笼型三相异步电动机的起动
鼠笼型异步电动机的起动方法有两种,即直接起动(全压起动)和减压起动。
NO.1 直接起动
鼠笼型异步电动机最简单的起动方法就是直接起动,又叫全压起动,接线如下图所示。
直接起动通常采用的起动装置有三相刀开关、铁壳开关和电磁开关,起动时将额定电压通过开关直接加在定子绕组上,使电动机起动。这种起动方法的优点是设备简单,起动迅速;缺点是起动电流大。
当电源容量(即变压器容量)足够大,而电动机容量较小时,这种方法是可以采用的,不致于由于某台电动机的起动使电源电压
有较大的波动。在这方面,各地方电业部门有各自的规定。一般情况下,电源的容量能否允许电动机在额定电压下直接起动,可以用下面的经验公式来确定,即 Ist/IN<3/4+变压器容量(kVA)/〔4×电动机功率(KW)〕 如果计算结果不能满足上式时,应采用减压起动。一般情况,10KW以上的电动机不宜直接起动,应采用减压起动。 NO.2 减压起动
减压起动是指电动机在起动时降低加在定子绕组上的电压,起动结束时加额定电压运行的起动方式。
减压起动虽然能起到降低电动机起动电流的目的,但由于电动机的转矩与电压平方成正比,因此减压起动时电动机的转矩减小较多,故此法只适用于电动机空载或轻载时起动。减压起动的方法有以下几种。
这种起动法就是在定子绕组线路中串联适当的变阻器,原理如下图a所示。先合上开关S1,此时,起动电流在电阻器R上产生电压降,定子绕组间的电压低于电源电压。待电动机转速升高后,再把开关S2合上,把电阻R短路,线电压全部加在定子绕组上,电动机就正常工作了。串入电阻器减压起动,要在电阻上消耗大量的电能,因此不能用于经常起动的场合。但其优点是设备简单、操作方便、价格便宜。用电抗器代替电阻器起动,虽无上述缺点,但设备费用较高。
2)自耦变压器减压起动法 这种方法是利用自耦变压器来降低加于电动机定子绕组的电压,其原理线路图如下图b所示。起动时先合上S1,再把S2掷向起动位置,这时自耦变压器把电源电压降低后加到电动机上,限制了起动电流。待电动机转速升高后,再把S2掷向运行位置,电动机就在额定电压下正常运行了。此时自耦变压器已从电网中切除。
设自耦变压器的j电压比为K,一次电压为U1,则二次电压为U2=U1/K,二次电流也按正比减小。又因为变压器一、二次侧的电流关系是I1=I2/K,可见一次电流比直接流过电动机定子绕组的电流还要小,即此时电源供给电动机的起动电流为直接起动时r的1/K2倍,因此用自耦变压器减压起动对限制电源供给电动机的起动电流很有效。由于电压降低了1/K倍,故电动机的转矩也降低了1/K2倍。
自耦变压器二次侧有2~3组抽头,其电压可以分为一次电压U1的80%、65%或80%、60%、40%.
3
(3)星-三角(Y-△)减压起动 这种起动方法只适用于作三角形联结运行的电动机 。起动时,先把绕组接成星形,电动机转速升高后再改成三角形,其原理如下图所示。起动时将Y-△转换开关S2置于起动位,则电动机定子三相绕组的末端U2、V2、W2联成一个公共点,三相电源L1、L2、L3经开关S1向电动机定子三相绕组的首端U1、V1、W1供电,电动机以星形联结起动。加在每相定子绕组上的电压为电源线电压的1/√3倍,因此起动电流较小。待电动机起动即将结束时,再把S2转到运行位,电动机三相定子绕组按三角形联结,这时加在电动机每相绕组的电压即为线电压U1,电动机正常运行。
Y-△减压起动时,起动电流为直接采用△联结时起动电流的1/3,所以对减压起动电流很有效,但起动转矩只有用△联结直接起动时的1/3,即起动转矩降低很多,故只能用于轻载或空载起动的设备上。此法最大的优点是所需设备简单、价格低,因而获得了较为广泛的应用。
4)延边三角形起动法 延边三角形起动方法与星-三角形法类似,它采用星形和三角形混合联接,定子绕组一部分接成星形,一部分接成三角形,看上去象三角形的三个边延长了,故称为“延边三角形”。这种方法可以弥补Y-△起动时起动转矩较小的不足。
上述几种减压起动方法,都使起动电流和起动转矩同时减小,所以笼型电动机通常在空载或轻载下起动,起动后再加机械负载运行。