毕业论文----大中型电动机降压启动方法的比较和研究

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1、 第 1 页，共 17 页 绪 论 在工业生产中 ,用电动机作动力 ,可以简化生产机械的结构 , 提高劳动生产率 , 使生产过程连续进行 ,保证产品质量稳定 ,并能够实现自动控制和远距离操纵 ,减轻操作人员的劳动强度。三相异步电动机由于具有结构简单、 坚固耐用、运行可靠、 维修方便和成本低廉等特点而得到广泛的应用。在生产过程中 , 电动机要经常启动、 停止 ,其启动性能的优劣对生产影响很大 , 电动机直接起动时 ,起动冲击电流可达电机额定电流的 4 7 倍 ,这将对电网造成很大的冲击 , 不仅影响其他用电设备的正常工作 , 而且对动力变压器也会产生较大的冲 击，致使电动机本身及其拖动设备的使用

2、寿命。小功率、 启动不频繁的电动机可以直接启动 ,但对于大功率电动机 ,强大的启动电流会造成较大的线路电压降落 ,引起电网电压降低 , , 所以 , 选择合理的启动方式尤为重要。因此如何控制电机起动电流 ,具有重要的经济价值 ,然而其中现在采取较多的就是降压启动的方式。 就目前 而言，电动机降压启动的方法比较多也比较成熟，然而却在实际使用中出现了很多问题，另外在归类方面非常欠缺，因此我准备通过此篇论文对电动机降压启动的各种方法进行分类比较起到在不同情况下降压启动方法的选择引导作用，例如其 电源的大小不一样对其降压启动的方法也不一样，其适用场合不一样齐降压启动的方法也不一样，并总结出各种情况下使

3、用各种降压方法的启动时的性价比最好的情况， 然后对其进行分析各种 降压启动的方法，并且说明其中的原理和优缺点， 以及采取降压启动的一些前提条件 ， 保证在实际操作中的实用性， 而不仅仅是纸上谈兵。 第 2 页，共 17 页 1大中型电动机直接全压起动的危害性 直接启动也叫全压启动 ， 是在定子绕组上直接施加额定电压而启动电动机的 。 其特点是开始时电动机转速为零 ，旋转磁场对转子有 大的相对速度 ， 所以转子的感应电流很大 ， 定子 侧的电流也很大 一般可达到额定电流的 4-7 倍 。 过大的启动电流会使供电线路的电压显著下降 ， 这不仅会使启动的电动机升速时间延长 ， 还会影响其他电气设备工

4、作 ， 只有电源容量相对较大 ， 电动机容量相对较小时 ， 电压降才不会太大 ， 启动时间也不会太长 。 电动机能否采用直接启动方法可按下列原则确定 。 （ 1） 电动机采取全压启动 。 如由发电机供电时 ， 允许直接启动电动机的容量不超过发电机容量的10%； 由专用变压器供电的电动机 ， 其单台容量不应超过变压器容量的 30%； 若配电变压器还带有其他负荷 ，则允许直接启动电动机的容量要比变压器 容量的 30%还要小一些。 （ 2） 全压启动时电动机端子的剩余电压 。 对于经常启动的电动机不应低于额定电压的 90%； 对于不经常启动的电动机不应低于额定电压的 85%。 电动机不与照明或其他对

5、电压波动敏感的负载合用变压器 ， 且不频繁启动时 ， 允许剩余电压不低于额定电压的 80%， 满足上述要求就不会影响其他负载的正常运行 。 对全压启动的电动机端子剩余电压的规定 ， 不仅是考虑对其他负载的影响 ， 对启动的电动机也是必要的 。 异步电动机在启动过程中 ， 由于启动电流很大 ， 线路上的电压降增大 ， 造成电动机的端电压相应下降 ， 而电动机的启动力矩与电压的平方成 正比 ， 随着电动机端子电压的下降 ， 启动力矩急剧下降 （ 如果端子电压下降至额定电压的 90%， 则启动力矩就降至 81%； 如果电压下降至额定电压的 85%， 则启动力矩就急速下降至 72%）， 也就是说启动力

6、矩下降的速度比电压更快 。 若启动力矩下降得太多 ， 就有可能使电动机升速过程拖延太长或转动不起来 。 电动机长时间通过很大的启动电流 ， 必然会过热甚至烧毁电动机 。 1.1 对电网的影响 普通鼠笼式电动机在空载全压直接起动时，起动电流会达到额定电流的 5 7 倍，在配电母线上引起电压下降。当电动机容量相对较大时，该起动电流将引起电网电压急剧 下降，这会破坏同电网其它设备的正常运行，甚至会引起电网失去稳定，造成更大的事故，主要表现在以下两个方面： 第 3 页，共 17 页 （ 1）起动的大电流对电网的冲击几乎类似于三相短路对电网的冲击，常常会引发功率振荡，使电网失去稳定。 （ 2）起动电流中

7、含有大量的高次谐波，会与电网电路参数引起高频谐振，造成继电保护误动作、自动控制失灵等故障。 1.2 伤害电动机的绝缘层，降低电动机寿命 （ 1）大电流产生的热量反复作用于电动机的绝缘层，使绝缘加速老化、寿命降低。 （ 2）大电流产生的机械力使线圈相互摩擦，降低绝缘寿命。 （ 3）高压开关合闸时 触头的抖动现象会在电机定子绕组上产生操作过电压。 1.3 电动力对电动机的机械伤害 大电流在电机定子线圈和转子鼠笼条上产生很大的冲击力，会造成电动机夹紧松动、线圈变形、鼠笼条断裂等故障。电动力的大小与电流的平方成正比。直接全压起动时的电动力是正常额定运行时电动力的 36 倍（按 Imax=6IN）。 1.4 对机械设备的伤害全压直接起动时的起动转矩大约为额定转矩的 2 倍，这么大的力矩突然加在静止的机械设备上，会加速齿轮磨损甚至打齿、加速皮带磨损甚至拉断皮带、加速风叶疲劳甚至折断风叶等等。 2 电动机降压起动的好处 大容 量电动机的价值都很高，在生产中一般也都起着核心作用。它的一点故障便会造成很大的经济损失，对它采用完善的保护是非常必要的。所以，当电动机采用降压起动时，上述危害会有一定程度的降低，乃至几乎完全消失。