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为什么交流电动机有的可以直接启动而无需软启动,决定因素有哪些

返回列表发布时间:2019/07/26

电机起动瞬间,当转子还未旋转时,会产生很大的冲击性电流,此电流被称为起动冲击电流。起动冲击电流大约等于额定电流的12到14倍;当转子开始旋转,但还未进入稳定转速时,电流也很大,此电流被称为起动电流。起动电流大约是额定电流的4到8.4倍,一般按5到7倍计算。
下图是电机起动电流的说明图:
交流电动机

图中黄色的线就是电机起动电流曲线,红色、绿色和蓝色线分别是配套断路器的过载保护曲线L、堵转保护曲线R和短路保护曲线I。我们看到,I曲线必须大于电机的起动冲击电流,否则电机一上电起动,断路器就跳闸保护了。
由于电机的起动电流较大,会对电力变压器产生冲击,并使得电力变压器出现瞬间电压跌落现象。这种现象严重时,会影响到同一个配电网中其它电器的正常工作,而低电压保护装置也可能出现误动。
因此,在配电网中,我们常常根据电机的功率大小,让电机做星三角起动或者软起动,以避免起动电流冲击。
有一个很简单的经验公式可以判断:
设电机的功率为P,变压器的容量为S,电机起动电流倍率为Km,则有:
当Km大于6时,电机可以直接起动;当4<Km<6时,电机可以配套星三角起动;当Km<4时,必须采用软起动器起动。
例如,变压器的容量为630kVA,电机的功率为55kW,我们来计算一下:
在这种条件下电机应当配套软起动器起动。
如果变压器的容量是1250kVA,我们再来计算一下:

故知此条件下电机可以直接起动。
若变压器的容量是800kVA,计算后得到Km=4.38,则电机要采用星三角起动。
这个式子看似简单,它和我们寻常采用的相对麻烦多的判别法有多大的区别?可以参考我写的书《老帕讲低压电器技术》,在P225的4.2.5节第6小节“电动机直接起动方式与电力变压器容量的关系,以及电动机主电路的方案”中有专门阐述。以下为节录:
这里的式4-20就是相对麻烦的计算式。
我在书中做了如下说明:
注:式4-22(就是本帖给出的简易计算式)较适用于现场人员和低压开关柜制造厂人员估算电动机的起动条件。若需要准确判断,则建议还是采用规范的设计方法。
将式4-22在Km=6时的参数计算出来,我们很容易发现,式4-22所对应的变压器输出电压降ΔU%是5.74%,接近于6%。由此可知,式4-22的应用限定条件是在变压器输出电压降小于6%,同时电动机的起动电流比等于6。

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