一、電動機起動引起供電系統(tǒng)電壓降的規(guī)定 直接起動即將電動機直接投入電網(wǎng),給電動機定子施加電源電壓,這種起動方法雖然簡單,但是電動機的起動電流很大,一般為電動機額定電流的5-8倍,過大的起動電流將可能導(dǎo)致電網(wǎng)電壓顯著下降,影響同一供電線路或同一臺供電變壓器上其他設(shè)備的正常工作,因此,在實際規(guī)范中,對電動機起動引起供電系統(tǒng)的電壓降有以下明確的要求: 1、對頻繁起動的電動機,其起動時造成的供電電壓波動不大于10%; 2、對于不頻繁起動的電動機,其起動時造成的供電電壓波動不大于15%; 3、對于電動機不與照明或其他對電壓敏感的負(fù)載共用變壓器時,電動機不頻繁起動時造成的供電電壓波動不大于20%; 4、由單獨變壓器供電的電動機,其起動時造成的供電電壓波動允許值由傳動機械要求的起動轉(zhuǎn)矩來決定。下表列出了當(dāng)變壓器阻抗電壓Ku為4.5%時,各容量等級的變壓器允許直接起動籠型電動機(最大起動電流為7倍額定電流)的最大功率。
目前在國內(nèi)一部分資料中,介紹了下述的經(jīng)驗公式,用來在工程應(yīng)用中判斷電機能否直接起動
但是需要說明的是,這一經(jīng)驗公式只能作為參考,不能作為能否直接起動的根本依據(jù)。判斷能否直接起動,一般可按電源允許直接起動的功率來考慮,見表7-1和表7-2
粗略的估計電動機直接起動時電網(wǎng)壓降可用下述公式:
二、高壓異步電動機直接起動功率的確定 大型拖動電動機一般選用雙鼠籠或深槽式高壓電動機。這種電動機起動特性較好,在經(jīng)濟上有明顯的優(yōu)越性。但它的起動尖峰電流較大,起動瞬間降壓較大,這對電壓要求穩(wěn)定的設(shè)備會有所影響,因此,必須正確選用。 當(dāng)拖動的負(fù)載轉(zhuǎn)矩不超過0.4-0.45倍電動機額定轉(zhuǎn)矩時(即輕載時),可按下述方法選用。 以35/6-10KV變壓器供電的高壓電動機最大全壓起動功率應(yīng)滿足以下經(jīng)驗公式:
1、頻繁起動
根據(jù)這兩個經(jīng)驗公式,算出6KV級高壓異步籠型電動機直接起動最大功率的選取表,見表7-3. 高壓電動機直接起動最大功率的選取
所選取的電動機應(yīng)該根據(jù)式(7-2)驗算其電壓降,電壓降應(yīng)符合電動機起動引起供電系統(tǒng)電壓降的規(guī)定;若不能滿足,應(yīng)選擇降壓起動。
三、直接起動和軟起動的綜合考量 由于就電動機來說,普通籠型電動機本身是允許直接起動的,因此,傳統(tǒng)的觀點認(rèn)為在工程應(yīng)用中應(yīng)盡量采用直接起動,但是在實際工程中還應(yīng)考慮負(fù)載工藝要求。使用場合、經(jīng)濟效益等因素。 以下三種情況不可以直接起動的 1、變壓器與電動機容量之比不足夠大。 2、起動轉(zhuǎn)矩不能滿足要求 3、負(fù)載機械工藝要求轉(zhuǎn)矩沖擊小 對于中大容量電動機的傳動系統(tǒng),直接起動時很大的突跳轉(zhuǎn)矩沖擊使軸承、齒輪磨損加重甚至損壞,減速箱故障率高,皮帶磨損加重甚至經(jīng)常拉斷,同時過大的機械沖擊大大降低了機械設(shè)備的壽命,很大的沖擊電流導(dǎo)致電動機繞組絕緣老化,電器設(shè)備壽命下降,設(shè)備維護率高,從而嚴(yán)重影響生產(chǎn)。所以一般工業(yè)中55-90KW以上的電動機在經(jīng)濟條件允許的情況下應(yīng)盡量采用軟起動的方式,長遠(yuǎn)的考慮采用軟起動帶來的綜合經(jīng)濟效益是難以量化的。 例如:某汽車集團熱電廠共有8臺22kw冷卻塔風(fēng)機,采用漸開線行星齒輪傳動,由于風(fēng)葉是玻璃鋼材質(zhì),自身重量大,導(dǎo)致直接起動轉(zhuǎn)矩很大,沖擊力大,從而會造成齒輪磨損加劇,傳動部件如軸承、齒輪、花鍵故障頻繁,后改用軟起動,齒輪磨損大大降低。
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