1、 用電設(shè)備配電和控制方式 任捷、張成龍 目 錄1、電機定義及其結(jié)構(gòu)2、電機啟動電流3、電機啟動分類第一部分 電機定義及結(jié)構(gòu) 電機是指依據(jù)電磁感應(yīng)定律實現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置。電動機也稱（俗稱馬達），在電路中用字母“M”（舊標準用“D”）表示。它的主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，作為用電器或各種機械的動力源。 我們通常說的電機就是指電動機，其結(jié)構(gòu)分為電動機的結(jié)構(gòu)有端蓋，軸承，機座，定子，轉(zhuǎn)子，軸承，風(fēng)扇，風(fēng)罩，接線盒。 第二部分 電機啟動電流 當合閘瞬間，轉(zhuǎn)子因慣性還未轉(zhuǎn)起來，旋轉(zhuǎn)磁場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)起可能達到的最高的電勢，因而，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中流過很大的電流，

2、這個電流產(chǎn)生抵消定子磁場的磁能。定子方面為了維護與該時電源電壓相適應(yīng)的原有磁通，遂自動增加電流。因為此時轉(zhuǎn)子的電流很大，故定子電流也增得很大，甚至高達額定電流的47倍，這就是電機的啟動電流。 第三部分 電機控制方式及接線 根據(jù)電機的功率和實際的需要分為直接啟動接觸器直接啟動星-三角啟動變頻器啟動軟啟動器啟動雙速風(fēng)機啟動 電機的直接啟動包括下面兩種方式：直接啟動接觸器直接啟動對電動機是否能直接啟動有著一定的限制條件： （1）機械設(shè)備是否允許電機直接啟動，這是先決條件； （2）直接啟動時，不允許電機的容量大于1015主變壓器的容量 ； （3）啟動過程中電壓降U不大于15Un。 電機的直接啟動有如下

3、特點：適用于小功率電機。小功率電機一般是星型接法，用短接銅片把上面的U1 V1 W1三個端子短接在一起，在下面的U2 V2 X2三個端子上連接電機電源三相線，把零線接在接線盒有標示的螺絲上 其負荷開關(guān)直接接在電機接線端子上。 電機的接觸器直接啟動有如下特點：適用于小功率電機。接觸器配合熱繼使用一般采用額定電流的1.2-2倍來選擇熱繼電器，接觸器，斷路器 電機的星-三角啟動所謂Y一啟動，是指啟動時電動機繞組接成星形，啟動結(jié)束進入運行狀態(tài)后，電動機繞組接成三角形。 在啟動時。電機定子繞組因是星形接法，所以每相繞組所受的電壓降低到運行電壓的1 、(約57.7)，啟動電流為直接啟動時的13，啟動轉(zhuǎn)矩也

4、同時減小到直接啟動的13。所以這種啟動方式只能工作在空載或輕載啟動的場合。例如，軸流風(fēng)機啟動時應(yīng)將出風(fēng)閥門打開，離心水泵應(yīng)將出水閥門關(guān)閉，使設(shè)備處于輕載狀態(tài)。圖1是電動機Y啟動的一次電路圖，U1U2、V2V2、WlW2是電動機M的三相繞組。如果將U2、V2和W2在接線盒內(nèi)短接，則電動機被接成星形；如果將U1和W2、V1和U2、W1和V2分別短接，則電動機被接成三角形。實現(xiàn)電動機的Y啟動方式見圖2. 現(xiàn)在分析Y啟動電路的工作過程。按下啟動按鈕SB2，接觸器KM3和時間繼電器的線圈得電，KM3的主觸點閉合，將電動機的三相繞組接成星形；KM3的輔助觸點(常開)KM33同時閉合使接觸器KM2動作，電動

5、機進入星形啟動狀態(tài)，KM2的輔助觸點KM21閉合，使電路維持在啟動狀態(tài)。待電動機轉(zhuǎn)速達到一定程度時，時間繼電器KT延時時間到。其延時觸點(常閉)斷開，接觸器KM3線圈失電主觸點斷開，輔助觸點(常例)KM31閉臺。接觸器KMl得電工作電動機進入三角運行狀態(tài)。這里時間繼電器的延時時間應(yīng)通過試驗調(diào)整在515秒之間。按下停止按鈕，或電動機出現(xiàn)異常過電流使熱繼電器FH動作時，電動機均會停止運行。電動機停運時綠燈HG點亮；啟動過程中黃燈HY點亮；運行過程則紅燈HR點亮。電流表PA和電壓表PV用于電動機運行參數(shù)的測量。熱繼電器的調(diào)整應(yīng)根據(jù)負載輕重和運行電流的大小，在熱態(tài)(熱繼電器接入電路，并經(jīng)過啟動電流的預(yù)

6、熱)實地進行。觀察電流表的讀數(shù)按照讀數(shù)的1.2倍整定其電流調(diào)整鈕。電動機出現(xiàn)1.2倍的異常電流時熱繼電器會在20分鐘內(nèi)動作。如果電動機運行電流是隨負載不斷變化的，則整定值可按較大電流值計算選取但最大不能超過電動機額定電流的1.2倍。星三角啟動法只適用于正常工況，在其它工況下，從星形到三角形之間的切換有時候比直接在線啟動情況還要糟糕。 變頻器啟動 變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。變頻器啟動 變頻器主要采用交直交方式（VVVF變頻或矢量控制變頻），先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機。變

7、頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制4個部分組成。 整流部分為三相橋式不可控整流器，逆變部分為IGBT三相橋式逆變器，且輸出為PWM波形，中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。 軟啟動器啟動 軟啟動是使用調(diào)壓裝置在規(guī)定的啟動時間內(nèi),自動地將啟動電壓連續(xù)、平滑地上升,直到達到額定電壓。此時電動機的轉(zhuǎn)矩就會平滑地增大,一直到轉(zhuǎn)矩為最大值時為止,啟動過程結(jié)束.。 軟啟器采用三相反并聯(lián)晶閘管作為調(diào)壓器，將其接入電源和電動機定子之間。這種電路如三相全控橋式整流電路。使用軟啟動器啟動電動機時，晶閘管的輸出電壓逐漸增加，電動機逐漸加速，直到晶閘管全導(dǎo)通，電動機工作在額定電壓的機械特性上，實現(xiàn)平滑啟動，降低啟動電流，避免啟動過流跳閘。待電機達到額定轉(zhuǎn)數(shù)時，啟動過程結(jié)束，軟啟動器自動用旁路接觸器取代已完成任務(wù)的晶閘管，為電動機正常運轉(zhuǎn)提供額 定電壓，以降低晶閘管的熱損耗，延長軟啟動器的使用壽命,提高其工作效率，又使電網(wǎng)避免了諧波污染。軟啟動器同時還提供軟停車功能，軟停車與軟啟動過程相反，電壓逐漸降低，轉(zhuǎn)數(shù)逐漸下降到零，避免自由停車引起的轉(zhuǎn)矩沖擊。變頻器啟動與軟啟動器啟動 變頻的原理是改變頻率，軟啟動器的作用僅僅是區(qū)別于硬啟動的一種啟動方式。變頻可以實現(xiàn)軟啟動，但是不限于啟動，可以工作在非工頻狀態(tài)。 軟啟動器啟動接線圖雙速風(fēng)機啟動