高低压电器及配电柜-教案(17)

全压启动时只需用普通开关，将电源的全部电压直加在电动机的定子绕组上。全压启动设备常用的有闸刀开关、负荷开关、自动开关、磁力启动器等。 （1）异步电动机的直接启动容量

电动机能否直接启动，主要取决于电网容量的大小、电动机的型式、启动次数以及线路上允许干扰的程度。直接启动操作简便，可减少设备投资和维修费用，因此在条件允许时，应尽可能采用直接启动。允许直接启动的电动机容量与电动机的型式及带动的机械有关，一般异步电动机的直接启动容量掌握在以下范围。

1）电动机由电业局公用变压器台架供电时，不经常启动的电动机，其容量不宜超过变压器的容量的30%，经常启动的电动机，其容量不宜超过变压器容量的20%。由专用变压器供电的单台电动机，可按变压器容量的50%考虑。

2）电动机由发电机直接供电时，电动机的容量不宜大于发电机容量的10%。如果发电机与电网并列的，可以适当提高。

（2）电磁启动器

电磁启动器又称磁力启动器，用来控制电动机，停止或正反转用的电器开关。它由交流接触器和热继电器等组合而成。具有失压和过载保护性能。交流触器作闭合和切断电动机电路用，而热继电器作电动机的过载保护用。由于热继电器有一定的热惯性，不能作为电动机的短路保护，所以使用磁力启动器时，在电动机的主电路上还需加装熔断器作为电动机的短路保护。

2．降压启动

容量较大的鼠笼型异步电动机启动电流比较大，在不允许直接启动时，可采取降低外施电压的方法减少启动电流。异步电动机的转矩与外施电压的平方成正比，降压启动使启动转矩大大减少。因此，降压启动电压适用启动负载较小的电动机。常用的降压启动有如下几种：

1）自耦降压启动器。降压启动用的三相自耦变压器，通常又称补偿器。

它是一种降压启动设备，用来启动额定电压为380/220V的鼠笼型异步电动机。启动器中的自耦变压器通常有三组抽头，一般是

图H-1 自耦变压器降压启动电路 额定电压的40%、60%、80%或55%、64%和

75%两种，以供选择。自耦降压启动器有手

动和自动两种，下面只介绍手动自耦降压启动器。

手动自耦降压启动器由外壳、自耦变压器、触头，保护装置和操作机构等部分组成。动、静触头都浸在绝缘油中，绝缘油起灭孤作用。操作机构包括动、静触头的主铀、操作手柄以及机械联锁装置。联锁装置是由一组连杆和弹簧组成，手柄在“停止”位置时，不能直接推向“运行”位置，被联锁装置阻止；只有先推向“启动”位置，然后才能推向 “运行”位置。

图H-1所示为用补偿器的降压启动电路，这种电路的启动操作是先合开关S1，再将开关S2合在启动位置，使定子绕组与自耦变压器的分接头接通，待电动机接近额定转速时，将开关S2合向“运转”位置，使定子绕组处于电源全电压之下，电动机进入正常运转。

补偿器的副边绕组通常有几个分接头，使分接电压为原边电压的40%、60%、80%，可适应不同电动机或不同负载启动特性电动机的要求。

设自耦变压器变比为n，则自耦变压器副边的电压是原边电压的1/n，电动机启动电流降为全压启动时的1/n，电动机的启动转矩降为全压启动时的1/n2。

补偿器是按短时工作设计的，不允许频繁启动。

2）星形-三角形启动器

星形-三角形换接启动，这种启动方法是适用在正常运转时定子绕组为三角形接法的电动机。电动机启动时将定子绕组接成星

图H-2 星形-三角形换接启动电路

形，待转速接近额定值时，再将绕组换接成三角形。星形-三角形启动器有自动和手动两种。

电路接线为图H-2所示。启动时先合上开关S1，然后将星形-三角形启动开关S2合到“启动”位置，将定子绕组接成星形，加在定子每相绕组上的电压为电源线电压的1/3。待电动机转速接近额定转速时，将开关S2合到“运转”位置，定子绕组改接为三角形，这时定子绕组上的电压为电源线电压。采用星形接线启动时的启动电流是三角形启动时的1/3倍。转矩与电压的平方成正比。所以启动转矩也减小到直接启动时的1/3倍。因此这种启动只适用于空载或轻载时启动。

三、启动设备的选用 1．启动设备的分类

启动器是专门用来控制电动机启动、停止或反转用的，启动器的分类方法主要有以下两种: （1）按控制方法分 启 动 1）手动启动器。如手动星-三角启动器、自耦降压启动器、电阻降压启动器等。 2）自动启动器。如电磁启动器、自动星-三角启动器等。 （2）按启动方法分

1）直接启动器。直接启动器是在全电压下启动，设备简单，启动较快，但启动电流大。一般情况下5.5kW以下鼠笼型电动机允许用三相闸刀开关 （或负荷开关）启动；5.5kW至l5kW在不频繁启动情况下可用负荷开关，其额定电流应大于电动机额定电流的三倍；15kW以上的电动机应使用电磁启动器、接触器或自动开关。

2）降压启动器。启动时降低定子绕组承受的电压，减少启动电流。降压方法有电阻降压、电抗降压、星形-三角形启动、自耦降压启动及延边三角形启动等。 3）绕线式电动机转子回路串联电阻启动。 2．对启动器的要求

（1）要有足够的启动转矩。启动转矩必须大于机械静负载力矩及摩擦力矩之和，两者相差越大，加速越快，启动时间就短，这对于重复启动的生产机械来说，会大大提高生产效率。 （2）限制启动电流。鼠笼型电动机启动电流一般都在额定电流的4～7倍以上，容量较小的电动机直接启动对电网影响较小，容量较大时对电网影响较大，特别是电源容量较小时，由于启动电流造成的压降会影响其它用电设备的正常运行，因此必须限制启动电流。

（3）启动器要适应机械设备的运行特点。有的机械负载属于空载启动，有的属于重载启动，有的时起时停或反转，不同的启动器要满足上述不同的需要。

小结：1. 电动机启动方式 2. 启动设备的选用