低压电气设备基础知识.ppt

-电动机基础知识与启动方式电动机基础知识与启动方式1低压电气设备基础知识低压电气设备基础知识1目目 录录 一、低压电动机的分类一、低压电动机的分类 二、低压电动机的启动方式二、低压电动机的启动方式 2一一、低压电动机的分类电动机电动机普通电动机普通电动机控制电动机控制电动机 全厂生产线上的低压电机有全厂生产线上的低压电机有全厂生产线上的低压电机有120012001200多台，最大的多台，最大的多台，最大的132KW132KW132KW，最小的，最小的，最小的0.75KW0.75KW0.75KW，30KW30KW30KW以上的电机都采用降压启动，以上的电机都采用降压启动，以上的电机都采用降压启动，30KW30KW30KW以下的大部分采用直接启动。根据电机的用途可分为以下以下的大部分采用直接启动。根据电机的用途可分为以下以下的大部分采用直接启动。根据电机的用途可分为以下几种类型：几种类型：几种类型：3普通电动机普通电动机交流电动机交流电动机直流电动机直流电动机4交流电动机交流电动机交流异步电动机交流异步电动机交流同步电动机交流同步电动机鼠笼式电动机鼠笼式电动机绕线式电动机绕线式电动机5直流电动机直流电动机他励直流电动机他励直流电动机并励直流电动机并励直流电动机复励直流电动机复励直流电动机串励直流电动机串励直流电动机6直线电机直线电机自整角电机自整角电机测速发动机测速发动机小功率同步电机小功率同步电机力矩电机力矩电机伺服电机伺服电机控制电机控制电机执行电机如：挡板执行器执行电机如：挡板执行器和负载直接连接和负载直接连接产生大力矩转速产生大力矩转速慢，相当于去掉慢，相当于去掉减速机部分。可减速机部分。可应用在启闭闸应用在启闭闸（阀）门以及阻（阀）门以及阻力矩大的拖动系力矩大的拖动系统中统中速度恒定不变，速度恒定不变，小功率如：自小功率如：自动记录仪、钟动记录仪、钟表等。表等。他把输入的机械转速变换为电他把输入的机械转速变换为电压信号输出，并要求输出的电压信号输出，并要求输出的电压信号与转速成正比压信号与转速成正比。传递角度或信传递角度或信号的电感式角号的电感式角度传感元件。度传感元件。如：自动火炮、如：自动火炮、雷达天线的方雷达天线的方位角、俯仰角位角、俯仰角的控制和指示的控制和指示将电能直接转换成直将电能直接转换成直线运动机械能如：带线运动机械能如：带式分拣机式分拣机71 1、鼠笼式异步电动机：、鼠笼式异步电动机：1 1）直接启动）直接启动直接起动是一种简单、可靠、经济的起动方法，但电动机起动电流直接起动是一种简单、可靠、经济的起动方法，但电动机起动电流Ist为额定电流为额定电流IN的的47倍。过大的起动电流一方面会造成电网电压显著下降，直接影响在同一电倍。过大的起动电流一方面会造成电网电压显著下降，直接影响在同一电网工作的其他电动机及用电设备正常运行；另一方面电动机频繁起动会严重发热，网工作的其他电动机及用电设备正常运行；另一方面电动机频繁起动会严重发热，加速线圈老化，缩短电动机的寿命。加速线圈老化，缩短电动机的寿命。直接起动的条件：（只需满足下述三个条件中的一条即可）直接起动的条件：（只需满足下述三个条件中的一条即可）1.容量在容量在7.5KW以下的三相异步电动机均可采用。以下的三相异步电动机均可采用。2.电动机在启动瞬间造成的电网电压降不大于电源电压正常值的电动机在启动瞬间造成的电网电压降不大于电源电压正常值的10%，对于不经常，对于不经常启动的电动机可放宽到启动的电动机可放宽到15%。3.可用经验公式粗估电动机是否可直接启动，如果电动机的启动电流倍数可用经验公式粗估电动机是否可直接启动，如果电动机的启动电流倍数（Ist/IN）小于下式右边的数值时，可直接启动。）小于下式右边的数值时，可直接启动。直接起动的特点：优点是所需启动设备简单，启动时间短，启动方式简单、可靠，直接起动的特点：优点是所需启动设备简单，启动时间短，启动方式简单、可靠，所需成本低。缺点是对电动机及电网有一定冲击。所需成本低。缺点是对电动机及电网有一定冲击。二、低压电动机的启动方式二、低压电动机的启动方式89 2）降压启动）降压启动容量小的电动机才允许采取直接起动，容量较大的笼型异步电动机因容量小的电动机才允许采取直接起动，容量较大的笼型异步电动机因起动电流较大，一般都采用降压起动方式来起动。起动电流较大，一般都采用降压起动方式来起动。降压启动：指利用启动设备将电压适当降低后加到电动机的定子绕组降压启动：指利用启动设备将电压适当降低后加到电动机的定子绕组上进行启动，待电动机启动运转后，再使其电压恢复到额定值正常运上进行启动，待电动机启动运转后，再使其电压恢复到额定值正常运转，由于电流随电压的降低而减小，所以降压起动达到了减小启动电转，由于电流随电压的降低而减小，所以降压起动达到了减小启动电流的目的。但同时，由于电动机转矩与电压的平方成正比，所以降压流的目的。但同时，由于电动机转矩与电压的平方成正比，所以降压启动也将导致电动机的启动转矩大大降低。因此，降压启动需要在空启动也将导致电动机的启动转矩大大降低。因此，降压启动需要在空载或轻载下启动。载或轻载下启动。降压起动的方法有定子绕组串电阻降压起动的方法有定子绕组串电阻(或电抗或电抗)降压启动、星形降压启动、星形三角形三角形降压启动、自耦变压器降压启动延边三角形降压启动和使用软起动器降压启动、自耦变压器降压启动延边三角形降压启动和使用软起动器等。等。常用的方法是星形常用的方法是星形三角形降压起动、定子绕组串电阻三角形降压起动、定子绕组串电阻(或电抗或电抗)降压启动和使用软起动器。降压启动和使用软起动器。10a、定子绕组串电阻、定子绕组串电阻(或电抗或电抗)降压启动降压启动11 b、Y-降压启动降压启动1213 c、自耦变压器降压启动、自耦变压器降压启动14 d、延边三角形降压启动、延边三角形降压启动 延边三角形降压起动和星形一三角形降压起动的原理相似，即在起动延边三角形降压起动和星形一三角形降压起动的原理相似，即在起动时将电动机定了绕组的一部分接成星形（丫），另一部分接成三角形时将电动机定了绕组的一部分接成星形（丫），另一部分接成三角形（），从图形上看好像将一个三角形（），从图形上看好像将一个三角形（）的三条边延长，因此称）的三条边延长，因此称为延边三角形，当电动机起动结束后再将定子绕组接成三角形进行正为延边三角形，当电动机起动结束后再将定子绕组接成三角形进行正常运行，这种起动方法叫延边三角形降压起动。延边三角形降压起动常运行，这种起动方法叫延边三角形降压起动。延边三角形降压起动时每相绕组所承受的电压，比接成全星形接法时大。故起动转矩较时每相绕组所承受的电压，比接成全星形接法时大。故起动转矩较大。延边三角形降压起动时可采用改变每相两段绕组的匝数比来得到大。延边三角形降压起动时可采用改变每相两段绕组的匝数比来得到不同的起动电流和起动转矩。由于采用延边三角形降压起动的三相交不同的起动电流和起动转矩。由于采用延边三角形降压起动的三相交流鼠笼式异步电动机的三相定了绕组比一般的多了三个中间抽头，结流鼠笼式异步电动机的三相定了绕组比一般的多了三个中间抽头，结构复杂，电动机须专门生产，从而限制了此方法的实际应用。构复杂，电动机须专门生产，从而限制了此方法的实际应用。1516 e、软启动器启动、软启动器启动172、绕线式异步电动机：、绕线式异步电动机：1）转子串电阻启动）转子串电阻启动182、转子回路串接频敏变阻器启动、转子回路串接频敏变阻器启动193、直流他励电动机：、直流他励电动机：一般启动电阻为一般启动电阻为3-4段，直流电机在直接启动时，启动电流一般能段，直流电机在直接启动时，启动电流一般能够达到额定电流的够达到额定电流的10-20倍。很容易烧坏整流部分或绕组，启动转矩倍。很容易烧坏整流部分或绕组，启动转矩过大会对机械部分产生很大的冲击，过大的启动电流对电网冲击也大，过大会对机械部分产生很大的冲击，过大的启动电流对电网冲击也大，所以直流电机不允许直接启动，必须限制电枢电流。所以直流电机不允许直接启动，必须限制电枢电流。1）降压启动）降压启动20 2）在电枢回路内串接外加电阻启动）在电枢回路内串接外加电阻启动为了在限定的启动电流下获得较大的起动转矩为了在限定的启动电流下获得较大的起动转矩,应该使磁通尽可能大些，因此应该使磁通尽可能大些，因此起动时串联在励磁回路的电阻应全部切除。起动时串联在励磁回路的电阻应全部切除。有了一定的转速后，电势不再为有了一定的转速后，电势不再为0，启动电流会逐步减小，启动转矩也会逐步，启动电流会逐步减小，启动转矩也会逐步减小。减小。为了在起动过程中始终保持足够大的起动转矩，一般将起动器设计为多级，为了在起动过程中始终保持足够大的起动转矩，一般将起动器设计为多级，随着转速的增大，串在电枢回路的起动启动电阻逐级切除，进入稳态后全部随着转速的增大，串在电枢回路的起动启动电阻逐级切除，进入稳态后全部切除。切除。起动电阻一般设计为短时运行方式，不容许长时间通过较大的电流。起动电阻一般设计为短时运行方式，不容许长时间通过较大的电流。分级起动时可将每一级的分级起动时可将每一级的I1（或（或T1）与）与I2(或或T2)取得大小一致，以使电动取得大小一致，以使电动机有比较均匀的加速度，这能改善电动机的换向情况，缓和转矩对传动机构机有比较均匀的加速度，这能改善电动机的换向情况，缓和转矩对传动机构与工作机械的有害冲击与工作机械的有害冲击21谢谢谢谢！22