电动机起动

nullnull17 电气传动 (P369) 17.1电气传动系统的组成及分类(P369) 17.1.1主要组成部分 由电动机、电源装置和控制装置组成 17.1.2电源装置分类 母线供电装置 交流母线 直流母线 分类 机组变流装置 直流发电机组 变频机组 整流装置 变流种类 交流调压装置 电力电子变流装置 变频装置 使用器件 普通晶闸管装置 新型自关断器件装置 null17.1.3控制系统的分类 电器控制 使用的器件分 电机放大器和磁放大器 电子控制 逻辑控制 分类 工作原理分 连续速度调节 不调速 调速种类分 直流调速 调速 交流调速  null17.2电动机的选择(P370--389) 17.2.0负载的有关内容 1.负载类型 负载特性：Ti=f(n)负载转矩随转速变化的特性 （1）恒转矩负载： Ti与n无关，在任何n时， Ti=常数或变化很小 null① Ti的极性随n方向改变而改变TiTinT0nullTinT②Ti的极性不随n方向改变而改变0null⑵恒功率负载： Ti与n成反比nT0null⑶风机水泵负载： Ti与n平方成正比nT0Ti= Kn2T10null⒉负载工作制 ⑴长期工作制 ①平稳负载 ②波动或重复短时负载 ③短时负载 ⑵短时工作制 ⑶重复短时工作制 null举例: ⒈有下列一组负载特性曲线请指出哪一项是风机水泵类负载特性曲线TiTinT0TinT0nT0nT0ABCDnull⒉有下列一组生产机械工作制曲线请指出上述哪一项是长期工作制负载ttnull⒊根据负载图指出该生产机械的工作制长期工作制重复短时负载 长期工作制短时负载 短时工作制 重复短时工作制null17.2.1.1电动机类型（P370） 他励电动机 励磁直流电动机 并励电动机 直流电动机 串励电动机 复励电动机 永磁直流电动机（小功率） 鼠笼型电动机 异步电动机 绕线型电动机 交流电动机 普通同步电动机 同步电动机 无换向器电动机 磁阻电动机null17.2.1.2电动机的工作制（P370） 17.2.1.3电动机的机械特性（P373） ⒈自然机械特性：图17－2－1（P373） ⒉机械特性、计算公式及主要性能： 表17－2－2 （P373～376） 17.2.2电动机的选择方法（P376） 17.2.2.1基本要求 17.2.2.2电动机的选择步骤：图17－2－2（P377） 17.2.2.3电动机类型、转速、电压及防护型式的选择（P376～382） 表17－2－5、表17－2－6（P379） 表17－2－9（P381）按环境条件选择电动机的结构防护类型 表17－2－10（P382）各种绝缘材料的允许工作温度、允许温升 表17－2－11（P382）电机各部件允许温升 null举例： ⒈ IP23、IP44、IP54、IP55null⒉电动机的防护等级为IP44，表示下列哪一项？选择准确答 案。 A 防护大于12mm固体，防淋水 B 防护大于2.5mm固体，防溅水 C 防护大于1mm固体，防溅水 D 防尘、防浸水 ⒊有一台IP44的异步电动机，B级绝缘，请选择下列允许的工作温度 A 120℃ B 130℃ C 155℃null17.2.2.4电动机的额定功率选择（P382） 符合六条规定 17.2.3电动机容量校验及修正（P383～389） 17.2.3.1各种工作制容量校验（P383） ⒈负荷平稳的连续工作制（S1 ） ⑴额定功率： ⑵校验：按启动时最小转矩和允许的最大飞轮转矩校验鼠笼型电动机和同步电动机额定功率 （17－2－3） ②允许的最大飞轮转矩 null⒉周期性波动负荷连续工作制电动机 (S6) （P384） 鼠笼型电动机或同步电动机 校验：① 最小启动转矩 ②允许的最大飞轮转矩 ③发热 ④过载能力 其中 发热校验：等效电流法或等效转矩法 （P384） 过载能力校验：式（17－2－8） （P385） ⒊短时工作制电动机 (S2) （P385） 校验：过载能力，短时发热。 ① 按过载能力选电动机功率 异步电动机： （17－2－9） ② 校验：短时发热 （17－2－14） 对S3、S4、S5、S7、δ7工作制的电动机功率的选择和校验等见P386～389null举例： 长期连续工作制（S1）电机的容量校验是： A：按启动时最小转矩、起动时允许的最大飞轮转矩 B：按启动时最小转矩、起动时允许的最大飞轮转矩、过载能力、发热null17.3 交、直流电动机的起动及起动校验 （P389～405） 17.3.1 电动机的起动条件 17.3.1 .1 电动机起动有关规定 （P389） ⒈ 端子电压能保证机械要求的起动转矩，且在配电系统中引起电压波动不妨碍其它用电设备工作。 ⒉ 交流电机起动时，配电母线电压要符合： ①电动机频敏变压器起动时，不低于额定电压的 90％；电动机不频繁起动时，不低于额定电压的 85％ ②配电母线上未接照明或其他对电压波动较敏感的负荷，且电动机不频繁起动时，不应低于额定电压的 80％ ③配电母线上未接其他用电设备时，可按保证电动机起动转矩的条件决定；对于低压电动机尚应保证接触器线圈的电压不低于释放电压。null⒊笼型电动机和同步电动机起动方式的选择，有如下规定： ①符合下列条件时，应全压起动。 a.电动机起动时，配电母线应符合上述“2”项规定时； b.机械能承受电动机全压起动时的冲击转矩； c.制造厂对电动机起动方式无特殊规定。 ②当不符合全压起动条件时，用降压起动 ③有调速要求时，电动机起动方式应与调速方式配合。null⒋ 绕线转子电动机宜采用在转子中接入频敏变阻器或电阻器起动，并应符合下列要求。 ① Ist (平均值) ≤ 2IN 或制造厂规定值 ② 起动转矩满足机械要求 ③ 有调速要求时，电动机起动方式应与调速方式配合 ⒌ 直流电动机宜采用调节电源电压或电阻器降压起动，并应符合下列要求 ① Ist ≤ 1.5 IN 或制造厂规定值 ② 起动转矩和调速特性应满足机械要求null17.3.1.2电动机的起动条件 （P390） ⒈起动时，对电网造成电压降不超过规定值： ①经常起动电动机，不大于10％ ②偶尔起动电动机，不超过15％ ③在保证机械所要求的起动转矩，又不影响其他用电设备正常工作时，可允许为20％或更大些 ④由单独变压器供电的电动机，其电压降允许值由传动机械要求的起动转矩决定。 ⒉起动功率不超过供电设备和电网过载能力 变压器供电，电动机每24h起动6次，每次起动时间为15S，当变压器负载率小于90％时，则最大起动电流可为变压器额定电流的4倍null⒊电动机起动转矩应大于传动机械的静阻转矩 （17－3－1）（P390） 式中：UM* －－ 起动时电动机端电压标么值 T1* ―― 传动机械静阻矩标么值；T1* ＝ T1 / TMN Ts* ―― 电动机起动转矩标么值；Ts* ＝ Ts / TMN null⒋起动时，应保证电动机及起动设备的动稳定和热稳定 ⒌降压起动方式选择 ⒍降压起动电动电器需满足的基本要求 （P391～392） ⒎电动机起动方式及其特点 表17－3－1 （P391）null17.3.2 异步电动机起动方式及计算方法 （P392～401） 17.3.2.1 笼型转子异步电动机的起动方式及计算方法 （P392） ⒈ 优先采用直接起动 ⒉ 减压起动 Y － Δ 起动 ② 延边三角形起动null③ 三相电阻减压起动 ④ 自耦变压器减压起动 ⑤ 电抗器减压起动 表17－3－1（P391）, 17－3－5列出了全压和各种减压起动方式比较null17.3.2.2 绕线转子异步电动机起动方法及计算 （P397） ⒈ 转子串电阻分级起动 （P397） 图17－3－1 （P397）为三级电阻起动线路图 图17－3－2 为分级起动特性 分级起动电阻可用分析法或图解法确定。null各级起动电阻值： γ3 ＝ γn (λ － 1) γ2 ＝ γ3 λ （17－3－18） γ1 ＝ γ2 λ (17－3－16) 具体γ1、γ2、γ3 起动电阻的确定由分析法或图解法（P398～399） 分级串电阻起动时，起动转矩大，但控制较复杂，且体积大，维修麻烦。null⒉ 转子串频敏变阻器起动（P399） 图17－3－4 （P399）为起动特性 频敏变阻器还可调整电动机起动电流和起动转矩 图17－3－6（P400） 如Ist 过大，起动太快，增加匝数；反之减少匝数。 应用： 表17－3－7（P400～401） 特别适用频繁正反转工作和反接制动的机械null17.3.3 同步电动机起动方式及计算方法 （P401） 17.3.3.1 直接起动条件 ⒈ 电压必须符合异步电动机起动时相同的条件 ⒉ 对UN＝3KV电动机 ≤ 250～300KW 对UN＝6KV电动机 ≤ 200～250KW 式中： P－极对数null⒊ 母线电压水平核算 Kis SN ＜ α ( Sdl + Qfh) （17－3－20） 式中 Kis －－ 额定电压时电动机起动电流倍数 SN －－ 电动机额定容量MVA Qfh ―― 母线上负载的无功功率MVar Ub* ―― 母线允许电压标么值；Ub* ＝ Ub / UN 满足上述条件可直接起动，否则减压起动。null17.3.3.2 同步电动机减压起动 （P402） ⒈ 电抗器减压起动 起动条件 （17－3－24） 符合上述起动条件，可采用电抗器起动，否则要用自耦变压器减压起动null⒉ 自耦变压器起动 （P403） 起动条件： δ ﹥ 1.1 (17-3-28) 式中： δ＝Ub*(1－Ub*) 各符号意义与前相同null17.3.4 直流电动机起动方式 （P404） 小功率电机采用直接起动 中、大功率电机采用电枢回路串电阻和降压起动 17.3.4.2 直流串励电动机起动 （P404） 用图解法求取串接的各级电阻值 总起动电阻： 式中：I1 －－ 允许的最大起动电流，取I1 = (2～2.5)IN 接入总起动电阻时的转速n2 （17－3－30）null图解法步骤见P404～405 求出： 外接总电阻 Rq = Rs - γN (17-3-31)null举例： ⒈ 笼型电动机采用全压起动方式时，除考虑机械能承受电动机起动时的冲击转矩，电机制造厂对起动方式无特殊规定外，还应考虑下列哪一个条件 A 配电导线的截面 B 配电母线的电压降 C 保护电器的动作 D 电动机的温升null⒉ 配电母线上未接照明或其他对电压波动较敏感的负荷，并且交流电动机不频繁起动时，配电母线上的电压不应低于额定电压的百分之多少？ A 90％ B 85％ C 80％ D 95％null17.6 电动机保护配置及计算方法 （P462～471） 17.6.1 高压电动机继电保护配置、整定计算 17.6.1.1 3～10KV电动机继电保护装设原则 ⒈ 异步电动机： 相间短路保护，并根据具体情况装设单相接地保护、低电压保护及过负荷保护 ⒉ 同步电动机：相间短路保护、失步保护，并根据具体情况装设单相接地保护、低电压保护、过负荷保护及防止造成非同步冲击的保护null⒊ 相间短路保护应采用下列方法之一： ① 电流速断保护 ② 纵联差动保护null⒋ 单相接地故障 接地电流﹥ 5A时，装单相接地保护 接地电流﹥ 10A时，保护装置一般动作于跳闸 接地电流＜10A时，保护装置可动作于跳闸或信号 保护装置不够灵敏时，允许带短时限（0.5～1S）动作于跳闸 采用零序电流互感器及与之连接的电流继电器组成null⒌ 低电压保护，带时限动作于跳闸 ⒍ 过负荷保护 采用GL或LL－10型反时限继电器兼作电流速断保护和过负荷保护 ⒎ 同步电动机的失步保护 （P464） ⒏大容量同步电动机在电源有可能短时中断并随后恢复而造成非同步合闸，且电动机又不允许非同步冲击时，需装设防止非同步冲击的保护。如用逆功率继电器。null17.6.2低压电动机保护及控制电器选择（P468） 17.6.2.1电动机的保护方式 1.电动机应装设短路保护和接地故障保护，并根据具体情况分别装设过载保护，断相保护和低电压保护。 2.短路保护和接地故障保护。 3.过载保护 4.断相保护 5.电动机低电压保护 null17.6.2.2 隔离电器的装设和选择 17.6.2.3 短路和接地故障保护电器的选择   熔断器、低压断路器的选择 17.6.2.4  过载和断相保护电器的选择null 举例： 1．低压电动机应装设（ ）保护， 并根据具体情况分别装设（ ）保护。 A.（短路，接地故障），（过载，断相，低电压） B.（短路过载），（接地故障，断相，失压） C.（过载，接地故障），（短路、温度、低电压）  null2．对高压电动机单相接地故障，单相接地电流为（ ）及以上时，保护装置动作于跳闸；单相接地电流为（ ）以下时，保护装置可动作于跳闸或信号。选择正确答案填空。 10A, 10A B. 10A, 5A 5A, 5A D. 5A, 4Anull3. 高压同步电动机应装设（ ）保护，并根据具体情况装设（ ）保护 A.（短路） （单相接地，低电压，过负荷） B.（短路，失步） （单相接地，低电压，过负荷，防止造成非同步冲击）