1 加剪返、減速的時間與方式
1.1基礎(chǔ)概念
(1) 工頻起動和變頻起動
電動機從較低轉(zhuǎn)速升至較高轉(zhuǎn)速的過程稱為加速過程,加速過程的極限狀態(tài)便是電動機的起動挠氛。
(a)工頻起動
這里所說的工頻起動委丈,是指電動機直接接上工頻電源時的起動甩高,也叫直接起動或全壓起動,如圖1(a)所示什偷。
圖1 工頻起動
在接通電源瞬間:
·電源頻率為額定頻率(50Hz)霸督,如圖1(b)的上部所示。以4極電動機為例衅疙,同步轉(zhuǎn)速高達1500r/min莲趣。
·電源電壓為額定電壓(380V), 如圖1(b)的下部所示。
由于轉(zhuǎn)子繞組與旋轉(zhuǎn)磁場的相對速度很高饱溢,故轉(zhuǎn)子電動勢和電流都很大喧伞,從而定子電流也很大,可達額定電流的(4~7)倍绩郎,如圖1(c)所示潘鲫。
工頻起動存在的主要問題有:
·起動電流大。當電動機的容量較大時肋杖,其起動電流將對電網(wǎng)產(chǎn)生干擾溉仑。
·對生產(chǎn)機械的沖擊很大,影響機械的使用壽命状植。
(b) 變頻起動
采用變頻調(diào)速的電路如圖2(a)所示, 起動過程的特點有:
圖2 變頻起動
·頻率從最低頻率(通常是0Hz)按預(yù)置的加速時間逐漸上升浊竟,如圖2(b)的上部所示。仍以4極電動機為例津畸,假設(shè)在接通電源瞬間逐沙,將起動頻率降至0.5Hz哲思,則同步轉(zhuǎn)速只有15r/min,轉(zhuǎn)子繞組與旋轉(zhuǎn)磁場的相對速度只有工頻起動時的百分之一蔓酣。
·電動機的輸入電壓也從最低電壓開始逐漸上升柴羞,如圖2(b)的下部所示。
·轉(zhuǎn)子繞組與旋轉(zhuǎn)磁場的相對速度很低载甸,故起動瞬間的沖擊電流很小稳嘁。同時,可通過逐漸增大頻率以減緩起動過程齐犀,如在整個起動過程中托习,使同步轉(zhuǎn)速n0與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速nM間的轉(zhuǎn)差Δn限制在一定范圍內(nèi),則起動電流也將限制在一定范圍內(nèi)滥捣,如圖2(c)所示虏淋。
另一方面,也減小了起動過程中的動態(tài)轉(zhuǎn)矩沦昆,加速過程將能保持平穩(wěn)尸查,減小了對生產(chǎn)機械的沖擊。
(2) 加速過程中的主要矛盾
(a) 加速過程中電動機的狀態(tài)
圖3 加速過程
假設(shè)變頻器的輸出頻率從fX1上升至fX2愿凶,如圖3(b)所示竖伯。圖3(a)所示是電動機在頻率為fX1時穩(wěn)定運行的狀態(tài),圖3(c)所示是加速過程中電動機的狀態(tài)因宇。比較圖3(a)和圖3(c)可以看出:當頻率fX上升時七婴,同步轉(zhuǎn)速n0隨即也上升,但電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速nM因為有慣性而不能立即跟上察滑。結(jié)果是轉(zhuǎn)差Δn增大了, 導體內(nèi)的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流也增大打厘。
(b) 加速過程的主要矛盾
加速過程中,必須處理好加速的快慢與拖動系統(tǒng)慣性之間的矛盾贺辰。
一方面婚惫,在生產(chǎn)實踐中,拖動系統(tǒng)的加速過程屬于不進行生產(chǎn)的過渡過程魂爪,從提高生產(chǎn)率的角度出發(fā)先舷,加速過程應(yīng)該越短越好;
另一方面,由于拖動系統(tǒng)存在著慣性滓侍,頻率上升得太快了蒋川,電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速nM將跟不上同步轉(zhuǎn)速的上升,轉(zhuǎn)差Δn增大撩笆,引起加速電流的增大倡挚,甚至可能超過一定限值而導致變頻器跳閘。
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