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為什麽電機啟動電流大?啟動後電流又小了?

2018/10/17 10:01:33

電機啟動時為什麽它的啟動電流會比較大呢?而啟動後正常轉起來了電流為什麽又小了呢?

這裏我們有必要從電機電機啟動原理和電機旋轉原理的角度來理解:

當感應電動機處在停止狀態時,從電磁的角度看,就象變壓器,接到電源去的定子繞組相當於變壓器的一次線圈,成閉路的轉子繞組相當於變壓器被短路的二次線圈;定子繞組和轉子繞組間無電的的聯係,隻有磁的聯係,磁通經定子、氣隙、轉子鐵芯成閉路。當合閘瞬間,轉子因慣性還未轉起來,旋轉磁場以最大的切割速度——同步轉速切割轉子繞組,使轉子繞組感應起可能達到的最高的電勢,因而,在轉子導體中流過很大的電流,這個電流產生抵消定子磁場的磁能,就象變壓器二次磁通要抵消一次磁通的作用一樣。

而定子方麵為了維護與該時電源電壓相適應的原有磁通,遂自動增加電流。因為此時轉子的電流很大,故定子電流也增得很大,甚至高達額定電流的4~7倍,這就是啟動電流大的緣由。啟動後電流為什麽小:隨著電動機轉速增高,定子磁場切割轉子導體的速度減小(公眾號:泵管家),轉子導體中感應電勢減小,轉子導體中的電流也減小,於是定子電流中用來抵消轉子電流所產生的磁通的影響的那部分電流也減小,所以定子電流就從大到小,直到正常。


三相鼠籠異步電機的啟動電流一般是4~7倍,但是不是絕對的。不過一般要求電機的起動電流不能超過其額定電流的2~5倍。電機功率超過30kw的電動機不適合頻繁啟動,因為30kw以上電機啟動電流一般為額定電流的6-7倍,頻繁啟動會增加電機溫升,造成燒毀電機的可能。

一般交流電動機是異步電動機,它的直接啟動電流約是額定電流的4-7倍,電機小,則是7倍,電機大,則是5-4倍。因為交流電動機有阻抗,不像直流電動機隻有電阻,所以啟動電流不可能有十幾倍。對於同一台電機來說,不管重載輕載,它的啟動電流是一樣的。僅僅在用儀表測量時看起來有點不一樣。因為輕載時,電機啟動較快,當儀表指針還未升到最大時,電機已起來了,電流開始下降,因此看上去電流較小。而當重載時,電機啟動慢,儀表基本能跟上電流的變化,看起來電流較大。實際是一樣的。


減小電動機啟動電流的方法有哪些?


直接啟動


直接啟動就是將電動機的定子繞組直接接入電源,在額定電壓下起動,具有起動轉矩大、起動時間短的特點,也是最簡單、最經濟和最可靠的起動方式。全壓起動時電流大,而起動轉矩不大,操作方便,起動迅速,但是這種啟動方式對電網容量和負載要求比較大,主要適用於1W以下的電機啟動。


串電阻啟動


電機串電阻啟動,也就是降壓啟動的一種方法。在啟動過程中,在定子繞組電路中串聯電阻,當啟動電流通過時,就在電阻上產生電壓降,減少了加在定子繞組上麵的電壓,這樣就可以達到減小啟動電流目的。


自藕變壓器啟動


利用自耦變壓器的多抽頭減壓(公眾號:泵管家),既能適應不同負載起動的需要,又能得到更大的起動轉矩,是一種經常被用來起動較大容量電動機的減壓起動方式。它的最大優點是起動轉矩較大,當其繞組抽頭在80%處時,起動轉矩可達直接起動時的64%,並且可以通過抽頭調節起動轉矩。


星三角減壓啟動


對於正常運行的定子繞組為三角形接法的鼠籠式異步電動機來說,如果在起動時將定子繞組接成星形,待起動完畢後再接成三角形,就可以降低起動電流,減輕它對電網的衝擊。這樣的起動方式稱為星三角減壓起動,或簡稱為星三角起動(y-&起動)。采用星三角起動時,起動電流隻是原來按三角形接法直接起動時的1/3。在星三角起動時,起動電流才2-2.3倍。這就是說采用星三角起動時,起動轉矩也降為原來按三角形接法直接起動時的1/3。適用於無載或者輕載起動的場合。並且同任何別的減壓起動器相比較,其結構最簡單,價格也最便宜。除此之外,星三角起動方式還有一個優點,即當負載較輕時,可以讓電動機在星形接法下運行。此時,額定轉矩與負載可以匹配,這樣能使電動機的效率有所提高,並因之節約了電力消耗。


變頻器啟動(軟啟動)


變頻器是現代電動機控製領域技術含量最高,控製功能最全、控製效果最好的電機控製裝置,它通過改變電網的頻率來調節電動機的轉速和轉矩。因為涉及到電力電子技術,微機技術,因此成本高,對維護技術人員的要求也高,因此主要用在需要調速並且對速度控製要求高的領域。


如何準確測量電動機啟動電流?


電機啟動的過程是一個動態變化的過程,在實際測試過程中想要準確測試,一般采用高采樣率的波形記錄儀或者具備波形記錄功能的測試儀器完成。以高采樣率的測試儀器對被測電量進行記錄並且繪製瞬態波形或趨勢曲線,一般由以下幾種測試方式:
用示波器來測——在電機啟動回路中安裝一個變比比較大(可根據電機的功率,或廠家提供的參數選擇)電流傳感器,電流傳感器的二次繞組接入示波器,即可完成測量。
用故障錄波裝置來測——在電機啟動回路中安裝電流傳感器,電流傳感器的二次繞組接入故障錄波裝置,在電機啟動過程中啟動錄波,即可測量。
用便攜式電能質量分析儀來測——在電機啟動回路中安裝電流傳感器,電流傳感器的二次繞組接入便攜式電能質量分析儀,在電機啟動過程中測量。
用高端電機測試係統來測試——通過設置測功機傳感器變比和同步源等參數,可以有效對啟動電流進行測試。
用功率分析儀來測——功率分析儀是一種通用測試儀器,也是現代電機測試台架的必要組成部件,可以準確對電機各項參數進行高精度測試。


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