3电动机起动

117电气传动(P369)17.1电气传动系统的组成及分类(P369)17.1.1主要组成部分由电动机、电源装置和控制装置组成17.1.2电源装置分类母线供电装置交流母线直流母线分类机组变流装置直流发电机组变频机组整流装置变流种类交流调压装置电力电子变流装置变频装置使用器件普通晶闸管装置新型自关断器件装置217.1.3控制系统的分类电器控制使用的器件分电机放大器和磁放大器电子控制逻辑控制分类工作原理分连续速度调节不调速调速种类分直流调速调速交流调速317.2电动机的选择(P370--389)17.2.0负载的有关内容1.负载类型负载特性：Ti=f(n)负载转矩随转速变化的特性（1）恒转矩负载：Ti与n无关，在任何n时，Ti=常数或变化很小4①Ti的极性随n方向改变而改变TiTinT05TinT②Ti的极性不随n方向改变而改变06⑵恒功率负载：Ti与n成反比nT07⑶风机水泵负载：Ti与n平方成正比nT0Ti=Kn2T108⒉负载工作制⑴长期工作制①平稳负载②波动或重复短时负载③短时负载⑵短时工作制⑶重复短时工作制9举例:⒈有下列一组负载特性曲线请指出哪一项是风机水泵类负载特性曲线TiTinT0TinT0nT0nT0ABCD10⒉有下列一组生产机械工作制曲线请指出上述哪一项是长期工作制负载ttTt0T0Tt0T0ABCD11⒊根据负载图指出该生产机械的工作制Tt0A.长期工作制重复短时负载B.长期工作制短时负载C.短时工作制D.重复短时工作制1217.2.1.1电动机类型（P370）他励电动机励磁直流电动机并励电动机直流电动机串励电动机复励电动机永磁直流电动机（小功率）鼠笼型电动机异步电动机绕线型电动机交流电动机普通同步电动机同步电动机无换向器电动机磁阻电动机1317.2.1.2电动机的工作制（P370）17.2.1.3电动机的机械特性（P373）⒈自然机械特性：图17－2－1（P373）⒉机械特性、计算公式及主要性能：表17－2－2（P373～376）17.2.2电动机的选择方法（P376）17.2.2.1基本要求17.2.2.2电动机的选择步骤：图17－2－2（P377）17.2.2.3电动机类型、转速、电压及防护型式的选择（P376～382）表17－2－5、表17－2－6（P379）表17－2－9（P381）按环境条件选择电动机的结构防护类型表17－2－10（P382）各种绝缘材料的允许工作温度、允许温升表17－2－11（P382）电机各部件允许温升14举例：⒈IP23、IP44、IP54、IP55IP23防漏式第一位数字能防止手或长度不超过80mm的物件触及机壳内带电或转动部件，能防止直径大于12mm的固体异物进入机内第二位数字与垂直或60º以内的任一角度的洒水应无有害影响IP44封闭式第一位数字能防止直径或厚度大于1mm的工具或导线触及机内带电或转动部件，能防止直径大于1mm的固体异物进入机内第二位数字任何方向的溅水应无有害影响IP54防尘封闭式第一位数字能防止触及或接近机内带电或转动部件，不完全防止尘埃进入，但进入量不足于影响电机的正常运行第二位数字任何方向的溅水应无有害影响IP55防尘水封闭式第一位数字同IP54第一位数字第二位数字防喷水，任何方向的喷水应无有害影响15⒉电动机的防护等级为IP44，表示下列哪一项？选择准确答案。A防护大于12mm固体，防淋水B防护大于2.5mm固体，防溅水C防护大于1mm固体，防溅水D防尘、防浸水⒊有一台IP44的异步电动机，B级绝缘，请选择下列允许的工作温度A120℃B130℃C155℃1617.2.2.4电动机的额定功率选择（P382）符合六条规定17.2.3电动机容量校验及修正（P383～389）17.2.3.1各种工作制容量校验（P383）⒈负荷平稳的连续工作制（S1）⑴额定功率：⑵校验：按启动时最小转矩和允许的最大飞轮转矩校验鼠笼型电动机和同步电动机额定功率①（17－2－3）②允许的最大飞轮转矩955011NNMPP2max1minnsMKKMM2xmGD22max120221MnsavxmmecGDKMMGDGDGD17⒉周期性波动负荷连续工作制电动机(S6)（P384）鼠笼型电动机或同步电动机校验：①最小启动转矩②允许的最大飞轮转矩③发热④过载能力其中发热校验：等效电流法或等效转矩法（P384）过载能力校验：式（17－2－8）（P385）⒊短时工作制电动机(S2)（P385）校验：过载能力，短时发热。①按过载能力选电动机功率异步电动机：（17－2－9）②校验：短时发热（17－2－14）75.0max1PPNxxutPPTt1ln对S3、S4、S5、S7、δ7工作制的电动机功率的选择和校验等见P386～38918举例：长期连续工作制（S1）电机的容量校验是：A：按启动时最小转矩、起动时允许的最大飞轮转矩B：按启动时最小转矩、起动时允许的最大飞轮转矩、过载能力、发热1917.3交、直流电动机的起动及起动校验（P389～405）17.3.1电动机的起动条件17.3.1.1电动机起动有关规定（P389）⒈端子电压能保证机械要求的起动转矩，且在配电系统中引起电压波动不妨碍其它用电设备工作。⒉交流电机起动时，配电母线电压要符合：①电动机频敏变压器起动时，不低于额定电压的90％；电动机不频繁起动时，不低于额定电压的85％②配电母线上未接照明或其他对电压波动较敏感的负荷，且电动机不频繁起动时，不应低于额定电压的80％③配电母线上未接其他用电设备时，可按保证电动机起动转矩的条件决定；对于低压电动机尚应保证接触器线圈的电压不低于释放电压。20⒊笼型电动机和同步电动机起动方式的选择，有如下规定：①符合下列条件时，应全压起动。a.电动机起动时，配电母线应符合上述“2”项规定时；b.机械能承受电动机全压起动时的冲击转矩；c.制造厂对电动机起动方式无特殊规定。②当不符合全压起动条件时，用降压起动③有调速要求时，电动机起动方式应与调速方式配合。21⒋绕线转子电动机宜采用在转子中接入频敏变阻器或电阻器起动，并应符合下列要求。①Ist(平均值)≤2IN或制造厂规定值②起动转矩满足机械要求③有调速要求时，电动机起动方式应与调速方式配合⒌直流电动机宜采用调节电源电压或电阻器降压起动，并应符合下列要求①Ist≤1.5IN或制造厂规定值②起动转矩和调速特性应满足机械要求2217.3.1.2电动机的起动条件（P390）⒈起动时，对电网造成电压降不超过规定值：①经常起动电动机，不大于10％②偶尔起动电动机，不超过15％③在保证机械所要求的起动转矩，又不影响其他用电设备正常工作时，可允许为20％或更大些④由单独变压器供电的电动机，其电压降允许值由传动机械要求的起动转矩决定。⒉起动功率不超过供电设备和电网过载能力变压器供电，电动机每24h起动6次，每次起动时间为15S，当变压器负载率小于90％时，则最大起动电流可为变压器额定电流的4倍23⒊电动机起动转矩应大于传动机械的静阻转矩（17－3－1）（P390）式中：UM*－－起动时电动机端电压标么值T1*――传动机械静阻矩标么值；T1*＝T1/TMNTs*――电动机起动转矩标么值；Ts*＝Ts/TMN**1*1.1sMTTU24⒋起动时，应保证电动机及起动设备的动稳定和热稳定⒌降压起动方式选择⒍降压起动电动电器需满足的基本要求（P391～392）⒎电动机起动方式及其特点表17－3－1（P391）2517.3.2异步电动机起动方式及计算方法（P392～401）17.3.2.1笼型转子异步电动机的起动方式及计算方法（P392）⒈优先采用直接起动⒉减压起动①Y－Δ起动②延边三角形起动26③三相电阻减压起动④自耦变压器减压起动⑤电抗器减压起动表17－3－1（P391）,17－3－5列出了全压和各种减压起动方式比较2717.3.2.2绕线转子异步电动机起动方法及计算（P397）⒈转子串电阻分级起动（P397）图17－3－1（P397）为三级电阻起动线路图图17－3－2为分级起动特性分级起动电阻可用分析法或图解法确定。28各级起动电阻值：γ3＝γn(λ－1)γ2＝γ3λ（17－3－18）γ1＝γ2λ(17－3－16)具体γ1、γ2、γ3起动电阻的确定由分析法或图解法（P398～399）分级串电阻起动时，起动转矩大，但控制较复杂，且体积大，维修麻烦。qNTS*1129⒉转子串频敏变阻器起动（P399）图17－3－4（P399）为起动特性频敏变阻器还可调整电动机起动电流和起动转矩图17－3－6（P400）如Ist过大，起动太快，增加匝数；反之减少匝数。应用：表17－3－7（P400～401）特别适用频繁正反转工作和反接制动的机械3017.3.3同步电动机起动方式及计算方法（P401）17.3.3.1直接起动条件⒈电压必须符合异步电动机起动时相同的条件⒉对UN＝3KV电动机≤250～300KW对UN＝6KV电动机≤200～250KW式中：P－极对数PN2PPN2P31⒊母线电压水平核算KisSN＜α(Sdl+Qfh)（17－3－20）式中Kis－－额定电压时电动机起动电流倍数SN－－电动机额定容量MVAQfh――母线上负载的无功功率MVarUb*――母线允许电压标么值；Ub*＝Ub/UN满足上述条件可直接起动，否则减压起动。11*bUa3217.3.3.2同步电动机减压起动（P402）⒈电抗器减压起动起动条件（17－3－24）符合上述起动条件，可采用电抗器起动，否则要用自耦变压器减压起动**1*SNisfhdeSNTTSKQSU*105.1bU33⒉自耦变压器起动（P403）起动条件：δ﹥1.1(17-3-28)式中：δ＝Ub*(1－Ub*)各符号意义与前相同Sdl+QfhKisSNT1*Ts*3417.3.4直流电动机起动方式（P404）小功率电机采用直接起动中、大功率电机采用电枢回路串电阻和降压起动17.3.4.2直流串励电动机起动（P404）用图解法求取串接的各级电阻值总起动电阻：式中：I1－－允许的最大起动电流，取I1=(2～2.5)IN接入总起动电阻时的转速n2（17－3－30）1IURNSNNSNrIURIUnn221235图解法步骤见P404～405求出：外接总电阻Rq=Rs-γN(17-3-31)qqqRgaegrRgacerRgaacr32136举例：⒈笼型电动机采用全压起动方式时，除考虑机械能承受电动机起动时的冲击转矩，电机制造厂对起动方式无特殊规定外，还应考虑下列哪一个条件A配电导线的截面B配电母线的电压降C保护电器的动作D电动机的温升37⒉配电母线上未接照明或其他对电压波动较敏感的负荷，并且交流电动机不频繁起动时，配电母线上的电压不应低于额定电压的百分之多少？A90％B85％C80％D95％3817.6电动机保护配置及计算方法（P462～471）17.6.1高压电动机继电保护配置、整定计算17.6.1.13～10KV电动机继电保护装设原则⒈异步电动机：相间短路保护，并根据具体情况装设单相接地保护、低电压保护及过负荷保护⒉同步电动机：相间短路保护、失步保护，并根据具体情况装设单相接地保护、低电压保护、过负荷保护及防止造成非同步冲击的保护39⒊相间短路保护应采用下列方法之一：①电流速断保护②纵联差动保护40⒋单相接地故障接地电流﹥5A时，装单相接地保护接地电流﹥10A时，保护装置一般动作于跳闸接地电流＜10A时，保护装置可动作于跳闸或信号保护装置不够灵敏时，允许带短时限（0.5～1S）动作于跳闸采用零序电流互感器及与之连接的电流继电器组成41⒌低电压保护，带时限动作于跳闸⒍过负荷保护采用GL或LL－10型反时限继电器兼作电流速断保护和过负荷保护⒎同步电动机的失步保护（P464）⒏大容量同步电动机在电源有可能短时中断并随后恢复而造成非同步合闸，且电动机又不允许非同步冲击时，需装设防止非同步冲击的保护。如用逆功率继电器。4217.6.2低压电动机保护及控制电器选择（P46