值都很高，在生產中一般也都起著核心作用。它的一點故障便會造成很大的經濟損失，對它采用完善的保護是非常必要的。所以，當電動機采用降壓起動時，上述危害會有一定程度的降低，乃至幾乎完全消失。</p><p>　　2.1可減小對電網(wǎng)的沖擊，可降低變壓器的容量&

13、lt;/p><p>　　一般要求經常起動的電動機引起的電壓波動不大于10%；偶爾起動的電動機引起的電壓波動不大</p><p>　　于15%。采用軟起動后起動電流可降為額定電流的1.5～3倍，可大大降低電網(wǎng)電壓的波動率。對于由單獨變壓器供電的電動機。當采用直接全壓起動時，要求電動機的容量不大于變壓器容量的30%。當采用軟起動時，變壓器的容量可以和電動機的視在功率相同（一般為S=1.1PN），由

14、于電動機經過軟啟動來啟動的過程中，電壓降低，因此相應的對變壓器的要求電壓和功率也就相應變低，也就是說需要的變壓器容量也就相應減小。</p><p>　　2.2可減小電動力對電動機的機械傷害</p><p>　　采用降壓起動后起動電流為額定電流的1.5～3倍，電動力的大小與電流的平方成正比。所以，軟起動時的電動力是正常額定運行時電動力的9倍。而不是直接啟動的36倍，可見效果是非常明顯的。&l

15、t;/p><p>　　2.3降低電機的發(fā)熱，延長電機的壽命</p><p>　　軟起動可以大大降低發(fā)熱量。提高電機壽命。高熱量的產生在最大電流處。焦耳熱與電流的平方成正比因此降壓啟動后，焦耳熱降低數(shù)倍。一般軟起動時都是空載或輕載起動，最大電流常在2IN左右，這時高熱量僅為直起的。無疑對延長電機壽命有極大好處。</p><p>　　3.大中型電動機幾種降壓起動方法<

16、/p><p>　　在額定電壓下直接啟動三相交流感應電動機,由于最初啟動瞬間, 主磁通減少到額定值的一半以下, 功率因素也降低到0.1左右, 造成了的結果是電動機啟動電流相當大, 而啟動轉矩又相當?shù)汀Ｒ话闱闆r下, 對于大型或超大型電動機而言, 啟動電流在 4~ 4.5倍額定電流, 而啟動轉矩在0.3~0.8倍額定轉矩之間。大啟動電流和低功率因素是電動機啟動時對電網(wǎng)電壓造成影響的根源。大型電動機的啟動可能把電網(wǎng)電壓拉底很

17、多, 以至于影響相鄰的用電設備的正常運行, 使其保護動作或停轉。因此, 大型電動機</p><p>　　一般是不允許直接啟動的, 總是要采取一些措施以減少或全部消除啟動對電網(wǎng)的沖擊, 降低電動機啟動時的沖擊電流對電網(wǎng)的安全風險。</p><p>　　一般容量在1 0 k W以下的小型電動機,可以直接起動,但10kW以上的電動機則應考慮采用降壓起動。有時為了限制和減少起動轉矩對機械設備的沖擊

18、作用,允許全壓起動的電動機也多采用降壓起動方式。三相異步電動機降壓起動的方法有以下幾種:定子電路串電阻(或電抗)降壓起動、自耦變壓器降壓起動、Y-△降壓起動、軟起動等。使用這些方法都是為了限制起動電流,(一般降低電壓后的起動電流為電動機額定電流的2～3倍),減小供電干線的電壓降落,保障各個用戶的電氣設備正常運行。</p><p>　　3.1電阻（電抗器）降壓啟動</p><p>　　在電動

19、機起動過程中,常在三相定子電路中串接電阻(或電抗)(圖1)來降低定子繞組上的電壓,使電動</p><p>　　機在降低的電壓下起動,以達到限制起動電流的目的。一旦電動機轉速接近額定值時,切除串聯(lián)電阻(或電抗),使電動機進入全壓正常運行。由于定子串電阻降壓起動的起動電流隨定子電壓成正比下降,而起動轉矩則按電壓下降比例的平方倍下降。顯然,這種方法會消耗大量的電能且裝置成本較高,三相異步電動機采用這種起動方法,適用于要

20、求起動平穩(wěn)小的容量電動機及起動不頻繁的場合。</p><p>　　圖 1 電子串電阻降壓啟動控制線路</p><p>　　3.2自耦變壓器降壓起動</p><p><b>　?。?）工作原理</b></p><p>　　傳統(tǒng)的定子串電阻或電抗器起動時，起動轉矩減小過多，只可用于輕載起動。而大型的高壓電動機所帶的負載都較

21、重。如果所帶負載較重時，就可以采用自耦變壓器降壓起動。使用的是一個三相Y接的自耦變壓器。在起動時，自耦變壓器三相線圈接電源，其副邊抽</p><p>　　頭接電動機，使電動機降壓起動。待轉速上升到接近穩(wěn)態(tài)值時，切換到正常運行位置，電動機接上全壓運行。切換過程由接觸器來完成。</p><p><b>　?。?）起動優(yōu)點</b></p><p>　

22、　與定子串電阻(或電抗器)的起動方法相比，在獲得相同起動轉矩的條件下，自耦變壓器的限流效果</p><p>　　好；在限流效果相同時，它可以獲得較大的起動轉矩。因此，用自耦變壓器降壓起動，可帶較大的負載。自耦變壓器降壓起動方法適于起動較大容量的電動機，起動轉矩可以通過改變抽頭的連接位置得到改變，以適合不同的負載起動時電機接于自藕變壓器低壓側。因此自藕變一次電流較小，能在一定程度上減小線路壓降，減小對其它設備的影響

23、。</p><p><b>　?。?）缺點：</b></p><p>　　①沖擊方面：在起動過程中，電壓有2～3次切換，所以轉矩會有2～3次突變，這對較精密的機械設備是非常不利的;在電氣方面，如果自藕變變比較高對電網(wǎng)的沖擊也較大。</p><p>　?、诳煽啃苑矫妫涸谇袚Q時由于電流還比較大，因而在自耦變壓器繞組上會產生感應過電壓，有時會傷及繞組

24、絕緣，降低使用壽命。</p><p>　　（3）由于自耦變壓器副邊一般有三個抽頭，可根據(jù)允許的起動電流和所需的起動轉矩任選抽頭電壓，因此起動設備體積較大。此外，自耦變壓器價格較貴，而且不允許頻繁起動。</p><p>　　圖 2 自藕變壓器降壓啟動控制線路</p><p>　　3.3星三角形降壓啟動</p><p>　　三相異步電動機的Y—

25、△降壓起動(圖3)是在起動時將電動機定子繞組接成星形, 每相繞組承受的電壓為電源的相電壓(2 2 0 V),減小了起動電流對電網(wǎng)的影響。而在起動后期則按預定的時間換接成三角形接法,每相繞組承受的電壓為電源的線電壓(3 8 0 V),電動機進入正常運行。凡是正常運行時定子繞組接成三角形的三相異步電動機,均可采用這種起動方式。但是星三角形降壓啟動方法只適用于星形接線的電動機, 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

26、啟動電流的三分之一, 所以電動機容量不能大, 否則會啟動困難。</p><p>　　圖 3 Y—△降壓啟動控制線路</p><p><b>　　3.4電動機軟啟動</b></p><p>　　對于大型或超大型電動機的軟啟動, 特別是對于高壓電機, 單從技術角度來說, 高壓變頻軟啟動裝置可以將電機啟動對電網(wǎng)的要去降低到最低, 啟動特性也非常好,

27、 它代表著軟啟動技術的發(fā)展方向; 但是從經濟性角度來說, 一次性投資大, 技術難度大, 維護和使用費用高, 折合每一次的成本相當?shù)母?。所? 大型或超大型電動機的軟啟動也可選擇其他合理的電動機啟動方式來作為高壓變頻軟啟動技術國內發(fā)展階段的過渡替代產品, 如結構相對簡單, 投資和使用成本低的降壓啟動技術。通過上面的對比分析, 可知降壓方式中的定子串聯(lián)電抗器啟動、自耦變壓器啟動方式較適合中小型電動機啟動。液體電阻、熱變電阻降壓方式適用于大中

28、型高壓電動機的軟啟動。其中熱變電阻啟動器適用于大中型高壓鼠籠交流異步電動機或異步啟動的高壓同步電動機, 作電阻降壓啟動之用; 液體電阻啟動器適用于45~ 10000k W大中型繞線式交流異步電動機的重載啟動。由于液體電阻和熱變電阻的阻值是可變化的, 隨著電動機的啟動過程它們的阻值從大平滑減小, 真正實現(xiàn)電動機的軟啟動。大中型高壓電動機采用液體電阻和熱變電阻降壓軟啟動具有以下特性: 啟動電流較小且恒定, 有</p><

29、p>　　3.4.1液體電阻降壓啟動</p><p>　?。?）液阻軟起動工作原理</p><p>　　液體電阻器俗稱水電阻啟動器，在定子回路中串入三相液體電阻。液體電阻器由3個相互絕緣的電液箱構成, 內部分別有濃度相同的電解液和一組相對應的一動一定電極, 動極板通過傳動機構及伺服控制系統(tǒng)控制。動極板傳動機構裝有機械無極變速器, 可以很方便地調節(jié)極板移動速度, 通過機械傳動裝置使導電液

30、體中兩平行極板的距離逐漸減小直至為零, 使串入電機轉子回路中的電阻值由最大逐漸平滑減小為零,電動機端電壓均勻提高, 整個過程控制在較小啟動電流下均勻升速, 使電動機轉速逐漸平滑達到額定轉速。這樣就能控制液體電阻無極切除的時間, 達到調節(jié)電機啟動力矩和啟動時間的目的, 從而實現(xiàn)電動機的軟啟動。</p><p><b>　　（2）優(yōu)點</b></p><p>　?、俸汶娏?/p>

31、軟起動特性在電機起動過程中，電流基本保持不變，數(shù)值在3Ie以下，且有顯著的軟起動特性；</p><p>　?、谄饎舆^程中系統(tǒng)功率因數(shù)相對較高且接近恒定一般采用熱變電阻降壓起動的電動機系統(tǒng)功率因數(shù)都在0.8左右，在整個起動過程接近于恒定不變；</p><p>　　③母線壓降相對較小由于上述兩點特性，使電機起動對電力系統(tǒng)的影響降到最低，母線壓降在7％</p><p>&

32、lt;b>　　左右；</b></p><p>　　④起動平穩(wěn)無沖擊電機的起動轉矩由小到大逐步增高，因而使機械設備起動平穩(wěn)，無沖擊，無嘯叫聲，且機械能平穩(wěn)越過諧振轉速，使設備免受傷害。液體電阻起動調速器兼作電動機起動之用途，具備液體電阻起動器起動電流小，起動平穩(wěn)的優(yōu)點。液阻軟起動器一般在所有需要控制起動電流、降低母線壓降、減小對連接機械沖擊的場合都可以使用。</p><p>

33、;<b>　　（3）缺點</b></p><p>　　電解液在北方要提防結冰，以免造成設備不能使用。連續(xù)起動次數(shù)有限，一般不能超過三次。因為這么大的起動電流流過電解液，時間長的話，電解液溫度升高甚至會超過100"(2，影響軟起動器的使用。國內生產的液阻軟起動器的液體箱目前都為敞開式，維護較麻煩。起動電流為三倍的額定電流，對電網(wǎng)還是有一定的沖擊。液體電阻起動調速器只能在繞線電機上使用

34、，不能在鼠籠電機使用，影響它的使用范圍。</p><p>　　3.4.2熱變電阻降壓啟動</p><p>　　熱變電阻軟啟動器有以下顯著的啟動特性: 它是利用電阻的負溫度特性來實現(xiàn)電機啟動時電流小且恒定、轉速逐步增高的恒電流軟啟動特性, 啟動電流為電機額定電流的 2 . 0~ 3. 5倍; 在電機啟動過程中, 電流基本保持不變, 有顯著的軟啟動特性; 啟動過程中系統(tǒng)功率因數(shù)高接近恒定; 母

35、線電壓波動小; 啟動平穩(wěn)無沖擊。由于籠型感應電動機具有結構簡單、運行可靠、效率較高、制造容易、成本較低、堅固耐用等優(yōu)點, 但也存在一些缺點,</p><p>　　其中一個主要問題就是: 啟動轉矩不大, 過載能力不強。針對籠型感應電機運行性能較好, 但啟動性能較差特性的特點, 利用高壓熱變電阻軟啟動裝置負溫度特性等軟啟動特性, 可廣泛應用于改善大中</p><p>　　型高壓鼠籠交流異步電動

36、機或異步啟動的高壓同步電動機的啟動性能。熱變電阻器啟動性能優(yōu)于啟動電抗器及自耦降壓啟動: 其不受電網(wǎng)電壓波動和負載變化的影響, 有效地解決電抗器或自耦變壓器適應性差、且切除電流有跳變的問題; 而且結構簡單, 無需維護, 高壓熱變電阻熱容量較大, 且為全密閉結構, 啟動時設備無損傷, 啟動后自動切除, 故安全可靠。一次性投資少，尤其對大型不頻繁啟動電機，其優(yōu)點更突出。因此,熱變電阻軟啟動器是啟動電抗器和自耦降壓啟動器的理想替代產品 。液體

37、電阻啟動器是為改善大中型繞線式交流異步電動機的啟動性能而研制的新型啟動器。由于電阻器可調整, 阻值呈無極滑平滑減小, 確保電機在啟動過程中的恒定啟動電流, 使電動機轉速逐漸平滑達到額定轉速。從而實現(xiàn)繞線式大中型電動機的重載平滑啟動。它是頻敏啟動器和金屬電阻啟動器的理想替代產品。相比于熱變電阻軟啟動器而言,水電阻的啟動電流更小, 啟動電流不大于額定電流的1.3倍, 因此可以降低電機重載啟動對變壓器容量的要求,減少一次性投資; 液體電阻啟動

38、器的熱容量更大,能連續(xù)啟動5~ 10次, 可較頻繁啟動;并且電網(wǎng)電壓降在15 % ~ 10 %時,</p><p>　　3.4.3 頻敏變阻器啟動</p><p>　　頻敏變阻器是一種有獨特結構的新型無觸點元件。其外部結構與三相電抗器相似, 即有三個鐵芯柱和三個繞組組成, 三個繞組接成星形, 并通過滑環(huán)和電刷與繞線式電動機三相轉子繞組相接。當繞線式電動機剛開始啟動時, 電動機轉速很低, 故

39、轉子頻率 f 2 很大 (接近 f 1 ), 鐵心中的損耗很大, 即等值電阻RM 很大, 故限制了啟動電流, 增大了啟動轉矩。隨著 n的增加, 轉子電流頻率下降( f 2 = sf1) , Rm減小, 使啟動電流及轉矩保持一定數(shù)值。頻敏變阻器實際上利用轉子頻率 f 2的平滑變化達到使轉子回路總電阻平滑減小的目的。啟動</p><p>　　結束后, 轉子繞組短接, 把頻敏變阻器從電路中切除。由于頻敏變阻器的等值電阻

40、Rm和電抗XM隨轉子電流頻率而變, 反應靈敏, 故叫頻敏變阻器。另外補充說明一點,本地低壓電分為三相 220伏和三相380伏。為此三相異步電動機起動及運行起動特例不允許, 此類電機用于三相 220伏電壓三角形接線, 用于三相 380伏電壓必須星型接線。望廣大同仁引起注意。</p><p><b>　　一．啟動電路原理：</b></p><p>　　啟動過程可分為自動控

41、制和手動控制。由轉換開關SA完成。</p><p><b>　　1、自動控制</b></p><p>　?。?） 合上空氣開關QF接通三相電源。</p><p>　　（2）將SA板向自動位置，按SB2交流接觸器KM1線圈得電并自鎖，主觸頭閉合，動機定子接入三相電源開始啟動。（此時頻敏變阻器串入轉子回路）。</p><p>

42、;　?。?）此時時間繼電器KT也通電并開始計時，達到整定時間后KT的延時閉合的常開接點閉合，接通了中間繼電器KA線圈回路，KA其常開接點閉合，使接觸器KM2 線圈回路得電，KM2的常開觸點閉合，將頻敏變阻器短路切除，啟動過程結束。</p><p>　?。?）線路過載保護的熱繼電器接在電流互感器二次側，這是因為電動機容量大。為了提高熱繼電</p><p>　　器的靈敏的度和可靠性，故接入電流

43、互感器的二次側。</p><p>　?。?）另外在啟動期間，中間繼電器KA的常閉接點將繼電器的熱元件短接，是為了防止啟動電流大引起熱元件誤動作。在進入運行期間KA常閉觸點斷開，熱元件接入電流互感器二次回路進行過載保護。</p><p><b>　　2、手動控制</b></p><p>　?。?）合上空氣開關QF接通三相電源</p>

44、<p>　?。?）將SA搬至手動位置</p><p>　?。?）按下啟動按鈕SB2, 接觸器KM1線圈得電，吸合并自鎖，主觸頭閉合電動機帶頻敏變阻器啟動。</p><p>　?。?）待轉速接近額定轉速或觀察電流表接近額定電流時，按下按鈕SB3中間繼電器KA線圈得電吸合并自鎖，KA的常開觸點閉合接通KM2線圈回路，KM2的常開觸點閉合將頻敏變阻器短路切除。</p>

45、<p>　?。?）KA的常閉觸點斷開，將熱元件接入電流互感器二次回路進行過載保護。</p><p>　　3.4.4晶閘管軟起動</p><p>　　晶閘管串聯(lián)軟起動是結合了電力電子技術、光電技術控制技術及微處理技術。主要由高壓可控硅串聯(lián)閥組和旁路接觸器組成，其中高壓可控硅串聯(lián)閥組是功率變換執(zhí)行部件，由多只可控硅串并聯(lián)組成，并輔以吸收、均壓箝位電路，保證其在高壓環(huán)境中的可靠性。當進

46、線端得電后，通過控制可控硅的導通角以實現(xiàn)對交流三相電源進行斬波，控制輸出電壓的幅值。并在起動過程完成后將旁路接觸器閉合，軟起動裝置切換到旁路狀態(tài)，同時關閉晶閘管，改變晶閘管的導通角，逐漸升高電壓，直到額定電壓。與</p><p>　　此同時，電動機的轉速也在逐漸上升，到達額定轉速。這種起動的優(yōu)點是起動電流較小，可以把電動機起動對電網(wǎng)的沖擊降到最小，</p><p>　　并可按照需要進行設定

47、限流值。但是在設定電流限值時必須要根據(jù)電動機的初始轉矩來設定，否則設置過小會起動失敗或燒壞電機。此種起動方式起動時間相對較長。</p><p>　　3.4.5軟啟動技術方案應用的考量因素</p><p>　　雖然軟啟動技術擁有很多的優(yōu)點，并且將是未來的發(fā)展趨勢，但是在應用各軟啟動技術方案時, 必</p><p>　　須注意的是要從以下幾個因素加以考量:</p&

48、gt;<p>　　( 1)啟動力矩能否滿足機械啟動的要求;</p><p>　　( 2)軟啟動引啟的電網(wǎng)最大電壓波動 (% ) ,電網(wǎng)能否承受;</p><p>　　( 3)軟啟動過程中電流的高次諧波含量(% )及可能引起的危害評估;</p><p>　　( 4) 軟啟動裝置的可控性和啟動性能的可知性;</p><p>　　(

49、5)軟啟動裝置對使用環(huán)境的適應性;</p><p>　　( 6)軟啟動裝置允許的連續(xù)啟動次數(shù)及其重復性;</p><p>　　( 7)軟啟動裝置所具備的對電動機綜合保護功能的完備性。</p><p>　　以上第( 1)、( 2)條是軟啟動技術方案制定時必須考慮的關鍵因素。通過選擇合理的電動機啟動和保護方式,比較設計最合理的軟啟動技術方案,使電動機啟動時的沖擊電流對電

50、網(wǎng)的安全風險降至最低。</p><p>　　4大中型電動機幾種降壓啟動方法的比較與選擇</p><p>　　本文對其現(xiàn)在大中型電動機的啟動方法做了一些歸類和總結，總的來說電動機的啟動包括一下幾種啟動方式：全壓啟動，串聯(lián)電阻（電抗器）降壓啟動，自耦變壓器降壓起動，星三角形降壓啟動，液體電阻降壓啟動，熱變電阻降壓啟動，頻敏變阻器啟動，晶閘管軟起動。其主要又分為三累：全壓啟動，傳統(tǒng)降壓啟動，現(xiàn)代

51、軟啟動技術。從前文也可以看出這幾種方法各具優(yōu)缺點，但總體方向上面來說，軟啟動具有更多的優(yōu)勢，可以達到長期投資高收益的效果，是以后發(fā)展的必然趨勢。</p><p>　　4.1大中型電動機幾種降壓啟動方法的比較</p><p>　　具體來說星三角起動，自藕減壓起動，由于其成本低，維護相對軟起動和變頻控制容易，目前在實際運用中還占有很大的比重。但因其采用分立電氣元件組裝，控制線路接點較多，在其運

52、行中，故障率相對還是比較高。另外有時根據(jù)生產需要，要更改電機的運行方式，如原來電機是連續(xù)運行的，需要改成定時運行，這時就需要增加元件，更改線路才能實現(xiàn)。另選擇降壓啟動必需要滿足以下的基本條件：①起動時電動機端子電壓應能能保證傳動機械要求的起動轉矩：Ust2≥1.1Mj/Mst(其中Ust為起動電動機端子電壓相對值，Mst電動機起動時轉矩相對值，Mj電動機傳動機械靜阻轉矩相對值)；②低壓電動機起動時還應該保證接觸器線圈的電壓不低于釋放電壓

53、；③結構特殊的電動機起動方式，應該符合制造廠規(guī)定。 </p><p>　　上述軟啟動的四種方法都可以有效的實現(xiàn)電動機軟啟動,不會對電網(wǎng)造成沖擊。但幾種軟啟動中有些不可調速，所以得根據(jù)需求而定, 如果電機工作要求需要調速,就只能選擇頻敏變阻器進行降壓啟動。如果想對90KW的電機實現(xiàn)軟啟動,不用考慮調速,就可以選擇其他幾種軟啟動方式,它的價格相對便宜一些,但在實際應用中，大型電機的起動會使整個電網(wǎng)電壓大大下降，并對電

54、機造成很大的沖擊和機械設備造成很大的傷害，采用減壓起動時，上述危害只有一定程度的降低，但軟啟動或者變頻啟動，可以大大延長電機的使用壽命并幾乎消除上述的危害，故大型電機一般需要用使用軟啟動。</p><p>　　4.2大中型電動機幾種降壓啟動方法的選擇</p><p>　　綜合考慮，當全壓起動符合條件時，電動機可以采用全壓起動；從安全和節(jié)能角度考慮，在經濟條件允許的情況下較大功率的電機應盡量

55、避免采用直接啟動方式，選用降壓啟動的方式進行電動機的啟動。選用降壓啟動方式時應考慮校驗電動機的端子電壓，使其滿足所拖動機械的最小轉矩要求。最后在經濟充裕的條件下，特別是針對大型電動機的啟動，既要考慮到電機沖擊又要考慮機械設備使用壽命和電動機節(jié)能以及以后所帶來的經濟效益的時候，就盡量使用軟啟動，因為軟啟動雖然在前提投資比較大，但是后期帶來的經濟效益比傳統(tǒng)啟動方式要高許多，可以說是以后長期投資高收益的典范。</p><p

56、><b>　　5 總結</b></p><p>　　前面分析了高壓大容量電動機的多種起動方式，從中可以展望高壓電動機起動的發(fā)展方向：定子串聯(lián)電阻（電抗）降壓啟動通過電阻分壓的方式來達到降壓啟動的目的，但其會消耗大量的電能且裝置成本較高,三相異步電動機采用這種起動方法,適用于要求起動平穩(wěn)小的容量電動機及起動不頻繁的場合；自耦變壓器的起動及電抗器起動原理則是降壓起動；而液阻軟起動和熱變阻軟

57、啟動是現(xiàn)在較為科學的啟動方式，既可以調速，又可以降壓，原理也相對簡單。然而晶閘管串聯(lián)式高壓軟起動在壓縮機等平方轉矩類負載的應用方面，能夠有效的改變電機的起動特性，降低起動電流，以其優(yōu)越的性能，為電動機提供全面的服務，保證了整個傳動系統(tǒng)運行的可靠性。在降低系統(tǒng)整體的維護工作量的同時，晶閘管軟起動裝置本身又可以做到免維護，使整個生產成本降低，具有較好的投資回報和社會效益，符合時代進步的要求，是技術發(fā)展的必然趨勢。</p>&l

58、t;p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]鄧星鐘.電力拖動及其控制系統(tǒng)[M].北京: 高等教育出版社,1992.</p><p>　　[2]黃俊, 王兆安.電力電子變流技術[M].北京: 機械工業(yè)出版社,2003.</p><p>　　[3]史國生.電氣控制與可編程控制器技術[M].北京:化學工業(yè)出版社,2008(2

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66、lt;p><b>　　致 謝</b></p><p>　　感謝長江師范學院四年來的培養(yǎng),感謝何鳴放老師對本論文從選題、構思、資料收集到最后定稿的各個環(huán)節(jié)給予細心的指引和教導,使我對于無鉛焊料有了深刻的認識,并最終得以完成畢業(yè)論文,對此,我打心眼里表示我最衷心的感謝.何老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、豐富淵博的知識、敏銳的學術思維、精益求精的工作態(tài)度、積極進取的科研精神以及誨人不倦的師者風范

67、是我畢生的學習楷模.同時也要感謝譚春祿，肖揚老師在使用實驗儀器過程中。老師們的高深精湛的造詣與嚴謹求實的治學精神將永遠激勵著我。在四年的大學生涯里，還得到眾多老師的關心支持和幫助，在此，謹向老師們致以衷心的感謝和崇高的敬意! 大學四年生活中，不斷得到各位老師、同學的關心與幫助，使我在學習和生活中不斷得到友誼的溫暖與關懷，最重要的是一種精神上的激勵，讓我非常感動。 　　感謝父母對我二十多年來辛勤的養(yǎng)育,并讓我獲取了一定的知識并最