北京交通大学海滨学院毕业设计(论文)
特点:定子绕组星形接法时,启动电压为直接启动采用三角形接法的1/3,起动电流为三角形接法的1/3因而启动电流特性好,线路比较简单,投资少,其中启动转矩特性差,所以该线路适应用于轻载或空载启动场合。 线路分析如下:
1、合上空气开关QF接通三相电源,
2、按下启动按钮SB2,首先交流接触器KM3线圈通电吸合,KM3的三对主触头将定子绕组尾端联在一起。KM3的辅助常开触点接通使交流接触器KM1线圈通电吸合,KM1三对主常触头闭合接通电动机定子三相绕组的首端,,电动机在Y接下低压启动。
3、随着电动机转速的升高,待接近额定转速时(或观察电流表接近额定电流时),按下运行按钮SB3,此时BS3的常闭触点断开KM3线圈的回路,KM3失电释放,常开主触头释放将三相绕组尾端连接打开,SB3的常开接点接通中间继电器KA线圈通电吸合,KA的常闭接点断开KM3电路(互锁),KM3的常开接点吸合,通过SB2的常闭接点和KM1常开互锁接点实现自保,同时通过KM3常闭接点(互锁)使接触器KM2线圈通电吸合,KM2主触头闭合将电动机三相绕组连接成△,使电动机在△接法下运行。完成了Y-△接压启动的任务。
4、热继电器FR作为电动机的过载保护,热继电器FR的热元件接在三角形的里面,流过热继电器的电流是相电流,定值时应按电动机额定电流的 计算。
5、KM2及KM3常闭触点构成互锁环节,保证了电动机Y-△接法不可能同时出现,避免发生将电源短路事故。
三相异步电动机Y-△降压控制接线示意图安装注意事项:
1、Y-△降压启动电路,只适用于△形接线,380V的鼠笼异步电动机。不可用于Y形接线的电动机应为启动时已是Y形接线,电动机全压启动,当转入△形运行时,电动机绕组会应电压过高而烧毁。
2、接线时应先将电动机接线盒的连接片拆除。 3、接线时应特别注意电动机的首尾端接线相序不可有错,如果接线有错,在通电运行会出现启动时电动机左转,运行时电动机右转,应为电动机突然反转电流剧增烧毁电动机或造成掉闸事故。
4、如果需要调换电动机旋转方向,应在电源开关负荷侧调电源线为好,这样操作不容易造成电动机首尾端接线错误。
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5、电路中装电流表的目的,是监视电动机起动、运行电流的,电流表的量程应按电动机额定电流的3倍选择。
常见故障:
1、Y启动过程正常,但按下SB3后电动机发出异常声音转速也急剧下降,这是为什么?
分析现象;接触器切换动作正常,表明控制电路接线无误。问题出现在接上电动机后,从故障现象分析,很可能是电动机主回路接线有误,使电路由Y接转到△接时,送入电动机的电源顺序改变了,电动机由正常启动突然变成了反序电源制动,强大的反向制动电流造成了电动机转速急剧下降和异常声音。处理故障;核查主回路接触器及电动机接线端子的接线顺序。
2、线路空载试验工作正常,接上电动机试车时,一起动电动机,电动机就发出异常声音,转子左右颤动,立即按SB1停止,停止时KM2和KM3的灭弧罩内有强烈的电弧现象。这是为什么?
分析现象;空载试验时接触器切换动作正常,表明控制电路接线无误。问题出现在接上电动机后,从故障现象分析是由于电动机缺相所引起的。电动机在Y起动时有一相绕组为接入电路,电动机造成单相启动,由于缺相绕组不能形成旋转磁场,使电动机转轴的转向不定而左右颤动。Ux 处理故障;检查接触器接点闭合是否良好,接触器及电动机端子的接线是否紧固。
2.2.3 自耦减压启动
在定子回路中串阻抗虽然能满足电网减小起动电流的要求,但是往往因为起动转矩过小而满足不了生产工艺的要求。为了解决这个矛盾人们采用自耦减压起动。三相鼠笼型异步电动机采用自耦变压器降压起动称为自耦减压起动,其接线图如图所示。起动时,开关K投向起动一边,电动机的定子绕组通过自耦变压器接到三相电源上,当转速升高到一定程度后,开关K投向运行边,自耦变压器被切除,电动机定子直接接到电源上,电动机进入正常运行。
自耦减压起动时,一相电路如图所示。
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图2-4自耦减压起 图2-5 自耦减压起动一相电路
电动机起动电压下降为U‘,与直接起动时电压UN的关系为:
NU'=2 公式2-1 UNN1''电动机降压起动电流为IS,与直接起动时的起动电流IS之
间关系为:
''ISNU'==2 公式2-2 ISUNN1''自耦变压器高压边的起动电流为IS',与IS之间的关系为:
'ISN2= 公式2-3 ''ISN1因此,降压起动与直接起动相比,供电变压器提供的起动电流的IS'关系
'ISN =(2)2 公式2-4
ISN1自耦变压器降压时电动机的堵转转矩为TS',与直接起动时的堵转转矩Ts之间的关系为:
TS'NU'2=()=(2)2 公式2-5 TSUNN1由以上可以看出,采用自耦减压起动时,与直接起动相比较,电压降低到N2/N1
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倍,堵转电流与堵转转矩降低到(N2/N1)倍。换句话说:如果采用自耦减压起动,
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则起动电流变化的比值和转矩变化的比值相等,都是直接起动时的KA分之一。
自耦减压起动,比起定子串阻抗起动,当限定的起动电流相同时,堵转转矩损失较少,比Y-△起动灵活,并且当N2/N1较大时,可以拖动较大的负载起动。但是,自耦变压器体积大,价格高,也不能带重负载起动。自耦减压起动在较大容量鼠笼型异步电动机上广泛应用。
前面介绍的几种鼠笼型异步电动机的降压起动方法,主要目的都是减小起动电流,但同时有都程度不同地降低了堵转转矩,因此,只适合空载或轻载起动,尤其要求起动过程很快的情况下,则经常需要堵转转矩较大的异步电动机,加大堵转转矩的方法是增大转子电阻。对于绕线型异步电动机,则可在转子回路内串电阻。对于鼠笼型异步电动机,只有设法加大鼠笼本身的电阻值。
2.3绕线式三相异步电动机的启动
2.3.1 转子回路串电阻
绕线型三相异步电动机转子回路串入电阻,可以减小定子电流。当所串入的电
'阻RS合适,可以增大堵转转矩值。当所串电阻折合值RS为:
'''RS+R2=X1+X2 公式2-6
'''RS=X1+X2-R2 公式2-7
即Sm=1,电动机的堵转转矩达最大值。
为什么在绕线型三相异步电动机转子回路串入电阻后,定、转子电流减小了,而堵转转矩却能增大?从电动机电磁转矩公式CT?mI'2cos?2知道,在气隙每极磁通量?m一定时,电磁转矩T与转子有功电流I'2cos?2成正比。已知串入电阻RS后,转子功率因数角为:
?2?arctanX2s 公式2-8
R2?Rs即?2角比不串RS时小很多,使得cos?2值增大。尽管刚起动时,因为串电阻RS使得I2减小,但cos?2值的增大,使得转子有功电流I2cos?2反而增大了,从而增
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