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电机起动方式

发布时间:2021-07-09 14:27人气:

随着生产力不断提高,各种大型电机应用于压缩机设备的驱动,使得压缩机生产厂家不断加大各种大气量、高压压力压缩机的产出,而用户只是在工艺的要求下,采购了各种大型压缩机机械,却往往忽视了自身供配电系统的升级。一个小小空压站,一台空气压缩机机组功率达到160kW以上。加之附属控制系统,辅助机械设备功率增加,对空压站的供电电路要求越来越高,电缆、空开的选用越来越大。如何能根据不同的电驱压缩机组功率,选择满足大功率压缩机使用要求,成为当前的主要问题。

 

  举例,一台功率125kW的双螺杆制冷压缩机,采用不同的启动方式,将会对用户电网造成不同的冲击电流。选择电流为YJV3*185+1*95,要求电缆为铜芯,电缆最大工作温度为40℃,现场电缆敷设长度不得超过100米,计算电流:Ia=Q /(380*COSΦ*√3),要求计算电流必须小于现场电缆的允许最高温度下载流量。如COSΦ功率因素取0.85,计算电流Ia为223A,而电缆可载最大功率为370kW,而且一般的大型机械设备,供电需要从其就近的配电室引入电缆。电缆的上端也必须有足够的过流限载保护功能,否则这么大的电流如果直接启动将会直接让配电室变压器过流空气开关脱扣。

 

  每一台双螺杆式制冷压缩机需要一个容量控制系统,它通过控制滑阀的位置从而调节制冷压缩机的负荷的大小,滑阀的位置由油压来控制滑阀活塞推动滑阀移动,达到上载、卸载和保持。每台制冷压缩机的负荷不同,驱动压缩机的电机起动式所需要的扭矩也就不同。在供电电压不变的情况下,对应的电机起动电流会变化。

 

  目前制冷压缩机常见的启动方式有:

 

  1.星—三角启动:特点结构简单、可靠、启动电流200~300%FLA(满载电流),有两次电流冲击。

 

  2.固态启动器启动(利用可控硅控制降压启动):特点是外形小,可挂在电机旁边,启动电流300~400%FLA(满载电流),有一次电流冲击。

 

  3.VSD变频器启动:启动电流不会超过100%FLA(满载电流)。

 

  比如一台制冷量为738kW的双螺杆制冷压缩机,其消耗功率:154kW,那么现场电源供应: 

 

  电机启动,压缩机采用星形/三角形开式换转启动器,星形/三角形启动器采用3个交流接触器,星形/三角形启动可以将前4—7秒的启动电流限制在约33%LRA。完成三角形连结后,电流升至正常运行水平。当控制系统发出压缩机启动信号时,相应的继电器通电,继电器触点切换,使电机启动器为“星形”连接并维持4—7秒。如果超过7秒则认为转换失败。

 

  制冷压缩机容量控制,压缩机在最小负荷位置启动,并通过连续作用的三个电磁阀,控制机组运行在25%,50%,75%,100%。容量调节阀在启动时将控制负荷到最小负荷位置,以确保压缩机在电机最小负荷下启动。
 

电机起动方式

 

  以下为几个概念的分析:

 

  1)额定电流:是指用电器在额定电压下工作的电流,用电器工作时电流不应超过它的额定电流,三相电动机的额定电流是指电机电源引入线的线电流,

 

  额定电流计算公式:

 

  Ie=P/(√3U*η*cosφ) 

 

  P—电动机额定功率

 

  U—电动机线电压,

 

  η—电动机满载时效率

 

  cosφ—电动机满载时功率因数

 

  2)满载电流(FLA):是指该设备额定功率除以额定电压*额定功率因素

 

  3)堵转电流(LRA):是压缩机堵转时的电流,将电机轴固定不使其转动,通电,这时候的电流就是堵转电流。

 

  4)启动电流:是指电器设备(感性负载)在刚启动时的冲击电流,是电机或感性负载通电瞬间到运行平稳的短暂时间内的电流变化量,这个电流一般为额定电流的4—7倍。

 

  5)冲击电流是指输入电流达到稳定状态前所通过的最大瞬间电流。(大功率的电机启动必须加装启动设备,以降低启动电流)。常见的交流电机启动方式有:直接启动、串电阻启动、自耦变压器启动、星三角减压启动、变频器软启动、双三角启动(表1)。
 

电机起动方式

(点击图片查看大图)
 

   6)断路器是指在三相交流电源输入端子接入电器元器件,作用为通断、过流、过压保护等功能。断路器的容量为额定电流的1.5~2倍之间。

 

  7)交流接触器:为了能在系统故障时,有效的切除输入电源,可以在输入侧安装交流接触器控制主回路电源的的通断,以保证安全。

 

  8)输入交流电抗器:是指为了防止电网高压输入时,大电流流入输入电源回路而损坏整流部分元器件,需要在输入侧接入交流电抗器,同时也可改善输入侧的功率因数。

 

  9)输出电抗器:是指当变频器和电机之间的距离超过50米时,由于长电缆对地的寄生电容效应导致漏电流过大,变频器容易频繁发生过流保护。同时为了避免电机绝缘损坏,须加输出电抗器补偿。

 

  10)接地线的连接(PE)是指为了保证安全,防止触电和火警事故,变频器的接地端子PE必须良好接地(接地线要短而粗)。

 

  不同制冷设备、空气压缩机组在大功率电机的驱动下正常工作,一般不会存在问题。只是需要重视电机根据不同负载,加卸载和频繁性电机自然启动,同时更加注意电机设备在启动运转前,启动电流对整个供电电网的冲击。而作为用户,仅仅是根据厂家提供的设备安装条件,去满足设备能够正常运转时所需电压和电流、敷设电流的载流量、所配空气开关的负载电流,是不够的。一台大功率的电驱压缩机,启动方式不同,造成对其他设备的负载运行也是不同的。需要用户根据自己所供配电系统和所选购的大功率电驱压缩机不同的启动方式,来考虑不同的供配电系统、电路设计。因本人水平有限,以上内容,如有不足之处,请指正。

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