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      電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流計(jì)算

      作者:佚名    文章來(lái)源:本站原創(chuàng)    點(diǎn)擊數(shù):    更新時(shí)間:2017-11-29

        當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為零時(shí),加上額定電壓而啟動(dòng)瞬間的線電流稱為啟動(dòng)電流。異步電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)時(shí)。其啟動(dòng)電流很大可達(dá)額定電流的4~7倍,是影響異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)性能的主要因素。

        啟動(dòng)電流大,對(duì)電動(dòng)機(jī)本身和電網(wǎng)電源都有影響。首先。是使電網(wǎng)電壓瞬間下降。特別在電源容量(電力變壓器容量川、和大功率電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的情況下,電壓下降更大,不僅使該臺(tái)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難,還影響到電源線路上其他電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行和啟動(dòng)困難(因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比)。另一方面,過(guò)大的啟動(dòng)電流將使電動(dòng)機(jī)和線路上的電能損耗增加。特別是在頻繁啟動(dòng)、啟動(dòng)較慢、或啟動(dòng)過(guò)程較長(zhǎng)的情況下,電能損耗更大,發(fā)熱嚴(yán)重。所以,在啟動(dòng)時(shí)對(duì)供電線路電壓降有影響的電動(dòng)機(jī)應(yīng)限制其啟動(dòng)電流。

          啟動(dòng)電流是指電氣設(shè)備(感性負(fù)載)在剛啟動(dòng)時(shí)的沖擊電流,是電機(jī)或感性負(fù)載通電的瞬間到運(yùn)行平穩(wěn)的短暫的時(shí)間內(nèi)的電流的變化量,這個(gè)電流一般是額定電流的4-7倍,國(guó)家規(guī)定,為了線路的運(yùn)行安全及其它電氣設(shè)備的正常運(yùn)行,大功率的發(fā)動(dòng)機(jī)必須加裝啟動(dòng)設(shè)備,以降低啟動(dòng)電流。沖擊電流是指輸入電壓按規(guī)定時(shí)間間隔接通或斷開時(shí),輸入電流達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)前所通過(guò)的最大瞬間電流。常見的交流電機(jī)的啟動(dòng)方法有直接啟動(dòng),串電阻啟動(dòng),自藕變壓器啟動(dòng),星三角減壓?jiǎn)?dòng)及變頻器啟動(dòng)的方法來(lái)減小對(duì)電網(wǎng)的影響.
      這里有必要提一個(gè)概念——電磁轉(zhuǎn)矩
          電磁轉(zhuǎn)矩(T)是由轉(zhuǎn)子中各個(gè)載流導(dǎo)體在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下受到的電磁力對(duì)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸所形成的轉(zhuǎn)矩之總和。

      電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流計(jì)算,轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式 

          三相異步電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩有三種表達(dá)式:如圖1 從上面的式子可以知道M∝U12 轉(zhuǎn)矩與電源電壓的平方成正比,設(shè)正常輸入電壓時(shí)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為M2 ,電壓下降使電磁轉(zhuǎn)矩M下降很多;由于M2不變,所以M小于M2平衡關(guān)系受到破壞,導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的下降,轉(zhuǎn)差率S上升;它又引起轉(zhuǎn)子電壓平衡方程式的變化,使轉(zhuǎn)子電流I2上升。也就是定子電流I1隨之增加(由變壓器關(guān)系可以知道);同時(shí)I2增加也是電動(dòng)機(jī)軸上送出的轉(zhuǎn)矩M又回升,直到與M2相等為止。這時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速又趨于新的穩(wěn)定值。這就是啟動(dòng)電流大且啟動(dòng)同時(shí)會(huì)造成電壓下降的原因。

      三相異步電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩有三種表達(dá)式 
          如果覺(jué)得難以理解的話可以這么說(shuō):當(dāng)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)處在停止?fàn)顟B(tài)時(shí),從電磁的角度看,就象變壓器,接到電源去的定子繞組相當(dāng)于變壓器的一次線圈,成閉路的轉(zhuǎn)子繞組相當(dāng)于變壓器被短路的二次線圈;定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組間無(wú)電的的聯(lián)系,只有磁的聯(lián)系,磁通經(jīng)定子、氣隙、轉(zhuǎn)子鐵芯成閉路。當(dāng)合閘瞬間,轉(zhuǎn)子因慣性還未轉(zhuǎn)起來(lái),旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以最大的切割速度——同步轉(zhuǎn)速切割轉(zhuǎn)子繞組,使轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)起可能達(dá)到的最高的電勢(shì),因而,在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中流過(guò)很大的電流,這個(gè)電流產(chǎn)生抵消定子磁場(chǎng)的磁能,就象變壓器二次磁通要抵消一次磁通的作用一樣。而定子方面為了維護(hù)與該時(shí)電源電壓相適應(yīng)的原有磁通,遂自動(dòng)增加電流。因?yàn)榇藭r(shí)轉(zhuǎn)子的電流很大,故定子電流也增得很大,甚至高達(dá)額定電流的4~7倍,這就是啟動(dòng)電流大的緣由。啟動(dòng)后電流為什么小:隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增高,定子磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的速度減小,轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中感應(yīng)電勢(shì)減小,轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中的電流也減小,于是定子電流中用來(lái)抵消轉(zhuǎn)子電流所產(chǎn)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(jī)的啟動(dòng)電流一般是4~7倍,但是不是絕對(duì)的。不過(guò)一般要求電機(jī)的起動(dòng)電流不能超過(guò)其額定電流的2~5倍。電機(jī)功率超過(guò)30kw的電動(dòng)機(jī)不適合頻繁啟動(dòng),因?yàn)?0kw以上電機(jī)啟動(dòng)電流一般為額定電流的6-7倍,頻繁啟動(dòng)會(huì)增加電機(jī)溫升,造成燒毀電機(jī)的可能。
          一般交流電動(dòng)機(jī)是異步電動(dòng)機(jī),它的直接啟動(dòng)電流約是額定電流的4-7倍,電機(jī)小,則是7倍,電機(jī)大,則是5-4倍。因?yàn)榻涣麟妱?dòng)機(jī)有阻抗,不像直流電動(dòng)機(jī)只有電阻,所以啟動(dòng)電流不可能有十幾倍。對(duì)于同一臺(tái)電機(jī)來(lái)說(shuō),不管重載輕載,它的啟動(dòng)電流是一樣的。僅僅在用儀表測(cè)量時(shí)看起來(lái)有點(diǎn)不一樣。因?yàn)檩p載時(shí),電機(jī)啟動(dòng)較快,當(dāng)儀表指針還未升到最大時(shí),電機(jī)已起來(lái)了,電流開始下降,因此看上去電流較小。而當(dāng)重載時(shí),電機(jī)啟動(dòng)慢,儀表基本能跟上電流的變化,看起來(lái)電流較大。實(shí)際是一樣的。

      Tags:電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流計(jì)算,電動(dòng)機(jī),啟動(dòng)電流  
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