电气工程综合训练之工业电机启动电流的抑制-(2)

1电气工程综合实验报告电机启动危害：当电动机转速为零（静止）时，加上额定电压而起动瞬间的线电流，称为起动电流。异步电动机直接起动时，其起动电流很大，可达额定电流的4-7倍，是影响异步电动机起动性能的主要因素。起动电流大，对电动机本身和电网电源都有影响。首先是使电网电压瞬间下降，特别在电源容量（电力变压器容量）小和大功率电动机起动的情况下，电压下降更大，不仅该台电动机起动，还影响到电源线路上其它电动机的正常运行和起动。另一方面，过大的起动电流将使电动机和线路上的电能损耗增加，特别是在频繁起动、起动较慢、或起动过程较长的情况下，电能损耗更大，发热严重。所以，在起动时对供电线路电压降有影响的电动机，应限制其起动电流。现有方法：控制电机的启动电流主要是通过降压启动方式。降压启动方式有：1)自耦变压器降压启动2)星—三角降压启动3)延边三角形降压启动4)定子串电阻（电抗）降压启动还有目前开始使用逐渐多起来的方式：另加软启动器，这种方式造价高，但启动性能好。选取哪种方式要看被驱动设备需要的启动转距。本实验采用星—三角降压启动方案。设计思路：主回路设计：星形启动每相绕组电压为220V，较直接加380V启动电流大为降低，经星形启动电动机持续一段时间（约几十秒钟）达到一定的转速后，电器开关把六个接线端子转换成三角。控制回路设计：时间继电器KT用作控制星形降压启动时间和完成星—角自动切换。SB1是启动按钮，SB2是停止按钮，FR作过载保护。KM1接通主回路，KM2和KM3相互闭锁。KM2接通是三角形，KM3接通是星形。电路图：a)主回路b)控制回路2运行原理分析：鼠笼式异步电动机Y－△自动启动电路（时间继电器自动切换）3该电路电动机启动过程的Y－△转换是靠时间继电器自动完成的。1、合上空气开关QF引入三相电源。2、按下启动按钮SW2，交流接触器KM1线圈回路通电吸合并通过自己的辅助常开触点自锁，其主触头闭合接通电动机三相电源，时间继电器KT线圈也通电吸合并开始计时，交流接触器KM3线圈通过时间继电器的延时断开接点通电吸合，KM3的主触头闭合将电动机的尾端连接，电动机定子绕组成Y形连接，这是电动机在Y形接法下降压启动。3、当时间继电器KT整定时间到时后，其延时常开触点打开，交流接触器KM3线圈回路断电，主触点打开定子绕组尾端的接线，KM3的辅助常闭触点闭合为KM2线圈的通电做好准备。4、时间继电器KT动作使，其延时常开触点闭合，接通KM2线圈回路，使得KM2通电吸合并通过自己的辅助常开触点自锁，KM2主触头闭合将定子绕组接成三角形，电动机在△接法下运行。5、电动机的过载保护由热继电器FR完成6、线路中的互锁环节有：KM2常闭触点接入KM3线圈回路。KM3常闭触点接入KM2线圈回路。7、空气开关下面的电流互感器和电流表，是为了测量电动机电流，便于监视电动机的运行情况。安装注意事项：1、Y－△降压启动电路，只适用于△形接线，380V的鼠笼异步电动机。不可用于Y形接线的电动机应为启动时已是Y形接线，电动机全压启动，当转入△形运行时，电动机绕组会应电压过高而烧毁。2、接线时应先将电动机接线盒的连接片拆除。3、接线时应特别注意电动机的首尾端接线相序不可有错，如果接线有错，在通电运行会出现启动时电动机左转，运行时电动机右转，应为电动机突然反转电流剧增烧毁电动机或造成掉闸事故。4、如果需要调换电动机旋转方向，应在电源开关负荷侧调电源线为好，这样操作不容易造成电动机首尾端接线错误。5、起动时间；起动时间过短；起动时间过短电动机的转速还为提起来，这时如果切换到运行，电动机的启动电流还会很大，造成电压波动。起动时间过长；起动时间过长电动机的转速随以转起来，但因起动时间过长，电动机会应低电压大电流电动机发热烧毁。起动时间调整；为了防止起动时间过短或过长，时间继电器的初步时间确定一般按电动机功率1KW约0.6~0.8秒整定。6、电动机Y－△降压启动电路，由于启动力矩只有原来的，所以只适用于轻载或空载的电动机。