關於電動機啟動及降壓啟動器知識介紹分享

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Q：何時需要降壓啟動器？

A：您是否需要降壓啟動器或是否可以使用全電壓型啟動器，可通過以下方式確定。電機和被驅動設備能否在電機施加滿電壓的情況下啟動？向電機端子施加全額定電壓可提供全額定起動轉矩和湧入電流。這給出了兩個可能需要解決的領域。這些區域是由全電壓啟動引起的機械和電氣問題。

在某些應用中，全啟動扭矩可能會損壞電機或從動設備，並導致許多不同的機械問題。

機械問題：

1.皮帶斷裂、尖叫或頻繁磨損

2.齒輪斷裂

3.聯軸器損壞

4.電機或傳動係軸彎曲或斷裂

5.軸承故障

6.安裝或基礎開裂或螺栓斷裂

7.產品破損或溢出

工業中使用的大多數電機都被分類為NEMA設計B。該分類列出了啟動或鎖定轉子扭矩不同的電機。例如，同步轉速為1800轉/分的電機，其鎖定轉子扭矩為140%（75馬力）至80%（500馬力）。需要記住，這些隻是最小值，實際鎖定轉子扭矩可能會大大超過這些值。東芝75馬力TEFC四極電機的鎖定轉子扭矩為254%，大大超過了設計B扭矩列表。這在需要高扭矩的應用中可能是非常有益的，但在具有扭矩限製的其他應用中也是有害的。

電氣問題：

1.電機絕緣惡化和繞組故障

2.啟動過程中出現斷電或低電壓情況，導致線圈掉落或其他電氣設備問題（即計算機斷電故障）

3.啟動過程中斷路器跳閘或保險絲熔斷*

4.具有觸點點蝕或燃燒的氣磁接觸器

隨著高效電機的推出，出現了一個新的問題，許多最終用戶通常對此一無所知。高效電機的設計因製造商而異。製造技術、馬力額定值、同步速度、電源等都對電機的湧入電流起著重要作用。電機的啟動電流量是其電抗/電阻比（X/R）的函數。一般來說，設計效率提高的電機會導致X/R比降低，從而產生更高的湧入電流。當使用全電壓起動器時，這些較高的電流會導致斷路器跳閘（主接觸器一閉合就跳閘）。該問題有幾種可能的解決方案，NEC正在解決斷路器方麵的問題。

斷路器跳閘的解決方案

1.選擇一個能夠通過高水平湧入電流的斷路器，這可能是困難的、反複試驗和昂貴的。

2.不要使用斷路器進行短路保護，而是使用可熔斷開開關，並選擇能夠通過啟動電流的保險絲，這可能是一個有效的解決方案，但沒有單相保護的起動器上的單個保險絲熔斷可能會導致額外的問題。

3.使用降壓起動器減少湧入電流。由於在從Y形連接到三角形連接的過渡過程中斷路器可能跳閘，因此不應選擇Y形-三角形開放過渡型起動器。

如果您的應用程序中出現或可能出現上述任何情況，則應使用某種類型的降壓啟動器。

Q：您如何選擇需要哪種類型的降壓起動器或哪種類型最適合應用？

A：最常見的降壓起動器類型有部分繞組、星形三角形（開路和閉合過渡）、自動變壓器和固態。交流調速驅動器（逆變器），雖然可以被視為一種降壓起動器，但由於其成本，這裏不討論。

部分繞組起動器：該起動器不是真正的降壓起動器。部分繞組起動器專為具有兩組獨立繞組的電機設計，起動器在啟動期間用全電壓激勵電機的一半繞組，然後在運行條件下激勵另一半繞組。

典型的起動電流為電動機全電壓湧入電流的50-65%，起動轉矩約為全電壓下產生的轉矩的50%。

這種起動器是降壓起動器中最便宜的，然而，有幾個限製限製了它的使用。如上所述，電機必須有兩個獨立的繞組，這是雙電壓（230/460V）電機的標準，但這些電機隻能在較低電壓（230V）下啟動部分繞組。一些單電壓電機設計可以通過部分繞組法啟動，但通常必須構建一個特殊的電機（因此不是普通的配電盤電機）。為部分風力啟動配備專用繞線電機將導致終端用戶或分銷商庫存專用電機，增加庫存成本，或者在製造新電機或重建現有電機時設備可能會停機。

部分繞組起動器應用的另一個限製是，根據電機設計，標準電機的允許加速時間（僅一半繞組通電）為1至2秒（最多3秒）。

應用-隻有具有低啟動轉矩要求的負載，如低慣性風扇和鼓風機，以及一些壓縮機設計，才能使用部分繞組起動器方法啟動。這些應用受到一個簡單的事實的限製，即負載必須能夠在兩秒內從零加速到全額定速度，而電機容量隻有一半。如果在第二個繞組通電之前，負載不能達到全速，則電機的扭矩和湧入電流將跳至全電壓值，從而破壞啟動器的功能。基本上，零件卷繞起動器僅用於兩件事；它是降壓起動器中最便宜的，並且它滿足公用事業公司的要求，即“X”馬力以上的電動機必須通過降壓起動。

星形三角形起動器：該起動器也不是真正的降壓起動器，因為電機端子將看到全線電壓。然而，在啟動期間，電機繞組以Y形配置連接，這意味著單個繞組被設計為其兩端具有線電壓（即460V），但每個繞組兩端的電壓是線電壓除以三的平方根（即265V）或58%。這會降低繞組上的電壓，電機僅從線路中汲取33%的電流。由於每個繞組上的電壓為58%，扭矩為電壓的平方，因此電機輸出扭矩為33%。

應用-星形三角形起動器與三角形繞線鼠籠式電動機一起使用，該電動機的所有引線（6或12）都引出，以便於星形連接。這種起動方法特別適用於涉及長加速時間或頻繁起動的應用。星形三角形起動器通常用於高慣性負載，盡管它們適用於需要低啟動電流且允許低啟動轉矩的情況。

降壓自動變壓器電動機起動器：降壓自動變壓器起動器在啟動期間使用三相（線圈）自動變壓器上的抽頭向電動機端子提供降壓。自動變壓器電壓抽頭允許調節電流和扭矩要求的範圍。標準抽頭為全線路電壓的50%、65%和80%。因此，起動扭矩分別為25%、42%和64%。當電機的電流分別為50%、65%和80%時，線路電流將為全電壓額定值的25%、42%和64%。

應用自動變壓器起動器可與任何標準感應式電機一起使用。電機連接與全電壓啟動相同。自動變壓器起動器專為標準鼠籠式電動機的降壓啟動而設計，每安培線路電流可提供最高的啟動轉矩，是必須以最小的啟動轉矩來降低浪湧電流的應用中電動機啟動的有效手段。

在需要扭矩但必須減少電流的情況下，使用自動變壓器型起動器。應用包括輸送機、破碎機、擠出機、混合器、風扇、壓縮機和切片機。這些起動器是閉合過渡，

Q：Wye-Delta開放式過渡起動器和Wye-Delta封閉式過渡起動器之間的區別是什麽？

A、 在從啟動星形到三角形運行的過渡過程中，星形-三角形開路過渡起動器會產生電流和扭矩浪湧。通過增加第四個接觸器，當起動器從啟動Y形運行過渡到三角形運行時，Y形-三角形閉合過渡可避免電流和轉矩浪湧。

Q：如果無法使用全電壓起動器啟動電機，是否可以使用固態起動器啟動電機？

A、 經驗法則是否定的，但在某些情況下，這是可能的。i、 e.高慣性負載

Q： 軟啟動或降壓自動變壓器電機起動器是否提供更多的每線電流扭矩？

A、 自動變壓器起動器將以更少的線路電流提供更多的扭矩。

Q：真空斷路器和真空接觸器之間的區別是什麽？

A、 真空斷路器用於饋線短路保護，真空接觸器用於開關負載。真空斷路器額定運行10000次，真空接觸器額定運行1-250萬次。真空斷路器具有閉合線圈和跳閘線圈，當關閉線圈斷電時，真空斷路器以機械方式保持閉合。真空接觸器有一個閉合線圈，當線圈斷電時打開。