在電動機帶動生產機械的起動過程中,不同(tóng)的機械有不同的起動情況。有(yǒu)些機械在起動時負載(zǎi)轉矩很小,負載轉矩隨著轉速增加而與轉速平方近似成正比增加。
例如鼓風機負載,起動時隻需(xū)克服很小的(de)靜摩擦轉速,當轉速升高時(shí),風量很快增大;有(yǒu)些機械(xiè)在起動過程中接近空載,待速(sù)度上升至接(jiē)近穩定時,再加負載,例如機床、破碎機等。
有些(xiē)機械在(zài)起動時的(de)負(fù)載轉矩與正常運行(háng)時一樣大,例如電梯(tī)、起重機、傳動(dòng)帶運輸機(jī)等;此外,還有頻繁起(qǐ)動的機械設備等。以上這些因素都將對電動(dòng)機的起動性能中的起動轉矩(jǔ)提出不同的要(yào)求。
衡量三相(xiàng)異步電動機起動性能的好壞的最主要的是起動電流和起動轉矩,總是希望在起(qǐ)動電流較小的情況(kuàng)下能獲得較大的起動轉矩。
但是(shì)三相異(yì)步電動機如不采取(qǔ)措施而直(zhí)接投(tóu)入電網起動,即全壓(yā)起動時,其起動電流很大,而起動轉(zhuǎn)矩卻不很大,這對電網或電動機自(zì)身均是不利的。
起動電流大的原因是:當電動機(jī)接入電網的起動瞬時由於,1=0,轉子處於靜止狀態,則(zé)旋轉磁場與,l1切割轉子導體(tǐ),故轉子電動勢和轉子電流達到最大值,因而定子電(diàn)流即起動電流也達到最大值。
此時s=1,旋轉磁場(chǎng)以最大的相對轉(zhuǎn)速切割轉子導線,轉子的感應(yīng)電動勢最大,轉子電流也最大,而(ér)定子繞組中便跟著出現了很大的起動電流1st其值約為額定電流IN的4-7倍。過大的起動電流卻會使電源內部及供電線上(shàng)的電壓降增大,以致使電力網的電壓下(xià)降,因而影響接在同一線(xiàn)路上的其他負載的正常工作(zuò)。
例如,使附近照明燈的亮度減弱(ruò),使鄰近正(zhèng)在工作的異步電動機的轉矩減小等。起動轉矩(jǔ)不大的原因是:第(dì)一,由於起動電流很大,定子繞組中的阻抗壓降增大,而電源電壓不變,根據定子電路的(de)電動勢平衡方程式,感應電(diàn)動勢(shì)將減小,則主磁通中1將(jiāng)與感應電動勢成(chéng)比例的(de)減(jiǎn)小(xiǎo);第二,起動時、=1,轉子漏杭比轉子電阻大得多,轉子功率因(yīn)數很(hěn)低,雖然(rán)起動電流大(dà),但轉子電流的(de)有功分量並不大。由轉矩公(gōng)式T=CT(Pl廠COS cpz可(kě)知,起動轉矩並不大,一般Tst=(1.8-2)TN。
根據以上分析可知三(sān)相異步電動機起動時的起動電(diàn)流大主(zhǔ)要是對電網不利;起動轉矩並不很大主(zhǔ)要是對負載不(bú)利,這是(shì)因為若電(diàn)源電壓因種種原因下降較多,則起動轉矩按電壓平方(fāng)下降,可能會使電動機帝不動負載起動。
不同類型的機械負載,不同(tóng)量的電網,對電動機起動性能的要求是不同的(de)。有時要求(qiú)有較大(dà)的起動轉矩,有時要求限製起動電(diàn)流,但更多的情(qíng)況兩個要(yào)求(qiú)須同時滿足(zú)。總之,電動機在起動時既要把起動電流限製在(zài)一(yī)定數值內,同時又要有足夠大(dà)的起動轉矩,以便縮(suō)短起動過程,提高生產率。