电机启动方式

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1、1、电动机启动方式包括：全压直接启动、自耦减压起动、Y-A起动、软起动器、 变频器。其中软启动器和变频器启动为潮流。当然也不是一定要使用软启动器和 变频器启动，从经济和适用性自行考虑，下面的比较仅供参考。全压直接起动：在电网容量和负载两方面都允许全压直接起动的情况下，可以考虑采用全压直接 起动。优点是操纵控制方便，维护简单，而且比较经济。主要用于小功率电动机 的起动，从节约电能的角度考虑，大于 11kw 的电动机不宜用此方法。自耦减压起动：利用自耦变压器的多抽头减压，既能适应不同负载起动的需要，又能得到更大的 起动转矩，是一种经常被用来起动较大容量电动机的减压起动方式。它的最大优 点是起动转矩

2、较大，当其绕组抽头在 80%处时，起动转矩可达直接起动时的64%。 并且可以通过抽头调节起动转矩。至今仍被广泛应用。Y-A 起动：对于正常运行的定子绕组为三角形接法的鼠笼式异步电动机来说，如果在起动时 将定子绕组接成星形，待起动完毕后再接成三角形，就可以降低起动电流，减轻 它对电网的冲击。这样的起动方式称为星三角减压起动，或简称为星三角起动（Y -A 起动）。采用星三角起动时，起动电流只是原来按三角形接法直接起动时的 1/3。如果直接起动时的起动电流以67Ie计，则在星三角起动时，起动电流才 22.3倍。这就是说采用星三角起动时，起动转矩也降为原来按三角形接法直 接起动时的 1/3。适用于无载

3、或者轻载起动的场合。并且同任何别的减压起动器 相比较，其结构最简单，价格也最便宜。除此之外，星三角起动方式还有一个优 点，即当负载较轻时，可以让电动机在星形接法下运行。此时，额定转矩与负载 可以匹配，这样能使电动机的效率有所提高，并因之节约了电力消耗。软起动器： 这是利用了可控硅的移相调压原理来实现电动机的调压起动，主要用于电动机的 起动控制，起动效果好但成本较高。因使用了可控硅元件，可控硅工作时谐波干 扰较大，对电网有一定的影响。另外电网的波动也会影响可控硅元件的导通，特 别是同一电网中有多台可控硅设备时。因此可控硅元件的故障率较高，因为涉及 到电力电子技术，因此对维护技术人员的要求也较高。

4、变频器： 变频器是现代电动机控制领域技术含量最高，控制功能最全、控制效果最好的电 机控制装置，它通过改变电网的频率来调节电动机的转速和转矩。因为涉及到电 力电子技术，微机技术，因此成本高，对维护技术人员的要求也高，因此主要用 在需要调速并且对速度控制要求高的领域。在以上几种起动控制方式中，星三角起动，自藕减压起动因其成本低，维护相对软起动和变频控制容易，目前在实际运用中还占有很大的比重。但因其采用分立 电气元件组装，控制线路接点较多，在其运行中，故障率相对还是比较高。从事 过电气维护的技术人员都知道，很多故障都是电气元件的触点和连线接点接触不 良引起的，在工况环境恶劣（如粉尘，潮湿）的地方，这

5、类故障更多，但检查起来 确颇费时间。另外有时根据生产需要，要更改电机的运行方式，如原来电机是连 续运行的，需要改成定时运行，这时就需要增加元件，更改线路才能实现。有时 因为负载或电机变动，要更改电动机的起动方式，如原来是自藕起动，要改为星 三角起动，也要更改控制线路才能实现。2、三相异步电动机软启动接线图0I塚怨设笔T止：洽I ipwO： cnEW-Ddta 控M端 /+1 WWW；电惋连晟3、三相异步电动机Y/A换接启动及正反转控制1、掌握自锁、互锁、定时等常用电路的编程2、利用基本顺序指令编写电机正反转和Y/启动控制程序。3、掌握电机星/三角换接启动主回路的接线。4、学会用可编程控制器实现

6、电机星/三角换接降压启动过程的编程方法。二、实验原理要实现三相鼠笼型异步电动机的正反转控制，只要把三相线当中的任意两相调换 一下位置就可以了。如图 2 所示：假如接触器 KM1 闭合时电动机正转，则当接 触器KM1断开，接触器KM2闭合时，电动机就会反转。对于正常运行时定子绕组接成三角形的鼠笼型异步电动机，在启动时，为了保护 电动机，一般采用Y/降压启动方法来达到限制启动电流的目的。Y/降压启 动的原理如图1所示：在启动过程中将电动机定子绕组接成星形，即接触器KM Y 闭合。此时电动机每相绕组承受的电压为额定电压的 ，启动电流为三角形接 法时启动电流的1/3。接触器KMY闭合的同时定时器开始定

7、时，定时时间到， 接触器KMY断开，接触器KM闭合。电动机绕组为三角形接法，进入正常运三、实验要求合上启动（正转或反转）按钮后，电机先作星型连接启动，经延时6 秒后自动换 接到三角形连接运转。按下停止，电机停转。按下反转按钮后，进行反转的 Y/ 启动。要求正反转互锁、Y/互锁。本实验采用 PLC 软件模拟电动机的换接启动过程。有兴趣的同学可以自己用接 触器和电动机的实物进行相连，将实验区改造成一个简单的换接控制台，进行电 动机换接的实际操作。四、三相异步电机星/三角换接启动控制的接线要求主机的输入点10.0 （表示启动）、10.1 （表示停止）10.2 （表示反转启动）；KM1、KM2 和 K

8、M3、KM3 分别接主机的输出点 Q0.1、Q0.2 和 Q0.3、Q0.4。KM1 （或KM2）、KM3接通时为Y型启动，KM1 （或KM2）、KM4接通时为A型 启动），它们的动作用发光二极管来模拟。uVWFUX 4- X KM1X KM2图3电机邃制心4、软起动器： 软起动器是一种集软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装 置，国外称为Soft Starter。它的主要构成是串接于电源与被控电机之间的三相 反并联闸管及其电子控制电路。运用不同的方法，控制三相反并联闸管的导通角，使被控电机的输入电压按 不同的要求而变化，就可实现不同的功能。软起动器和变频器是两种完全不同用途的产

9、品。变频器是用于需要调速的地 方，其输出不但改变电压而且同时改变频率；软起动器实际上是个调压器，用于 电机起动时，输出只改变电压并没有改变频率。变频器具备所有软起动器功能， 但它的价格比软起动器贵得多，结构也复杂得多。2. 什么是电动机的软起动？有哪几种起动方式？运用串接于电源与被控电机之间的软起动器，控制其内部晶闸管的导通角， 使电机输入电压从零以预设函数关系逐渐上升，直至起动结束，赋予电机全电压， 即为软起动，在软起动过程中，电机起动转矩逐渐增加，转速也逐渐增加。软起 动一般有下面几种起动方式。（1）斜坡升压软起动。这种起动方式最简单，不具备电流闭环控制，仅调 整晶闸管导通角，使之与时间成

10、一定函数关系增加。其缺点是，由于不限流，在 电机起动过程中，有时要产生较大的冲击电流使晶闸管损坏，对电网影响较大， 实际很少应用。（2）斜坡恒流软起动。这种起动方式是在电动机起动的初始阶段起动电流 逐渐增加，当电流达到预先所设定的值后保持恒定（t1至t2阶段），直至起动 完毕。起动过程中，电流上升变化的速率是可以根据电动机负载调整设定。电流 上升速率大，则起动转矩大，起动时间短。该起动方式是应用最多的起动方式，尤其适用于风机、泵类负载的起动。（3）阶跃起动。开机，即以最短时间，使起动电流迅速达到设定值，即为 阶跃起动。通过调节起动电流设定值，可以达到快速起动效果。（ 4）脉冲冲击起动。在起动开

11、始阶段，让晶闸管在级短时间内，以较大电 流导通一段时间后回落，再按原设定值线性上升，连入恒流起动。 该起动方法，在一般负载中较少应用，适用于重载并需克服较大静摩擦的起动场 合。3. 软起动与传统减压起动方式的不同之处在哪里？ 笼型电机传统的减压起动方式有 Y-q 起动、自耦减压起动、电抗器起动等。这 些起动方式都属于有级减压起动，存在明显缺点，即起动过程中出现二次冲击电 流。软起动与传统减压起动方式的不同之处是：（1）无冲击电流。软起动器在起动电机时，通过逐渐增大晶闸管导通角，使电 机起动电流从零线性上升至设定值。（2）恒流起动。软起动器可以引入电流闭环控制，使电机在起动过程中保持恒 流，确保

12、电机平稳起动。（3）根据负载情况及电网继电保护特性选择，可自由地无级调整至最佳的起动 电流。4. 什么是电动机的软停车？ 电机停机时，传统的控制方式都是通过瞬间停电完成的。但有许多应用场合，不 允许电机瞬间关机。例如：高层建筑、大楼的水泵系统，如果瞬间停机，会产生 巨大的“水锤”效应，使管道，甚至水泵遭到损坏。为减少和防止“水锤”效应，需 要电机逐渐停机，即软停车，采用软起动器能满足这一要求。在泵站中，应用软 停车技术可避免泵站的“拍门”损坏，减少维修费用和维修工作量。 软起动器中的软停车功能是，晶闸管在得到停机指令后，从全导通逐渐地减小导 通角，经过一定时间过渡到全关闭的过程。停车的时间根据

13、实际需要可在0 120s 调整。5. 软起动器是如何实现轻载节能的？ 笼型异步电机是感性负载，在运行中，定子线圈绕组中的电流滞后于电压。如电 机工作电压不变，处于轻载时，功率因数低，处于重载时，功率因数高。软起动 器能实现在轻载时，通过降低电机端电压，提高功率因数，减少电机的铜耗、铁 耗，达到轻载节能的目的；负载重时，则提高电机端电压，确保电机正常运行。6. 软起动器具有哪些保护功能？（1）过载保护功能：软起动器引进了电流控制环，因而随时跟踪检测电机电流 的变化状况。通过增加过载电流的设定和反时限控制模式，实现了过载保护功能， 使电机过载时，关断晶闸管并发出报警信号。（2）缺相保护功能：工作时

14、，软起动器随时检测三相线电流的变化，一旦发生 断流，即可作出缺相保护反应。（3）过热保护功能：通过软起动器内部热继电器检测晶闸管散热器的温度，一 旦散热器温度超过允许值后自动关断晶闸管，并发出报警信号。（4 ）其它功能：通过电子电路的组合，还可在系统中实现其它种种联锁保护。 7.什么是软起动 MCC 控制柜？MCC （Motor Control Center）控制柜，即电动机控制中心。软起动MCC 控制柜由以下几部分组成：（1）输入端的断路器，（2）软起动器（包括电子 控制电路与三相晶闸管），（3）软起动器的旁路接触器，（4）二次侧控制电 路（完成手动起动、遥控起动、软起动及直接起动等功能的选

15、择与运行），有电 压、电流显示和故障、运行、工作状态等指示灯显示。8. 有的软起动器为什么装有旁路接触器？大多数软起动器在晶闸管两侧有旁路接触器触头，其优点是：（ 1）控制柜具有了两种起动方式（直接起动、软起动）。（ 2）软起动结束，旁路接触器闭合，使软起动器退出运行，直至停车时，再 次投入，这样即延长了软起动器的寿命，又使电网避免了谐波污染，还可减少软 起动器中的晶闸管发热损耗。9. 软起动 MCC 控制柜有哪些扩展功能？将软起动 MCC 控制柜进一步加以组合，可以实现多种复合功能。例如：将 两台控制柜加上控制逻辑，可以组成“一用一备方案”，用于大楼的消防系统与喷 淋泵、生活泵等系统。如果配

16、上PC （可编程序控制器），则可以实现消防泵定 时（如半个月）自动检测，定时自动关闭；加上相应的控制逻辑，则可以对消防 泵及各个系统运转是否正常实施平时检测时，定时低速低水压（不出水）运行； 在灭火时，则实施全速满载运行。将若干台电机加上控制逻辑组合，可以组成生 活泵系统或其它专用系统，按需要量逐次打开各台电机，也可逐次减少电机，实 现最佳效率运行。还可以根据客户要求，实现多台电机每次自动转换运行，使各 台电机都处于同等的运行寿命期。10. 软起动器适用于哪些场合？原则上，笼型异步电动机凡不需要调速的各种应用场合都可适用。目前的应 用范围是交流380V （也可660V），电机功率从几千瓦到800kW。 软起动器特别适用于各种泵类负载或风机类负载，需要